光電選礦技術(shù)是根據礦石組分不同所反映的易被檢測的物理特性（光學(xué)性、放射性、磁性及電性等）的差異，通過(guò)各種檢測方法進(jìn)行鑒別，并依靠一定外力將礦石或廢石分離出來(lái)的一種物理分選方法。
圖1 光電色選機工作原理
1、光電選礦的特點(diǎn)
?。?）有用礦物和脈石礦物之間必須有顯著(zhù)的可識別屬性
光電選礦機能夠對礦石實(shí)現有效分選，最重要的是有用礦物和脈石礦物之間必須有顯著(zhù)的可識別屬性，如對光的反射率及反射的可見(jiàn)光顏色（石英、方解石、鉀長(cháng)石、菱鎂礦、石灰石礦、黑色金屬礦、金礦、磷礦、滑石粉、煤礦等），紫外光（白鎢礦），其他還有自然伽馬輻射（鈾礦）、磁性（鐵礦）、導電性（硫化物）、X射線(xiàn)發(fā)光（金剛石）、紅外線(xiàn)、拉曼光譜效應、微波衰減效應等礦物特性。
（2）粒度預選分級
因需要傳感器對單個(gè)礦石顆粒進(jìn)行掃描識別，所以單臺光電選礦機無(wú)法分選全粒級的礦石。礦石在進(jìn)入光電選礦機之前需進(jìn)行粒度分級。
（3）單層排列
進(jìn)入光電選礦機的礦石必須單層排列，礦石與礦石之間不能堆疊。
2、光電選礦技術(shù)在沙特磷礦的應用
中國寰球工程公司EPC的沙特某磷礦選礦廠(chǎng)建設規模為1550萬(wàn)t/a，原礦P2O5平均品位15.90%，該礦屬于海相沉積型磷礦床，磷塊巖中礦石礦物主要為非晶質(zhì)膠磷礦和隱晶質(zhì)磷灰石，脈石礦物以方解石為主，其次是石英、玉髓，含微量粘土礦物。
表1 磷礦石的礦物組成
礦石自然類(lèi)型以碳酸鹽質(zhì)砂屑磷塊巖為主，其次是硅質(zhì)砂屑磷塊巖。經(jīng)過(guò)兩級顎式破碎機粗碎后的產(chǎn)品粒度P95=100mm時(shí)，有用礦物和脈石就有很好的經(jīng)濟解離。
（1）XRT光電選礦機工作原理
①入料；②X光發(fā)射器；③X光傳感器；④剔除裝置。
圖2 XRT光電分選機分選原理示意圖
采用X光透射及電腦圖像處理技術(shù)的XRT光電選礦機對沙特磷礦進(jìn)行揀選，經(jīng)過(guò)粒度分級后的磷礦石，通過(guò)振動(dòng)給料機給到光電分選機的輸送皮帶上，用能量為160keV的X光發(fā)射器進(jìn)行照射。X光穿透輸送帶上的磷礦石，到達位于輸送帶下面的兩個(gè)采用不同光譜感應度的X光傳感器，傳感器獲得的光感圖片經(jīng)過(guò)高速處理器的分析，可以獲得每個(gè)礦石的平均密度。根據每個(gè)礦石的密度推斷出礦物組分信息，如高硅礦物或低硅礦物，判斷是否需要打開(kāi)壓縮空氣高速?lài)姶惦姶砰y進(jìn)行精確剔除。對于磷礦來(lái)說(shuō)，高硅礦物為尾礦，被剔除后落入右側的出料口，輸送至尾礦庫作為筑壩材料；低硅礦物為符合品位要求的磷礦石產(chǎn)品，進(jìn)入左側的出料口，輸送至下游流程繼續處理。由于采用X光透射原理，對于表面被粘土覆蓋的高硅礦物，也仍然有很好的分選效果。
（2）光電選礦試驗結果分析
表2 光電選礦機入料磷礦石組成
表3 分選后獲得的低硅磷礦石指標
表４ 分選后獲得的高硅尾礦石指標
礦石的分選結果表明：入選磷礦石能夠達到83.98%的P2O5回收率（對于總礦P2O5回收率將超過(guò)93%），硅質(zhì)尾礦更是達到了94.10%的回收率，顯示出很好的分選效率和結果。
不過(guò)，經(jīng)過(guò)對分選后的產(chǎn)品和尾礦逐級粒度組分進(jìn)行分析，大于25mm部分的石英質(zhì)量分數普遍比9~25mm部分的質(zhì)量分數要少1.2~2.3個(gè)百分點(diǎn)。進(jìn)一步分析發(fā)現，由于受顆粒較小及混人9mm以下小顆粒的影響，9~25mm粒級部分的分選效率和準確度要低約5%。根據擴大的工業(yè)試驗，對這些小顆粒部分的磷礦石增加一次掃選，可提高1.27個(gè)百分點(diǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)率。
沙特磷礦選礦廠(chǎng)采用了9臺光電選礦機對粗碎后大于9mm的礦石進(jìn)行預選，總處理能力1007萬(wàn)t/a，拋棄尾礦349萬(wàn)t/a，占預選入選礦量的34.62%。預選原礦P2O5平均品位10.44%，預選產(chǎn)品P2O5平均品位13.41%。
光電選礦技術(shù)的應用，使大量廢石在中碎之前就被分離拋棄，大大減少了磨礦、脫泥、浮選、尾礦處理和水處理等下游工序的工作量，使全廠(chǎng)能源消耗降低19%，水量消耗降低22%，藥劑消耗降低31%，并獲得了尾礦庫筑壩所需的粗顆粒尾礦，選礦生產(chǎn)成本得到了有效控制。
3、結論
光電選礦工藝技術(shù)成熟，裝置簡(jiǎn)單可靠，經(jīng)濟性良好，用于磷礦石選礦，可以預先拋棄一定比例的廢石，減少下游各級工序的處理量，節約能源、藥劑和水資源，降低生產(chǎn)成本，值得在我國低品位磷礦的預選工藝中推廣應用。
資料來(lái)源：光電選礦技術(shù)在沙特磷礦的應用
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