高梯度磁场中多根磁介质捕集磁性微粒的数值模拟

在分析高梯度磁场中磁性颗粒动力学行为的基础上，以FLUENT软件为计算工具，采用Euler-Lagrange方法对高梯度磁场中多根磁介质捕集磁性颗粒的过程进行了数值模拟。模拟结果表明：磁介质在捕集磁性微粒时，直径为150 μm的单根磁介质捕捉直径为10 μm颗粒的作用半径约为1 mm；当磁场中填充介质的横向间距为4 mm，并按多层交错方式排列时，磁介质捕集磁性微粒的数量和效率随填充介质数量的增加而提高，但介质达到一定数量后，再增加介质数量，捕集效率变化不明显。     

某富铁型稀土矿中稀土分离富集研究

国外某富铁型稀土矿中铁、稀土矿物嵌布关系复杂、连生包裹紧密,采用单一浮选工艺分离困难,本文通过优选铁矿物选择性抑制剂和稀土矿物捕收剂,形成适于该矿石分选的浮选降铁-磁选除杂的选矿工艺。研究结果表明,针对REO品位为2.95%, Fe₂O₃含量40.30的稀土矿样品,以RF-10为铁矿物抑制剂、RFS为稀土矿物捕收剂,经浮选降铁-磁选除杂工艺可以得到REO品位为36%的稀土精矿产品,铁矿物脱除率达95%,论文研究成果为含铁稀土矿的有效利用提供借鉴。     

白云鄂博矿萤石浮选分析

白云鄂博矿CaF2品位43.72%,粒度0.025～0.074 mm,主要矿物为萤石、稀土矿物、铁矿物等,萤石包裹体、连生体较多,共生关系复杂。萤石富集与REO脱除效果均达不到设计要求。提出了改进浮选工艺流程以降低稀土矿物和铁矿物等杂质含量、获得合格萤石精矿的措施。     

国家专利设备 磁场筛选机 磁铁矿弱磁精选设备中的杰出代表

正设备介绍由中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所研制的磁场筛选法及其设备磁场筛选机(简称磁筛)获得国家专利,专利号:ZL94115536.6。该设备是磁铁矿弱磁精选设备中的杰出代表。区别于传统弱磁选机直接吸引磁性矿物颗粒的原理,磁场筛选机利用特设的低弱磁场将矿浆内的磁性矿物颗粒磁化成链状体,增大了磁铁矿与脉石连生体沉降速度差、尺寸差,同时利用安装在磁场中的"专用筛"有效地将脉石及连生体分离,使解离的磁铁     

从白云鄂博共生铁矿石中优先浮选稀土矿物的研究

本文阐述了白云鄂博共生铁矿石的矿物组成、稀土矿物嵌布特征以及优先浮选稀土工艺,同时对浮选过程的规律性作了描述。试验结果表明,采用H_(204)+AM作捕收剂、水玻璃作抑制剂和1号起泡剂组合的药剂制度,在矿浆pH9、温度为30—35℃的条件下,稀土矿物与非目的矿物可以得到较好的分离,从原矿直接优先浮选稀土可获得含RE060·13％、回收率61.82％的稀土精矿。     

萤石型稀土矿稀土萤石绿色同步回收技术研究

萤石型稀土矿浮选通常采用抑制剂抑制萤石及其它脉石矿物,羟肟酸类捕收剂优先浮选稀土矿物,浮选得到的稀土精矿再磁选提纯得到最终稀土精矿,再从稀土浮选尾矿中回收萤石工艺流程,该工艺和药剂虽然高效回收了萤石型稀土矿中的稀土矿物,但肟类捕收剂有一定毒性,且在优先浮选稀土作业萤石有用矿物的可浮性被强烈抑制,不利于萤石的再次浮选回收。因此,本文采用无毒药剂及稀土萤石同步浮选-稀土萤石混合精矿分离工艺技术,针对复杂难选萤石型稀土矿进行选矿试验研究,选矿原则工艺流程为：原矿磨矿-浮硫除杂-浮硫尾矿稀土萤石同步浮选-稀土萤石混合精矿浮磁分离。由于稀土萤石混合精矿分离浮选作业消除了稀土萤石混合精矿中不同矿物颗粒与捕收剂作用后形成无选择性杂凝聚团对磁选作业的不利影响,明显提高稀土精矿指标。对REO品位1.51%,CaF2品位16.13%的萤石型稀土矿原矿,磨矿细度-0.074 mm 含量占85%,采用预先浮硫,浮硫尾矿一次稀土萤石同步浮选粗选、六次稀土萤石同步浮选精选、稀土萤石混合精矿四次浮选分离和两次磁选分离工艺流程,闭路试验获得稀土精矿REO品位53.81%,REO回收率52.56%,萤石精矿CaF2品位92.03%,CaF2回收率67.77%,实现了萤石型稀土矿中稀土和萤石的绿色同步回收,也为稀土萤石混合精矿的分离提纯提供了一种可借鉴的方法。     

白云鄂博深部稀土尾矿的工艺矿物学

为合理开发和利用白云鄂博的稀土尾矿中的萤石资源,对该矿的稀土尾矿进行工艺矿物学研究。通过化学分析、物相分析、扫描电子显微镜等检测手段对该矿石进行系统的工艺矿物学研究。结果表明,该矿石稀土尾矿中萤石含量为26.6%,铁矿物含量高达16.4%,硅酸盐矿物霓辉石、钠闪石和黑云母含量共计19.9%,碳酸盐矿物白云石、方解石含量共计15.7%,稀土矿物含量有3.9%。稀土尾矿原矿中萤石矿物的单体解离度为76.50%,萤石矿物与铁矿物、碳酸盐矿物、硅酸盐矿物以及稀土矿物大量连生,经过磨矿后稀土尾矿中萤石矿物的单体解离度92.38%。此研究结果为该矿的稀土尾矿中的萤石资源的合理开发利用提供重要依据。     

某复杂萤石型稀土矿绿色同步回收稀土萤石技术研究

萤石型稀土矿浮选通常是采用抑制剂抑制萤石及其他脉石矿物、羟肟酸类捕收剂优先浮选稀土矿物,浮选得到的稀土精矿经磁选提纯得到最终稀土精矿,然后从稀土浮选尾矿中回收萤石的选矿工艺流程,该工艺和药剂虽然高效回收了萤石型稀土矿中的稀土矿物,但肟类捕收剂有一定毒性,且在优先浮选稀土矿物时萤石受到强烈抑制,不利于再次浮选回收。因此,针对某复杂难选萤石型稀土矿,其中主要有用矿物为稀土和萤石,REO品位为1.526%、CaF₂品位16.128%,矿样中REO总含量的80.24%、13.28%和5.82%分别分布于氟碳铈矿、氟碳钙铈矿和褐帘石中,通过采用无毒药剂,研发稀土萤石同步浮选—稀土萤石混合精矿分离工艺技术,采用具体的选矿方案：矿样磨矿—浮硫除杂—浮硫尾矿稀土萤石同步浮选—稀土萤石混合精矿浮磁分离,最终闭路试验获得REO品位为53.81%、REO回收率为52.56%的稀土精矿和CaF₂品位为92.03%、CaF₂回收率为67.77%的萤石精矿,实现了萤石型稀土矿中稀土和萤石的绿色同步回收,也为稀土萤石混合精矿的分离提纯提供了一种可借鉴...     

马达加斯加某地区氟碳铈矿石的工艺矿物学研究

为了了解马达加斯加某矿区稀土矿资源的经济价值,并为开发利用及选矿工艺的确定提供依据,对矿石进行了详细的工艺矿物学研究。结果表明,矿石中含稀土成分的主要矿物为氟碳铈矿和独居石,这2种矿物的赋存状态较好,总稀土氧化物（TREO）品位可达12.20%,主要为轻稀土成分Ce、La和Nd;氟碳铈矿的嵌布粒度较粗,大于0.1 mm占61.13%,有利于重选分离回收稀土矿物;氟碳铈矿与密切接触的连生矿物针铁矿、云母、石英等因密度差较大,可采用重选工艺分离,与含量较高且密度相近的重晶石的分离则可借助电磁特性差异实现。     

疏水团聚-磁种法回收赤泥中微细粒铁矿试验研究

云南文山铝业所产生的拜耳法赤泥铁品位为21.39%,铁主要以赤褐铁矿形式存在,分布率为76.16%,嵌布粒度微细,采用常规磁选方法难以有效回收。本文拟采用选择性疏水絮凝—磁种磁选方法对赤泥中的铁矿进行回收,选择性疏水团聚可以实现细粒弱磁性矿物选择性絮凝成颗粒较大且磁性较强的絮团,然后通过高梯度强磁选实现赤褐铁矿与脉石矿物分离。在六偏磷酸钠用量为3 kg/t、油酸用量为1.8 kg/t、煤油与油酸的体积比为2.2、聚磁介质直径为1.5 mm、矿浆流速为6 L/min、冲次为300 r/min、磁感应强度为0.85 T的优化条件下,获得的精矿铁品位为40.65％、回收率为50.93％。对在最佳选择性疏水絮凝条件下获得的矿浆,经1粗1精磁选,获得了铁品位为45.13％、回收率为39.77％的精矿。疏水团聚—磁种法作用过程不仅包括各种物理化学作用而且是利用综合力场来处理微细粒弱磁性矿物的新选别技术,其具体作用原理有待进一步的深入研究,试验指标也存在进一步提升的空间。     

矸石似膏体充填料浆临界流速影响因素研究

为探究矸石似膏体料浆在管输过程中的流变参数的影响因素,以公格营子矿矸石似膏体充填料浆为工程背景,使用CRT流变仪测试了不同浓度、矸石颗粒粒径下的矸石似膏体充填料浆的流变参数,运用流体力学和粒状物输送水力学分析了矸石颗粒在似膏体料浆的受力情况,运用Fluent软件对管道输送过程中不同流速、矸石粒径以及料浆浓度下的料浆流动状态以及粒子运动轨迹进行了模拟验证。结果表明,矸石似膏体料浆的矸石颗粒粒径大小和浓度会影响料浆的塑性粘度和初始切应力,进而对管道输送的临界流速产生影响。具体表现为在管输过程中,矸石粒径为15mm、20mm、较5mm和10mm更易下沉,料浆浓度达到76%时,料浆初始切应力增幅会出现急剧增加,随着料浆浓度增大,管输过程中矸石颗粒更不容易沉降。     

高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速研究

以某地下矿山超大规模充填开采发展趋势为背景,结合矿山环境保护的迫切需要,充分考虑粒级组成、料浆黏度、料浆与载体密度、物料密度、管径、管壁粗糙度、管道安装质量、物料加权平均沉降速率等复杂因素,以管道输送阻力损失最小为原则研究高浓度全尾砂充填料浆在不同直径管道内的临界流速,构建高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型,分析管径和浓度对临界输送流速的影响规律。经验证,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速模型的计算结果可靠,模型计算得出的临界输送流速随管径、浓度等因素的变化表现出明显的规律性。研究结果表明：随着管径的增大,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按幂函数增大的变化特征;随着浓度的增大,高浓度全尾砂充填料浆临界输送流速呈按三次多项式减小的变化特征。     

大陆槽难选稀土矿选矿试验研究

四川省德昌县大陆槽稀土矿主要稀土矿物为氟碳铈矿,其嵌布粒度细,与其他矿物嵌布关系复杂;萤石、重晶石、锶钡硫酸盐矿物等伴生矿物含量高,矿石泥化现象严重,造成稀土矿物难以回收利用。针对目的矿物的分布情况和矿石性质,确定了浮—磁联合的工艺流程,重点考察了脱泥、磨矿细度、浮选捕收剂、抑制剂、起泡剂等条件试验,最终确定了预先脱泥,磨矿细度-0.074 mm占65%,采用水玻璃为抑制剂,新型捕收剂103为捕收剂,SL-301为起泡剂的“预先脱泥—两粗—三扫—三精—精扫选”闭路试验流程,获得品位30.38%、回收率73.74%的浮选精矿和品位11.93%,回收率13.41%的浮选次精矿;浮选精矿通过磁场强度为1.19×103 kA/m的“一粗一扫”强磁作业后,获得品位61.11%、回收率60.09%的最终稀土精矿,浮选次精矿经场强1.19×103 kA/m的强磁产出的粗精矿和浮选精矿经强磁产出的中矿混合再次经过1.19×103 kA/m强磁作业后产出品位56.03%、回收率3.87%的稀土磁选次精矿,磁选产出的精矿和次精矿总回收率达63.96%。     

全尾砂充填料浆管道阻力损失探究及优化

充填采矿技术因其自身的特点，在矿山领域得到了大力推广，确定合理的充填料浆配比方案和充填系统管道输送技术参数，是确保整个充填系统能够安全、高效和稳定运行的重要前提。以唐山某铁矿为例，选择灰砂比1∶8的充填料浆为试验对象，以140 mm、160 mm、180 mm、200 mm、220 mm、240 mm、260 mm为试验管道直径，分别配比浓度为68%、70%、72%、74%的充填料浆，对充填料浆管道阻力损失影响因素进行分析，并对其进行优化。研究结果表明：管道阻力损失与管径呈反比例函数关系，料浆浓度越高，管道阻力损失越大；管径增大到240 mm和260 mm时，管道底部料浆流速过快，会加速底部管道磨损；为实现矿山生产中的采充平衡，建议该矿山输送管径为200 mm或220 mm，料浆输送浓度为70%。     

高温环境下料浆大流量输送管流特性研究

为分析大流量管道输送过程中温度上升对料浆管流特征的影响,得出高温环境下料浆最佳输送管径及初始流速等参数,建立了充填料浆输送L管模型,基于流变试验获取料浆塑性黏度和屈服应力,利用COMSOL数值模拟软件分析了高温环境下不同温度、管径以及初始速度对应的管流速度场特性。结果表明：随着温度升高,充填料浆屈服应力以及塑性黏度随之降低;在弯管与水平管相接处,流态不稳定,料浆速度层出现较大变化,由塞流推进转化为速度自上而下递增的流动模式,易造成堵管、爆管;温度提高会导致中心最大流核区面积减小,温度为40、50、60 ℃时,最大流核区径向长度分别为0.09、0.07、0.05 m,减小率为22.2%,最大流速随之增加,当温度为40 ℃时,径向最大流速为2.978 m/s,温度增加至60 ℃,最大流速增大至3.135 m/s;随着管径增大,塞流最大流速区面积增加,管径为200 mm、240 mm时,最大流速区径向长度分别为0.1 m、0.12 m,最大流速随之减小,管径自200 mm增大至240 mm,最大流速由2.977 m/s变为2.876 m/s;随着进口速度增加,料浆中心最大流速区域增大,对塞流区域面积大小影响较小。基于上述试验成果,为减少输送阻力损失,提高矿山效益,建议矿山输送料浆参数选取温度40~50 ℃,管径200 mm,初始流速2.5 m/s。上述分析可为矿山充填设计及进一步研究管道输送流态问题提供一定的理论依据。     

超导磁选富集白云鄂博尾矿中的有价元素研究

白云鄂博矿选矿厂的综合尾矿REO、Nb₂O₅和Sc₂O₃含量分别为2.41%、0.16%和0.22%,且含有大量的萤石。为了提高REO、Nb₂O₅和Sc₂O₃的回收率,为萤石的综合回收创造条件,采用SLon-100型周期式超导高梯度磁选机进行了REO、Nb₂O₅和Sc₂O₃回收工艺技术条件研究,并对磁选产品进行了XRD和主要化学成分分析。试验研究表明：SLon-100型周期式超导高梯度磁选机使用菱形网片聚磁介质,背景磁感应强度为6 T,给矿浓度为12%,矿浆流速为7.1 L/min,脉动冲次为100次/min情况下,可获得REO品位为3.04%、回收率为88.91%的精矿;稀土及稀有金属矿物明显富集在精矿中,这为稀土及稀有金属矿物的进一步富集创造了条件,可显著减少浮选提纯稀土及稀有金属矿物过程中萤石等脉石矿物抑制剂的使用;萤石明显富集在尾矿中,为从尾矿中浮选富集萤石创造了条件。     

白云鄂博稀土精矿镨钕配分变化规律研究

针对白云鄂博稀土精矿镨、钕配分合量降低的问题,采用配分分析、粒度分析、物相分析、矿物组成分析研究了稀土分选流程中镨、钕配分合量的变化规律。结果表明:稀土精矿中镨、钕配分合量为19.59%,相对入选给矿(强磁尾矿)降低了1.18个百分点;随着矿物粒度的减小,REO-F分布率逐渐降低,镨、钕配分合量与粒度分析结果相矛盾;相对入选给矿(强磁尾矿),稀土精矿中氟碳铈矿与独居石矿物含量比值增加了0.41,稀选尾矿降低了0.50;由于氟碳铈矿镨、钕配分合量低于独居石,故镨、钕配分合量在稀土精矿中降低,在稀选尾矿中升高。该研究对白云鄂博矿稀土元素的回收利用具有一定的指导意义。     

黑沟铁矿石粉矿(-15mm)棒磨磨矿工艺试验

黑沟铁矿石粉矿(-15 mm)铁品位为37.35%,铁主要以赤褐铁矿形式存在,铁在赤褐铁矿中分布率为85.35%。现场采用球磨机磨矿后强磁选工艺回收粉矿,球磨机磨矿时泥化现象严重,细粒级铁矿物无法通过强磁选有效回收。为减轻粉矿磨矿过程的过粉碎现象,优化磨矿产品粒度组成,对破碎至-2 mm的粉矿,预选筛分出产率为33.30%的-120μm粒级,对+120μm粒级进行棒磨机磨矿试验。在棒径分别为18、20、22 mm的钢棒为磨矿介质,且其质量比为4∶3∶3、介质充填率为30%、料棒比为1.0、磨矿浓度为70%、磨矿时间为62 s条件下闭路磨矿,合格粒级(38~120μm)占-120μm粒级比例达57.55%。降低分级粒度能够有效减少微细粒级的产生,减少过磨。采用棒磨工艺可以减少过磨,优化磨矿产品的粒度组成。     

高梯度磁选中单颗粒微粉煤的动力学分析

为了建立气固流态化磁选过程中颗粒群的相互作用模型,优化了高梯度磁选设备工作参数,在单颗粒微粉煤比磁化率一定的条件下,通过对高梯度磁选中单颗粒球形微粉煤的动力学分析,建立了气固流态化分选过程中的单颗粒煤粉运动的动态数学模型;进而探索出聚磁介质当量直径的临界模型,并分析了单颗粒微粉煤被捕集到聚磁介质上时相对气体流速的运动速度。