在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)范圍內(nèi)進(jìn)行的試驗(yàn)統(tǒng)稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的主要目的是通過(guò)對(duì)各類(lèi)型礦石以相應(yīng)的流程進(jìn)行條件試驗(yàn),探索可能達(dá)到的選礦指標(biāo),以確定礦石統(tǒng)一加工的最終流程和較好的選礦指標(biāo)。根據(jù)試驗(yàn)的規(guī)模,實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)又可分為小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)。
一、小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)
?。ㄒ唬┬⌒蛯?shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的內(nèi)容
1、礦石性質(zhì)鑒定
礦石性質(zhì)鑒定包括:光譜分析、化學(xué)分析、巖礦鑒定、礦石物相分析、重液分離試驗(yàn)、篩析和水析、測(cè)定礦石物理性能等。
2、磨礦細(xì)度和可磨度試驗(yàn)
通過(guò)磨礦細(xì)度試驗(yàn)推薦適宜的磨礦粒度及磨礦段數(shù);通過(guò)可磨度試驗(yàn)正確選擇磨機(jī)。
3、選礦方法研究
在進(jìn)行詳細(xì)工藝礦物學(xué)研究的基礎(chǔ)上,制定一至多種可能的選礦方案,通過(guò)試驗(yàn)推薦一個(gè)或兩個(gè)以上選礦方案。
4、確定選別條件
對(duì)于擬定的各個(gè)選礦流程和試驗(yàn)項(xiàng)目,要通過(guò)試驗(yàn)確定如下最佳選別條件:
?。?)磁選流程要確定選別段數(shù)、各段磁場(chǎng)強(qiáng)度、給礦濃度等,以便選擇磁選設(shè)備。
(2)磁化焙燒要確定適宜的焙燒溫度、焙燒時(shí)間、燃料種類(lèi)及成分分析等。
?。?)浮選流程要確定各作業(yè)礦漿濃度、浮選時(shí)間、浮選藥劑種類(lèi)及用量等。
?。?)重介質(zhì)選礦試驗(yàn)要確定介質(zhì)懸浮液的密度;加重劑的原料、密度、粒度、加入量及回收方案。
(5)重選試驗(yàn)要確定入選原礦粒度上限、分級(jí)級(jí)別、選別段數(shù)、各選別段入選粒度、給礦濃度、選別設(shè)備以及中礦處理、礦泥回收方案等。
?。?)確定伴生有益礦物綜合回收的合理方案。
5、推薦選礦工藝流程
選礦試驗(yàn)完成后要推薦選礦工藝流程,其中需包括適宜的磨礦細(xì)度、磨礦分級(jí)段數(shù)、各作業(yè)給料及產(chǎn)品的濃度、品位、部分要標(biāo)明其他工藝制度和選別條件。推薦的選礦工藝流程要全面反映試驗(yàn)研究成果。
6、產(chǎn)品分析
對(duì)試驗(yàn)中的原礦、精礦、尾礦進(jìn)行分析測(cè)定,以對(duì)試驗(yàn)作出解釋?zhuān)蚪衣对囼?yàn)中存在的問(wèn)
題,指出進(jìn)一步試驗(yàn)的方向。
7、精礦、中礦和尾礦的沉降、濃縮和過(guò)濾試驗(yàn)
對(duì)試驗(yàn)流程中的精礦、中礦和尾礦進(jìn)行沉降、濃縮和過(guò)濾試驗(yàn),以選擇合適的產(chǎn)品固液分離設(shè)備。
以上各項(xiàng)選礦試驗(yàn)的具體內(nèi)容和要求,需由負(fù)責(zé)試驗(yàn)的單位根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)與建設(shè)需要而定。另外,各階段試驗(yàn)在內(nèi)容上與小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)基本相同,具體需做哪些試驗(yàn),需根據(jù)各階段試驗(yàn)實(shí)際要求而定。
(二)小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)程序
1、擬訂原則試驗(yàn)方案
在查明礦石性質(zhì)的基礎(chǔ)上,根據(jù)試驗(yàn)的目的和要求,結(jié)合已有的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí),確定原則試驗(yàn)方案。
2、試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作
試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作包括資料收集、試樣采取和制備、試驗(yàn)材料的準(zhǔn)備等。
3、探索性試驗(yàn)
探索性試驗(yàn)的目的是對(duì)可能的試驗(yàn)方案、工藝流程及選別條件進(jìn)行初步研究,為后續(xù)試驗(yàn)方案的制定提供試驗(yàn)依據(jù)。
4、正式試驗(yàn)
正式試驗(yàn)是在探索性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)來(lái)確定各項(xiàng)操作或影響因素的最佳條件。正式試驗(yàn)主要包括條件試驗(yàn)和最佳條件鑒定兩部分。
即首先采用條件試驗(yàn),查明各因素在分選過(guò)程中的主次地位和相互影響程度,確定各因素的最佳條件,然后根據(jù)條件試驗(yàn)所得最佳條件,進(jìn)行最佳條件鑒定試驗(yàn)。
另外,金屬礦石的浮選還需做閉路試驗(yàn),以考查中礦返回對(duì)浮選條件和流程的影響,并確定最終分選指標(biāo)。
5、分選效果評(píng)價(jià)
通過(guò)對(duì)試驗(yàn)流程中原礦、精礦、尾礦分析測(cè)定,計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo),評(píng)價(jià)分選效果。
二、實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)性試驗(yàn)
(一)實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)性試驗(yàn)的分類(lèi)
根據(jù)試驗(yàn)的范圍,實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)性試驗(yàn)可分為局部作業(yè)連續(xù)試驗(yàn)和全流程連續(xù)試驗(yàn)。
局部作業(yè)連續(xù)試驗(yàn)可以是一個(gè)作業(yè)或兩個(gè)作業(yè)的連續(xù)。選礦試驗(yàn)中,局部作業(yè)連續(xù)試驗(yàn)主要應(yīng)用于重、磁選作業(yè),而全流程連續(xù)試驗(yàn)主要應(yīng)用于浮選作業(yè)。這是由重、磁選和浮選作業(yè)各自特點(diǎn)所決定的。
1、重、磁選作業(yè)特點(diǎn)
?。?)重、磁選分選原理相對(duì)較簡(jiǎn)單,分選過(guò)程的好壞可直接憑肉眼觀察判斷;
?。?)重、磁選試料性質(zhì)穩(wěn)定,中礦返回影響較小;
?。?)重選入選物料粒度粗,試驗(yàn)設(shè)備容量大,試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),因此,試樣量多,試驗(yàn)工作量大。
2、浮選作業(yè)特點(diǎn)
?。?)浮選過(guò)程影響因素復(fù)雜,中礦的返回會(huì)明顯地影響到原礦的選別條件和效率,間斷操作與連續(xù)操作差別較大,一般必須做閉路試驗(yàn);
(2)浮選入選粒度小,所需試樣量少。
重選作業(yè)的特點(diǎn)決定其在實(shí)驗(yàn)室條件下,很難進(jìn)行全流程試驗(yàn),但如果確實(shí)需要時(shí),可建立專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)廠。
重、磁選的局部作業(yè)連續(xù)試驗(yàn)主要用于下列情況:初次分選性質(zhì)復(fù)雜難選礦石的單機(jī)半工業(yè)或單機(jī)工業(yè)試驗(yàn);重介質(zhì)選礦試驗(yàn);回轉(zhuǎn)窯或沸騰焙燒爐用固體燃料進(jìn)行焙燒試驗(yàn);回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行離析試驗(yàn)等。
浮選作業(yè)的特點(diǎn)決定其一般必須做全流程連續(xù)試驗(yàn)。
(二)實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)的工作程序
1、試樣采取
所用試樣為有代表性的綜合礦樣,試樣的采取需按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。試樣量一般需十噸到上百?lài)?,試樣?yīng)代表選礦廠3-5年的生產(chǎn)礦石。
試樣量大,要保證試樣均勻,可采用機(jī)械或依靠人力混勻。礦石浮選、電磁選試驗(yàn)?zāi)サV給礦粒度一般為3-7mm,重選試驗(yàn)視入選最大粒度而定。
2、礦石性質(zhì)研究
這些研究是制定選別方案的基礎(chǔ),與小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)測(cè)試及研究?jī)?nèi)容基本相同。需注意:經(jīng)小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)檢驗(yàn),所用礦石性質(zhì)與小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)試樣基本相同,可只作光譜分析、化學(xué)全分析、物相分析;如果不同,需做若干補(bǔ)充項(xiàng)目。
3、選別方案、工藝流程和條件的擬訂
根據(jù)上一步所研究結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究結(jié)果來(lái)確定本階段的選別方案、工藝流程和條件。如果所用礦石性質(zhì)與小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的試樣不同,則必須在實(shí)驗(yàn)室做補(bǔ)充校驗(yàn)試驗(yàn),并對(duì)選別方案、工藝流程和條件進(jìn)行調(diào)整。
4、試驗(yàn)準(zhǔn)備
試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作是成功完成試驗(yàn)的重要前提。試驗(yàn)準(zhǔn)備主要包括以下內(nèi)容:
?。?)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)。參加試驗(yàn)的人員必須了解試驗(yàn)的任務(wù)、目的、要求及各自的職責(zé),以做到目標(biāo)明確,協(xié)調(diào)一致。
?。?)設(shè)備規(guī)格和數(shù)量的確定。主要是根據(jù)試驗(yàn)規(guī)模、實(shí)驗(yàn)室流程、試驗(yàn)數(shù)質(zhì)量指標(biāo)和液固比等來(lái)計(jì)算和選擇設(shè)備。
?。?)全面檢查及調(diào)整工作。主要是對(duì)所用設(shè)備和儀表進(jìn)行全面檢查、調(diào)整、檢修和清洗,然后按流程進(jìn)行配置,連接好管道,用清水開(kāi)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn),檢查電路、供水、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。設(shè)備的備品備件要準(zhǔn)備充分,以保證試驗(yàn)順利進(jìn)行。
?。?)試驗(yàn)工具和材料的準(zhǔn)備。
?。?)繪制取樣流程圖。圖中需標(biāo)明取樣點(diǎn)、試樣種類(lèi),按作業(yè)順序編號(hào)、檢查、校驗(yàn)后,組織好取樣人員,明確任務(wù)和取樣方法,并準(zhǔn)備好取樣工具、裝樣工具及卡片。
5、預(yù)先試驗(yàn)
主要目的是對(duì)設(shè)備流程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作條件等進(jìn)行調(diào)整,使各項(xiàng)操作參數(shù)適應(yīng)礦石性質(zhì),以期獲得最佳的試驗(yàn)指標(biāo)。試驗(yàn)調(diào)整的內(nèi)容取決于所采用的分選方法和所研究的礦石對(duì)象。
6、正式試驗(yàn)
經(jīng)預(yù)先試驗(yàn)調(diào)整,各項(xiàng)操作達(dá)到穩(wěn)定,試驗(yàn)結(jié)果接近或達(dá)到小型實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)指標(biāo)后可轉(zhuǎn)入正式試驗(yàn)。正式試驗(yàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間一般應(yīng)在48h以上,若試樣量不足,最低限度也要運(yùn)轉(zhuǎn)24h。
(三)實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)的取樣和檢測(cè)
實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)的取樣主要包括取當(dāng)班檢查樣和流程考查樣。
當(dāng)班檢查樣是為及時(shí)指導(dǎo)操作,校核流程考查試樣的結(jié)果而采用的。對(duì)原、精、尾礦,每15min或30min取一次樣,試樣每2h合并化驗(yàn)一次,做快速分析,一個(gè)班化驗(yàn)4次。
流程考查樣是為計(jì)算數(shù)質(zhì)量流程及礦漿流程、指導(dǎo)下班操作和作為設(shè)計(jì)依據(jù)而采取的。取樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)需根據(jù)必需的原始指標(biāo)總數(shù)來(lái)確定。原始指標(biāo)的總數(shù)可根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算:
N=(n-a)c
式中N-計(jì)算流程所必需的原始指標(biāo)數(shù)目(不包括已知的原礦指標(biāo));
n-計(jì)算流程時(shí)所涉及的全部選別產(chǎn)品數(shù)目;
a-計(jì)算流程時(shí)所涉及的全部選別作業(yè)數(shù)目;
c-每一個(gè)選別作業(yè)可列出的平衡方程數(shù)目。
流程考查樣取樣時(shí),需留幾個(gè)輔助取樣點(diǎn),以防某一取樣點(diǎn)出問(wèn)題而做補(bǔ)充或用于校核數(shù)質(zhì)量流程計(jì)算結(jié)果。流程考查樣每30min或1h取一次,采取8h以上,各產(chǎn)品試樣分別合并化驗(yàn),取其平均值作為本次試驗(yàn)的結(jié)果。
以上兩種試樣均由指定的取樣人員定時(shí)按固定的截取時(shí)間((3-10s)截取。為避免取樣對(duì)操作的影響,取樣可以由后往前取,也可以統(tǒng)一信號(hào)指揮,分段同時(shí)截取。實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)除取上述兩種試樣外,有時(shí)為了調(diào)整操作,需對(duì)局部作業(yè)進(jìn)行取樣化驗(yàn)(此類(lèi)試驗(yàn)結(jié)果不列為正式計(jì)算結(jié)果)。
實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)的主要檢測(cè)項(xiàng)目為品位、粒度、濃度、pH值和流量等。實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大連續(xù)試驗(yàn)規(guī)模相對(duì)較小,因此主要采用離線檢測(cè)的方法,即將樣品加工后分別進(jìn)行測(cè)量。
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