選礦試驗按研究的目的可分為可選性試驗、工藝流程試驗和選礦單項技術試驗三種,按試驗規模可分為試驗室試驗、半工業試驗和工業試驗三種。為便于明確選礦試驗要求和敘述的方便,概括上述兩種分類,將選礦試驗類型劃分為可選性試驗、試驗室小型流程試驗、試驗室擴大連續試驗、半工業試驗、工業試驗和選礦單項技術試驗六種。
(1)可選性試驗。一般由地質勘探部門完成。在地質普查、初勘和詳勘階段,應循序漸進地提高和加深可選性試驗研究深度。可選性試驗 著重研究和探索各種類型和品級礦石的性質與可選性差別,基本選礦方法與可能達到的選礦指標,有害雜質剔除的難易,伴生成分綜合回收的可能性等。試驗研究的內容和深度應能判定被勘探的礦床礦石的利用在技術上是否可行、經濟上是否合理,能為制訂工業指標和礦床評價提供依據。可選性試驗是在諆室裝置或小型試驗設備上進行的,一般只作礦床評價用。
(2)試驗室小型流程試驗。試驗室小型流程試驗是在礦術地質勘探完成之后,可行性研究或初步設計之前進行。它著重對礦石礦物特征和選礦工藝特性、選礦方法、工藝流程結構、選礦指標、工藝條件及產品(包括某些中間產品)等進行試驗研究和分析,并應進行兩個以上方案的試驗對比。試驗研究的內容和深度。一般應能滿足設計工作中初步制訂工藝流程和產品方案、選擇主要工藝設備及進行設計方案比較的要求。由于試驗室小型流程試驗規模小、試料少、靈活性大、人力物力花費較少,因此允許在較大范圍內進行廣泛的探索,又因它的試料容易混勻,分批操作條件易于控制,因此是各項試驗的最基本試驗。但是,它是在試驗室小型非連續(或局部連續)試驗設備上進行的,其模擬程度和試驗結果的可靠性雖優于可選性試驗,但不及試驗室擴大連續試驗。
(3)試驗室擴大連續試驗。試驗室擴大連續試驗是在小型流程試驗完成之后,根據小型流程試驗確定的流程,用試驗室設備模擬工業生產過程的磨礦、選別乃至脫水作業的連續試驗。它著重考察流程動態平衡條件下(包括中礦返回)的選礦指標和工藝條件。各試驗研究單位連續試驗設備的能力很不一致,一般為40-200kg/h。試驗室擴大連續試驗比小型流程試驗的模擬性較好,可靠性較小型流程試驗高些。
(4)半工業試驗。半工業試驗是在專門建立的半工業試驗廠或車間進行的,試驗可以是全流程的連續,也可以是局間作業的連續或單機的半工業試驗。試驗的目的主要是驗證試驗室度驗的工藝流程方案,并取得近似于生產的技術經濟指標,為選礦廠設計提供可靠的依據或為進一步做工業試驗打下基礎。半工業試驗所用的設備為小型工業設備,試驗廠的規模尚無明確的規定,一般為1-5t/h。
(5)工業試驗。工業試驗是在專門建立的工業試驗廠或利用生產選礦廠的一個系列甚至全廠進行的局部或全流程的試驗,由于其設備、流程、技術條件現生不或今后的設計基本相同,故技術經濟指標和技術參數比半工業試驗更為可靠。
(6)選礦單項技術試驗。選礦單項技術試驗包括單項新技術試驗和單項靶技害試驗,其中單項新技術試驗包括新設備、新工藝、新藥劑、新材質試驗等。凡采用尚無使用經驗的新技術,必須堅持“一切通過試驗”的原則,取最得技術鑒定資料后,并由設計單位認定是可靠的,方能在設計中采用。
表1 選礦設計對選礦工藝流程試驗規模的要求
序號 |
礦石可選性 |
礦石類型 |
選礦廠設計規模 |
設計階段與對應試驗階段 |
|
可行性研究 |
初步設計 |
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1 |
易選礦石 |
原生磁鐵礦,有色金屬單一硫化礦,硫化鐵礦磷灰石礦 |
大 |
小型流程試驗 |
擴大連續試驗 |
中 |
小型流程試驗 |
小型流程試驗擴大連續試驗 |
|||
小 |
可選性試驗 小型流程試驗 |
小型流程試驗 |
|||
2 |
較易選礦石 |
有色金屬硫化銅鉬礦、鉛鋅礦,一般的銅鉛鋅礦,伴生硫化礦的磁鐵礦,變質磷灰巖礦,光鹵石礦 |
大 |
小型流程試驗 擴大連續試驗 |
擴大連續試驗 半工業試驗 |
中 |
小型流程試驗 |
小型流程試驗 擴大連續試驗 |
|||
小 |
可選性試驗 小型流程試驗 |
小型流程試驗 |
|||
3 |
難選礦石 |
赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、弱磁性礦和磁鐵礦混合礦,微細粒嵌布磁鐵礦,含多金屬鐵礦石,氧化錳礦,復雜嵌布 的銅鉛鋅礦,一般的錫石硫化礦,有色金屬單一氧化礦,硅質型膠磷礦,鈣質型膠磷礦,釩獨龍族 磁鐵礦(綜合回收) |
大 |
擴大連續試驗 |
擴大連續試驗 半工業試驗 |
中 |
小型流程試驗 擴大連續試驗 |
擴大連續試驗 半工業試驗 |
|||
小 |
小型流程試驗 |
擴大連續試驗 |
|||
4 |
極難選礦石 |
微細膠布弱磁性鐵礦石及弱磁性礦物和磁鐵礦混合礦石,鮞狀赤鐵礦,稀土鐵礦石,含砷錫鉛鋅磁鐵礦,碳酸錳礦,有色金屬難選氧化礦,細粒錫石硫化礦,硅鈣質型膠磷礦 |
大 |
擴大連續試驗 半工業試驗 |
半工業試驗 工業試驗 |
中 |
擴大連續試驗 |
擴大連續試驗 半工業試驗 |
|||
小 |
小型流程試驗 擴大連續試驗 |
擴大連續試驗 |
|||
5 |
脈錫、脈鎢、殘積、坡積及其他類型的鎢、錫礦床,鈦鐵礦等砂礦 |
大 |
小型流程試驗 設備擴大試驗 |
半工業試驗 工業試驗 |
|
中 |
小型流程試驗 設備擴大試驗 |
設備擴大試驗 半工業試驗 |
|||
小 |
小型流程試驗 |
設備擴大試驗 |
|||
6 |
沖積礦床的礦石 |
大、中、小 |
重砂流程試驗 |
重砂流程試驗 |
表2 選礦設計對選礦單項技術試驗規模的要求
序號 |
項目名稱 |
試驗類型 |
備注 |
1 |
洗礦、脫泥試驗 |
試驗室、半工業或工業試驗 |
原礦含混及次生泥質粉礦的脫泥、洗礦 |
2 |
磁滑輪干選試驗 |
試驗室、半工業或工業試驗 |
強磁性原礦開采時貧化,需選拋廢石、恢復地質品位 |
3 |
重介質選礦試驗 |
半工業或工業試驗 |
預選拋廢石、恢復地質品位或富集入選原礦 |
4 |
焙燒磁選試驗 (1)塊礦焙燒磁選試驗 (2)粉礦焙燒磁選試驗 (3)脫磁試驗 |
投籠焙燒、半工業或工業試驗 半工業或工業試驗 工業試驗 |
克服磁團聚對分級和脫水造成的影響 |
5 |
破碎及磨礦試驗 (1)常現破磨工藝 (2)自磨(半自磨、礫磨)工藝 |
試驗室試驗 半工業或工業試驗 |
功耗法計算需要功指數測定,容積法計算需要可磨度測定 |
6 |
細篩試驗 |
半工業或工業試驗 |
包括用以提高精礦品位 的細篩試驗和用作分級設備 的累篩試驗 |
7 |
精礦提純、尾礦再選試驗 |
擴大連續試驗、半工業試驗或工業試驗 |
|
8 |
綜合回收試驗 |
擴大連續試驗、半工業試驗或工業試驗 |
伴生有益組分回收,多金屬礦分離,當主要目的礦物選礦試驗不能滿足要求時,需深入進行綜合回收試驗 |
9 |
脫水試驗 |
擴大連續試驗、半工業試驗或工業試驗 |
包括濃縮、過濾、于煤等工藝 |
10 |
礦漿輸送試驗 |
試驗室試驗或半工業試驗 |
礦漿長距離或高濃度輸送 |
11 |
環境保護治理試驗,有害元素污染因子篩選試驗 |
根據具體情況確定 |
|
12 |
尾礦濃縮澄清、回水利用或筑壩試驗 |
根據具體情況確定 |
一般隨選礦工藝試驗同時進行,由有關專業設計人員提出試驗要求 |
13 |
新設備、新工藝、新藥劑、新材料及其他試驗 |
根據具體情況確定 |