錫的開采與加工貫穿人類文明數(shù)千年,從青銅時(shí)代工具到現(xiàn)代電子產(chǎn)品,都能夠看到錫的身影。如今,我們還將錫應(yīng)用于焊料、鋰電池、光伏組件等現(xiàn)代工業(yè)。本文介紹錫開采與加工的方法、設(shè)備,并列舉一個(gè)印度尼西亞的錫開采案例。
錫礦主要產(chǎn)區(qū)有中國、印度尼西亞、剛果和秘魯?shù)葒?。礦床類型有:原生的巖錫礦和次生的砂錫礦。巖錫礦是指錫元素以礦物形式存在于巖石中的礦床,如英國康沃爾的脈狀礦床,中國個(gè)舊的矽卡巖型礦床。砂錫礦多為河床或海邊的沖積礦床,如印度尼西亞的邦加-勿里洞。
1. 巖錫礦開采方法和設(shè)備
地下開采:分層充填法適用于礦脈厚度1-5m、傾角>45°的規(guī)則礦體,回收率可達(dá)85%,地表沉降<5cm。關(guān)鍵設(shè)備:掘進(jìn)臺(tái)車,鏟運(yùn)機(jī),支護(hù)系統(tǒng)等。
露天開采:臺(tái)階式開采,要求臺(tái)階高度10-15m(硬巖)/5-8m(風(fēng)化層),坡角55-65°,安全平臺(tái)寬度≥4m。關(guān)鍵設(shè)備:液壓鏟,鉆機(jī)。
2. 砂錫礦開采方法和設(shè)備
挖砂船采礦法適用于礦層厚度≥1.5m,含錫量>0.02%,地下水埋深<10m的礦體。關(guān)鍵設(shè)備:斗輪式挖砂船,吸揚(yáng)式挖砂船。
開采出來的錫礦需要進(jìn)一步加工,從錫礦石中提取錫。首先將開采出來的錫礦經(jīng)破碎和磨礦作業(yè),將細(xì)度磨細(xì)至P80≤75微米。然后利用重力分選法和浮選法提取錫。
1. 重力分選
重力分選的工作原理是利用錫與脈石礦物的密度差異進(jìn)行分離。粗選階段利用螺旋溜槽,提升錫的品位,然后進(jìn)入精選階段,利用搖床將錫品位和回收率進(jìn)一步提升。關(guān)鍵設(shè)備:跳汰機(jī),螺旋溜槽,搖床。
2. 浮選
浮選是利用浮選藥劑改變錫礦表面的物理化學(xué)性質(zhì),從而使錫與脈石礦物分離。苯乙烯膦酸作為錫石捕收劑,水玻璃作為硅酸鹽抑制劑,硫酸銅作為活化劑,共同完成錫提取。再利用石灰將礦漿pH值調(diào)節(jié)至6.5-7.5。通過粗選-掃選-精選三個(gè)流程完成浮選作業(yè)。關(guān)鍵設(shè)備:KYF浮選機(jī),XCF浮選機(jī)。
錫礦選礦完成后,再對(duì)錫精礦進(jìn)行冶煉和精煉,即可得到錫錠、錫粒等產(chǎn)品,及多種副產(chǎn)品。
1. 礦床類型:濱海沖積砂礦,礦層厚度3-8m,覆土厚度0.5-2m。錫石賦存狀態(tài):-2mm顆粒占85%,與鈦鐵礦、鋯石共生。
2. 開采工藝:反鏟挖掘機(jī)剝離覆土,24英寸斗輪式挖砂船進(jìn)行砂錫礦開采,尾礦回填則利用水力旋流器完成旋流分級(jí)后,進(jìn)行管道輸送。
3. 加工工藝:螺旋溜槽完成粗選,粗精礦品位25-30%,搖床完成精選,精礦回收率92%(-0.074mm粒級(jí)),最后利用離心機(jī)回收微細(xì)粒錫石。
4. 選礦指標(biāo):錫精礦品位62.5%,回收率85.2%,中礦品位8.7%,回收率9.1%,尾礦品位0.03%,回收率5.7%。
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