滨海重砂矿分离技术：滨海重砂矿筛分、螺旋及磁选技术

先说三个重点

滨海重砂矿的分离技术，核心就围绕三台设备转：筛子、螺旋溜槽和磁选机。筛分解决粒度分级和除杂，螺旋溜槽负责重矿物和石英砂的大批量分离，磁选机完成不同磁性矿物的精细分组。这三段配合下来，一条滨海重砂矿选厂能把原矿中含量不到百分之三的重矿物富集成多种合格精矿产品，综合回收率能做到百分之七十五到八十五。滨海重砂矿的分离难在两点：一是矿物种类多，钛铁矿、锆英石、金红石、独居石挤在一起，密度差异已经不够用了；二是含泥量变化大，不同矿段的黏土含量能从百分之五跳到百分之二十五。筛分、螺旋和磁选三段各自解决一段问题，谁也替不了谁。

滨海重砂矿的矿物特点决定分离路线

滨海重砂矿是海浪和沿岸流搬运分选的产物，有用矿物已经单体解离，粒级集中在零点零五到零点五毫米之间。跟河流冲积矿相比，滨海矿的矿物种类更杂、重矿物含量更高、含泥量波动更大。

一条典型的滨海矿砂，重矿物总含量百分之三到十五，其中钛铁矿占大头，锆英石和金红石各占几个点，独居石含量低但价值高。脉石主要是石英砂和少量长石，另外还有百分之五到二十的细泥，主要是高岭石和伊利石。

重矿物之间的分选难度不小。钛铁矿密度四点七，锆英石四点七，金红石四点二，独居石五点零。四种主要矿物的密度太接近了，光靠重选设备根本拉不开差距。好在它们的磁性和导电性差异明显，钛铁矿强磁性，独居石中等磁性，锆英石和金红石非磁性但导电性不同——金红石导电，锆英石不导电。

所以滨海重砂矿的分离路线注定是重选加磁选加电选的组合。筛分和螺旋解决的是量大面广的预富集问题，磁选解决的是磁性分组问题，电选负责最后两种非磁性矿物的提纯。

筛分这一关，把该筛的筛掉，该分的分好

滨海原矿从采场运到选厂，第一件事就是筛分。筛分干两件事：除杂和分级。

除杂就是把大块的东西拦在外面。滨海矿砂里免不了混进贝壳碎片、砾石、杂草根、塑料垃圾这些东西。双层振动筛是标配，上层筛孔十到二十毫米，把大于十毫米的杂物全挡住。别小看这层筛子，一台重选设备里卡进一块贝壳碎片就得停机清理，耽误的时间折算成产量比筛子贵多了。下层筛孔二到五毫米，把粗砂和细砂分开。筛上物送走或者堆存，筛下物进下一道工序。

分级是为后续重选和磁选做准备。螺旋溜槽对入料粒度有最佳范围，零点一到零点五毫米之间效率最高。太粗了螺旋槽面流态不稳定，分带乱。太细了重矿物和轻矿物沉降速度差不够，回收率掉得快。所以筛分要把物料分成零点五毫米以上和零点五毫米以下两个粒级。粗粒级用跳汰机处理，细粒级进螺旋溜槽。

分级做得好不好，看两个指标。分级效率要达到百分之八十五以上，合格粒级的产率要占九成以上。达不到这个标准，后面的螺旋和磁选都受影响。

有一个细节容易被忽略——筛分前的矿浆浓度控制。滨海矿砂的给矿浓度一般控制在百分之二十五到三十五，浓度太低设备处理能力下降，浓度太高筛分效率下降，细粒级的筛下物产率会明显偏低。

螺旋溜槽，用最省钱的方案把尾矿抛掉

螺旋溜槽在滨海重砂矿分离技术里的定位很明确：大批量抛尾。它的优点是简单、不耗电、不用药剂、操作容易。缺点是只能做粗选，做不到高精度分离。

滨海重砂矿的螺旋溜槽配置通常采用一段粗选加一段扫选。粗选螺旋把原矿分为重矿物产品和尾矿，重矿物产品含重矿物总量百分之六十到八十，扫选螺旋回收粗选尾矿里残留的重矿物。两段配合下来，重矿物的总回收率能做到九成以上。

影响螺旋分选效果的关键参数有三个。给矿浓度控制在百分之二十五到三十五之间，浓度高了矿浆流动性变差，轻重矿物分层不充分；浓度低了处理能力下降。给矿量要稳定，波动幅度不超过正负百分之十，给矿量突然增加会导致分选带后移，轻矿物混入重产品中。矿浆的粒度组成也有影响，合格粒级的占比越高分选效果越好。

螺旋溜槽的一个实用技巧是截矿位置的设置。重矿物产品收集槽的宽度要能覆盖分选带上重矿物的堆积范围，但又不能把中间带混入的轻矿物也收进来。这个位置需要在实际运行中微调，矿砂性质变化时截矿位置也要跟着调。

磁选，把矿物按磁性分组

滨海矿砂经过螺旋溜槽粗选后，重矿物总含量已经到了百分之七十到九十。但这个精矿还是大杂烩，钛铁矿、锆英石、金红石、独居石全混在一起。磁选的任务就是按磁性差异把它们拆成几组。

磁选之前要先做干燥处理。干式磁选要求物料含水率低于百分之零点五，否则矿物颗粒表面的水膜会干扰磁性分离。螺旋精矿含水率通常在百分之二十以上，必须经过浓密、过滤和烘干三道工序。回转烘干机把含水率降到百分之零点五以下，然后进入干式磁选系统。

滨海重砂矿的磁选采用分段处理。弱磁选场强一千到两千高斯，先把强磁性的钛铁矿分离出来。钛铁矿精矿的二氧化钛品位能做到百分之四十六到四十八，回收率百分之九十五以上。中磁选场强五千到八千高斯，把中等磁性的独居石和钛赤铁矿分离出来。独居石作为高价值副产品单独回收。强磁选场强一万二千到一万五千高斯，处理剩下来的弱磁性矿物，主要是石榴石和部分被氧化的钛铁矿。

三盘磁选机是磁选段的核心设备，三个磁辊的场强独立可调，一台机器能完成中磁选和强磁选两段作业。

磁选后的产品分三类。磁性产品是钛铁矿精矿和独居石精矿。非磁性产品是锆英石和金红石的混合物，进入电选段做最终分离。中间产品是磁性介于两者之间的矿物，返回磁选系统再处理或者作为副产品销售。

这里有一个关键判断：磁选场的分界点怎么定。场强设得低，非磁性产品的纯度会提高，但部分弱磁性矿物可能混入非磁性产品中造成损失。场强设得高，回收率会提高，但非磁性产品的纯度会下降。这个分界点没有标准答案，要针对每批矿石做磁选试验来确定，通过测定不同场强下各产品中矿物的含量和分布，找到纯度和回收率的平衡点。

电选的收尾工作

磁选产出的非磁性产品还是两种矿物的混合物，锆英石和金红石。两种矿物的密度和磁性都很接近，分不开。但导电性差异大，金红石是导体，锆英石是非导体。高压电选机上场，在二十到二十五千伏高压电场中把两者分离。

电选段对物料要求严。入料粒级必须在零点一到零点三毫米范围内，含水率低于百分之零点五，温度控制在六十到八十摄氏度。达不到这些条件，静电分选的效果就会明显下降。电压控制在二十到二十五千伏，辊筒温度七十五到八十摄氏度。电压偏低时金红石放电不彻底，部分会混入锆英石精矿。电压偏高时非导体矿物也可能被击穿导电，造成锆英石损失。

一段电选一般能把锆英石的氧化锆品位从百分之六十提升到百分之六十五左右。对高品质锆英石精矿要求氧化锆大于百分之六十六的，需要两段电选，第一段产出金红石精矿和锆英石粗精矿，第二段再提纯锆英石。

筛分、螺旋和磁选如何配合

滨海重砂矿的分离技术，筛分、螺旋和磁选各管一段。筛分管粒度分级和除杂，为后续设备创造合适的入料条件。螺旋管大批量抛尾，把百分之九十以上的石英砂甩掉。磁选管磁性分组，把混合重砂拆成不同产品的半成品。

三段的配合要点有几个。筛分段的粒度分级必须和螺旋的入料粒度范围匹配，螺旋的截矿位置要定期检查调整，确保重矿物产品的品位和回收率稳定。螺旋段的精矿品位直接影响磁选段的处理量和产品指标，精矿品位太低会增加磁选段的负荷。磁选段的场强设定针对矿石特性做试验确定，不能照搬别人的参数，钛铁矿磁性随氧化程度变化很大。

滨海重砂矿的分离技术本质上是个接力过程。筛子把矿砂分成粗的和细的，各走各的流程。螺旋把重的矿物从轻的里面拽出来，但拽出来的还是一堆不同重矿物的混合物。磁选利用矿物之间的磁性差异，把磁性强弱不同的矿物拆开。最后剩下的两种非磁性矿物，靠电选导电性的差异完成最终分离。每一段只做自己最擅长的事，合在一起就把矿石里所有值钱的东西都找出来了。

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