先说三个重点
重力选矿是锆英砂从原矿到粗精矿的核心富集手段,利用锆英石与石英等脉石之间高达1.8-2.0的比重差实现高效分离
典型重选流程以螺旋溜槽为粗扫选主力,摇床为精选主力,配合洗矿、脱泥、分级等准备作业,可将锆英石从原矿品位1%-3%富集至40%-55%
重选流程的设计关键是“因粒施策”——不同粒级的物料用不同型式和参数的重选设备,粗中细各走各路才能兼顾品位和回收率
锆英砂选矿的第一步,不是磁选也不是电选,而是重选。理由很简单:原矿里90%以上是石英等轻矿物,直接进磁电设备既不经济也不可行,必须先把这些脉石抛掉。
锆英石的密度是4.6-4.7克每立方厘米,石英只有2.65。两者之间接近2.0的比重差,为重力分选提供了非常充分的物理依据。把这份天然优势用好,可以用最低的成本把大部分家底收拢起来。
重选之前的准备:洗矿、脱泥、分级
重选不是把原矿直接往螺旋溜槽里一倒就完事,前面的准备作业做不好,后面的效果就跟着倒霉。
洗矿。 海滨砂矿原矿里往往带着黏土和细泥,有些还裹在矿物颗粒表面。不洗掉的话,黏土在矿浆里会增加黏度,轻重矿物之间的沉降速度差就被抹平了。滚筒洗矿机配高压喷淋水是常用配置,洗净率达到85%以上才算过关。
脱泥。 细泥(-200目,约0.074毫米以下)是重选的天敌。它自己沉不下去,还会干扰正常粒级锆英石的沉降。水力旋流器组是脱泥的主力设备,控制溢流中-200目含量不低于85%,底流浓度65%-70%直接进分级作业。
分级。 分级的目的不是分品位,而是分粒度。粗粒和细粒在流膜里的沉降行为完全不一样,混在一起选两边都吃亏。通常用双层直线振动筛以0.6毫米和0.12毫米为界,把物料切成+0.6毫米、0.12-0.6毫米、-0.12毫米三个粒级,各走各的设备。

螺旋溜槽:粗选和扫选的主力
螺旋溜槽是锆英砂重选流程里装得最多的设备。原因很简单:处理量大、不耗电、运行成本低。
矿浆沿螺旋槽面往下流的时候,在离心力和重力双重作用下,比重大的锆英石往槽底内缘沉,比重小的石英被水流推到外缘,到槽底一切割,内圈是精矿,外圈是尾矿。
螺旋溜槽的选型要看粒级。0.12-0.6毫米的中砂用直径1200毫米、4圈的常规型号,单台处理量4-5吨每小时。-0.12毫米的细砂得用直径1000毫米、5圈的细砂专用型,小直径缓螺距让流膜流速降下来,给细颗粒多留点沉降时间。+0.6毫米的粗砂里锆英石含量通常不高,配几台大直径溜槽简单收一收就行。
粗扫选流程一般采用“一粗一扫”或“一粗一精一扫”结构。粗选溜槽产出的粗精矿和粗选尾矿,粗选尾矿进扫选再捞一遍,扫选精矿返回粗选,扫选尾矿排走。粗精矿如果品位不够,再进精选溜槽富集一次。某选厂采用“螺旋溜槽一粗一扫、重矿物合并摇床精选”的流程,获得了产率1.71%、ZrO₂品位12.92%、回收率94.93%的预选粗精矿。
螺旋溜槽给矿浓度最敏感,最佳范围在22%-28%。浓度低了流膜太薄流速快,重矿物沉不下去;浓度高了流膜太厚,轻矿物容易被夹带进精矿。浓度每偏1个百分点,精矿品位能波动0.5-0.8个百分点。所以溜槽前面通常要加浓度检测和自动补水,把浓度波动控在±1.5%以内。
摇床:精选和扫选的补充
摇床在重选流程里的角色跟螺旋溜槽互补。螺旋溜槽吃量大但精度有限,摇床处理量小但精度高,适合做精选和扫选。
摇床的原理是在往复运动的倾斜床面上,重矿物和轻矿物在横向水流和床面剪切力的共同作用下走向不同的方向,床面上形成一条一条清晰的矿物分带,操作工可以根据分带位置手动截取。
锆英砂摇床的冲次一般80-120次/分钟,冲程8-15毫米。床面刻槽要看粒度:0.12-0.6毫米的用粗砂床面,刻槽深度1.5-2.0毫米;0.074-0.12毫米的用细砂床面,刻槽深度0.8-1.2毫米。
摇床通常接在螺旋溜槽粗精矿后面。溜槽精矿经浓缩斗脱水到浓度18%-22%,上摇床精选。摇床精矿就是混合重矿物产品,进入后续磁选电选;摇床中矿返回扫选段再处理;摇床尾矿作为最终尾矿排走。海南文昌某尾矿回收项目中,粗精矿经摇床精选后,锆石精矿ZrO₂品位可以提升到42.65%。
比重分选流程的完整走法
把各段串起来,一条完整的锆英砂重力选矿流程大概是这样的:
原矿→洗矿(滚筒洗矿机,去黏土杂物)→脱泥(水力旋流器,去-200目细泥)→分级(振动筛,切成粗中细三个粒级)→各粒级分别进螺旋溜槽粗选和扫选→粗精矿合并进摇床精选→产出混合重矿物精矿
混合重矿物精矿的ZrO₂品位通常在40%-55%之间,回收率可以做到90%以上。这个产品还不能直接卖,但它已经把原矿中90%以上的脉石抛掉了,物料量从原矿的100%压缩到了1.5%-3%左右,为后续的磁选和电选创造了干净的入料条件。
几个实战要点
重选和磁选的顺序有讲究。 对于粗精矿的进一步处理,先重选后磁选的效果通常优于先磁选后重选。海南文昌某尾矿的对比实验显示,先摇床重选再磁选的流程,锆精矿ZrO₂品位58.77%、回收率83.65%;先磁选再重选时,锆精矿品位59.78%、回收率84.1%,两者差异不大但前者流程更顺畅,而且重选先走可以把磁选设备的负荷降下来。
分级重选未必优于不分级。 同样是海南文昌的尾矿,直接重选流程的预选粗精矿ZrO₂品位12.92%、回收率94.93%;先分级再重选时,粗精矿品位提高到19.92%但回收率降到了86.77%。分级虽然提高了品位,但筛分过程中的机械夹带造成了锆钛损失。所以分级不是必选项,要根据矿石的实际粒度分布来决定。
细粒级物料重选难度大。 -0.074mm的细粒锆英石在螺旋溜槽和摇床上的回收效率都偏低,如果细粒级占比高,需要在重选之后增加离心选矿或浮选来补充回收。
锆英砂的重力选矿,核心就是利用比重差把锆英石从大量石英里“拔”出来。螺旋溜槽和摇床各管一段,一个吃量大、一个精度高,配合洗矿、脱泥、分级三道准备工序,把粗中细粒级分别用适合的参数处理,整个重选段就能用最低的成本完成90%以上的回收任务。重选做扎实了,后面磁选和电选才有活干。















