3.2 非金属矿选矿设备
3.2.1 拣选设备
拣选是利用矿石的表面特征、光性、电性、磁性、放射性及矿石对射线的吸收和反射能力等物理特性,使有用矿物和脉石矿物分离的一种选矿方法。拣选主要为块状和粒状物料的分选,如除去大块废石或拣出大块富矿。其分选粒度上限可达250~300mm,下限为10mm,个别贵重矿石(如金刚石),下限可至0.5~1mm。对非金属矿物的分选,拣选具有特殊作用,可用于预先富集或获得最终产品,如对原生金刚石矿石,采用拣选的方法可预先使金刚石和废石分离,对金刚石粗选和精选,采用拣选的方法可获得金刚石成品。同样,对大理石、石灰石、石膏、滑石、高岭土、石棉等非金属矿物,均可采用拣选的方法获得纯度较高的最终成品。采用拣选的方法有如下优点:可部分取代效率低而成本高的选择性开采方法;预先除去大块废石,节省废石的运输、破碎、磨矿和选矿处理;提高入选矿石品位和有用矿物产量;拣出的废石可用于回填和建筑材料,不造成环境污染。拣选是提高选厂技术指标的有效途径之一,而且作业流程简单。
拣选分为流水选(连续选)、份选(堆选)、块选3种方式。流水选即一定厚度的物料层连续通过探测区;份选和块选即1份或1块矿石单独通过探测区。份选或块选的产品质量较好,目前工业上分选以块选为主,块选包括手选(人工拣选)和机械拣选两种。
3.2.1.1 人工拣选
根据矿石和废石之间的外观特征(颜色、光泽、形状等)用手拣出矿石和废石,分正手选(从物料中拣出有用矿物)和反手选(从物料中拣出废石)两种。主要用于机械方法不好拣选或保证不了质量的矿石,如从长纤维的石棉、片状云母、煤系高岭石中拣出大块废石(石英、长石)等。人工拣选是最简单的拣选方式,但劳动强度大、效率低。
人工拣选一般在手选场、固定格条筛、手选皮带机和手选台上进行。常用手选设备有手选皮带和手选台两种。手选皮带要求平皮带,宽度不大于1.2m,速度0.2~0.4m/s,倾角不大于15°,距地面高度0.7~0.8m,照明距地面高2m。手选台一般按4人面积3.2m2计。
3.2.1.2 机械拣选
机械拣选是根据矿石外观特征及矿石受可见光、X射线、γ射线照射后反应的差异或矿石天然辐射能力的差别,借助仪器实现矿石和脉石分离的选矿方法。采用哪种拣选方式较为合理,主要由矿石特性所决定,矿石性质不同,拣选方式也不同。随着现代科技的发展,尤其是电子计算机的应用,使机械拣选日益完善,效率大大提高,应用领域逐步扩大。
目前非金属矿工业较为常用且设备成熟的为光电拣选。光电拣选是利用矿物反射、透射或折射可见光能力差别及发光性,将矿石和废石分开。矿物的漫反射、颜色、透明度、半透明度等光学性质可用于光电拣选。两种矿物反射率差值大于5%~10%即可进行光电拣选分离。光电拣选的光源有白炽灯、荧光灯、石英卤素灯、激光及X射线等。