本公開涉及單礦物分選領(lǐng)域，特別涉及一種利用搖床分選磷灰石的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

磷灰石（U-Th）/He 定年技術(shù)是當(dāng)前廣泛采用的一種低溫?zé)崮甏鷮W(xué)定年技術(shù)，該技術(shù)因具有最低的封閉溫度和對(duì)溫度敏感的優(yōu)點(diǎn)，已被運(yùn)用于地質(zhì)體定年、古地形研究、地質(zhì)體熱演化、近地表構(gòu)造活動(dòng)等。磷灰石（U-Th）/He 定年時(shí)，樣品的測(cè)定年齡會(huì)受到多方面因素的影響，其中磷灰石性狀的影響尤為突出。所以，挑選合適的單礦物磷灰石對(duì)（U-Th）/He 定年方法尤其重要。

當(dāng)前研究磷灰石（U-Th）/He 定年一般選取晶體最短軸直徑大于 75μm、兩端完整、晶型較好、沒(méi)破損和斷裂的磷灰石作為測(cè)定對(duì)象，并且同一樣品中盡量選取尺寸大小接近的顆粒，以減少顆粒年齡間的差異。

目前分選磷灰石的方法主要是通過(guò)傳統(tǒng)的粉碎-搖床分選-磁選-重液分選的方法。具體過(guò)程為：礦石經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)粉碎方式（例如盤式研磨機(jī)）粉碎后，將粉碎的樣品和水混合，調(diào)成濃度為20%的礦漿，緩慢給入搖床的給礦槽中，搖床分選出來(lái)的粗精礦用U 型磁鐵除去磁鐵礦和磁黃鐵礦等強(qiáng)磁性礦物，粗精礦烘干后再用多用磁力分析儀除去黑云母及榍石等電磁性礦物。粗精礦用三溴甲烷重液在分液漏斗中再分選。沉于分液漏斗下端的磷灰石精礦再用二碘甲烷重液在分液漏斗中分選，除盡全部重礦物，浮于分液漏斗上端的則為磷灰石精礦，此時(shí)磷灰石精礦純度可達(dá)到90%以上。

但是，該方法存在以下缺點(diǎn)：（a）傳統(tǒng)的粉碎方式一般是利用沖擊、擠壓、研磨來(lái)實(shí)現(xiàn)礦物的粉碎，該方式容易造成礦物的過(guò)粉碎，導(dǎo)致礦物晶型的破壞，特別是對(duì)于莫氏硬度較低的磷灰石，破壞會(huì)更厲害，所以磷灰石單礦物雖然較為常見，但是得到晶體完整的磷灰石較困難，如圖1所示；（b）傳統(tǒng)的方法并沒(méi)有充分利用搖床分選的特性。搖床分選的精確性和富集比較高，原礦經(jīng)過(guò)一次選別即可得到部分最終精礦、最終尾礦和1~2個(gè)中間產(chǎn)物，作業(yè)回收率可達(dá)80%以上，而在處理低品位的礦石時(shí)，富集比（精礦中有用成分含量的百分?jǐn)?shù)和原礦中該有用成分含量的百分?jǐn)?shù)的比值）可達(dá)到300左右，因此，如果能充分利用搖床分選的特性，在理論上是可以一次性得到最終精礦的；（c）由于重液有毒，因此會(huì)對(duì)環(huán)境和工作人員的身體健康不利；（d）由于重液價(jià)格較貴，因此會(huì)增加分選磷灰石的成本。

由此可見，傳統(tǒng)的粉碎-搖床分選-磁選-重液分選的方法雖然可以分選出磷灰石，但是存在磷灰石晶型破壞嚴(yán)重，分選過(guò)程較長(zhǎng)且分選存在污染等問(wèn)題，所以如何高效的分選出磷灰石并保持磷灰石晶型的完整性是目前比較難解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開各實(shí)施例提供了一種利用搖床分選磷灰石的方法和系統(tǒng)。

本公開各實(shí)施例的一個(gè)方面提出了一種利用搖床分選磷灰石的方法，包括以下步驟：

粉碎步驟，包括采用高壓脈沖破碎儀對(duì)磷灰石的原礦進(jìn)行粉碎，以便獲得粉碎后的磷灰石樣品；

篩分步驟，包括對(duì)所述粉碎后的磷灰石樣品進(jìn)行篩分，以獲得80目到120目粒級(jí)的篩分后的磷灰石樣品；

搖床粗選步驟，包括利用搖床對(duì)所述篩分后的磷灰石樣品進(jìn)行粗選，以獲得粗選后的磷灰石粗精礦，所述搖床的粗選工藝參數(shù)包括：床面的沖程為9 mm至12mm、床面的沖次為300次/分至390次/分、補(bǔ)加水量為10升/分至15升/分、橫向傾角為6°至9°；

磁選步驟，包括利用磁鐵除去所述粗選后的磷灰石粗精礦中的強(qiáng)磁性礦物，然后對(duì)除去所述除去強(qiáng)磁性礦物的磷灰石粗精礦進(jìn)行烘干，并利用多用磁力分析儀從烘干后的磷灰石粗精礦中除去電磁性礦物，以獲得磁選后的磷灰石粗精礦，其中所述強(qiáng)磁性礦物包括磁鐵礦和/或磁黃鐵礦等，所述電磁性礦物包括黑云母和/或榍石等，所述多用磁力分析儀的激磁電流為I=0.2A 至2.5A，水平傾角α=10°至30°，垂直傾角β=10°至20°；

搖床精選步驟，包括利用搖床對(duì)所述磁選后的磷灰石粗精礦進(jìn)行精選，以獲得精選后的磷灰石精礦，所述搖床的精選工藝參數(shù)包括：床面的沖程為9 mm至12mm、床面的沖次為300次/分至390次/分、補(bǔ)加水量為14升/分至17升/分、橫向傾角為4°至6°。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述高壓脈沖破碎儀包括高壓電源、高壓發(fā)生器、高壓工作電極、破碎容器、升降臺(tái)以及控制面板；其中，所述高壓電源用于為產(chǎn)生高壓提供電源，所述高壓發(fā)生器用于產(chǎn)生90kV至200 kV之間的高壓，所述高壓工作電極用于將所述高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高壓引導(dǎo)到所述磷灰石的原礦，所述破碎容器用于容納所述磷灰石的原礦，所述升降臺(tái)用于使得所述破碎容器能夠上升或下降，以調(diào)節(jié)所述原礦與所述高壓工作電極的距離，所述控制面板用于顯示所述高壓脈沖破碎儀的狀態(tài)并輸入所述高壓脈沖破碎儀的工作參數(shù)；其中，所述高壓脈沖破碎儀根據(jù)所述磷灰石的原礦的硬度和大小來(lái)調(diào)節(jié)所述高壓的大小，所述篩分后的磷灰石樣品在粒級(jí)上接近以提高所述搖床粗選步驟的精確性。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述高壓脈沖破碎儀為Selfrag高壓脈沖破碎儀，所述Selfrag高壓脈沖破碎儀產(chǎn)生90kV至200 kV的高壓并在500ns以內(nèi)通過(guò)高壓工作電極放電到置于水中的磷灰石的原礦，以使得所述磷灰石的原礦裂解，從而在不破壞礦物晶型的情況下獲得粉碎后的磷灰石樣品，所述Selfrag高壓脈沖破碎儀的工藝參數(shù)包括：所述90kV至200 kV的高壓為脈沖電壓，所述脈沖電壓的脈沖頻率是1Hz至5Hz，所述高壓工作電極的電極間距為10mm至40mm。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述搖床包括床頭、機(jī)架和床面，所述床頭用于帶動(dòng)所述床面作往復(fù)不對(duì)稱運(yùn)動(dòng)，所述床面近似呈矩形或菱形并沿縱向設(shè)置刻槽，所述床面沿橫向有明顯傾斜，并在傾斜的上方設(shè)有給礦槽和給水槽，所述機(jī)架用于安裝所述床頭和所述床面，其中所述床面的沖程為所述床面振動(dòng)的幅度，所述床面的沖次為所述床面振動(dòng)的頻率，所述補(bǔ)加水量為所述搖床在分選過(guò)程中單位時(shí)間需要消耗的水量，所述橫向傾角為所述床面在所述橫向的方向上與水平面的夾角。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述搖床粗選步驟還包括將所述篩分后的磷灰石樣品加水調(diào)成濃度為20%的礦漿，然后給入到所述搖床的給礦槽中，以使得礦漿在所述床面的刻槽內(nèi)因受水流沖洗和床面振動(dòng)而被松散和分層，以獲得所述粗選后的磷灰石粗精礦。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述磁選步驟還包括：在所述強(qiáng)磁性礦物未除盡時(shí)重復(fù)利用磁鐵除去所述粗選后的磷灰石粗精礦中的強(qiáng)磁性礦物；以及在所述電磁性礦物未除盡時(shí)重復(fù)利用多用磁力分析儀從烘干后的磷灰石粗精礦中除去電磁性礦物。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述多用磁力分析儀為WCF2—65多用磁力分析儀，其中所述多用磁力分析儀的激磁電流為使所述多用磁力分析儀中的磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流，所述多用磁力分析儀的水平傾角為所述多用磁力分析儀中的磁極與水平面的夾角，所述多用磁力分析儀的垂直傾角為所述多用磁力分析儀中的磁極與垂直面的夾角。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，其中所述方法僅具有所述粉碎步驟、篩分步驟、搖床粗選步驟、磁選步驟、以及搖床精選這五個(gè)步驟，并且所述粉碎步驟、篩分步驟、搖床粗選步驟、磁選步驟、以及搖床精選步驟這五個(gè)步驟依次執(zhí)行；其中所述磷灰石精礦的純度達(dá)到90%以上。

本公開各實(shí)施例的另一方面提供了一種利用搖床分選磷灰石的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)采用根據(jù)權(quán)利要求1-9中所述的方法來(lái)分選磷灰石，其中所述系統(tǒng)包括高壓脈沖破碎儀、搖床、磁鐵和多用磁力分析儀，其中所述高壓脈沖破碎儀用于執(zhí)行所述粉碎步驟和篩分步驟，所述搖床用于執(zhí)行所述搖床粗選步驟和搖床精選步驟，所述磁鐵和多用磁力分析儀用于執(zhí)行所述磁選步驟。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述高壓脈沖破碎儀為Selfrag高壓脈沖破碎儀，所述多用磁力分析儀為WCF2—65多用磁力分析儀。

附圖說(shuō)明

為了更清楚的說(shuō)明本公開的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)傳統(tǒng)的磷灰石分選方法由某公司分選的磷灰石。

圖2為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的本公開提供的磷灰石分選方法的流程示意圖；

圖3為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的本公開提供的磷灰石分選方法的流程示意圖；

圖4為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的本公開中所使用的高壓脈沖破碎儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4中高壓脈沖破碎儀的粉碎原理示意圖；

圖6為圖4中的破碎容器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的本公開中所使用的搖床的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7中搖床的礦帶的示意圖；

圖9為根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例分選的磷灰石精礦的示例圖；

圖10為根據(jù)本公開的另一實(shí)施例分選的磷灰石精礦的示例圖；

圖11為根據(jù)本公開的又一實(shí)施例分選的磷灰石精礦的示例圖； 以及

圖12為根據(jù)本公開的又一實(shí)施例分選的磷灰石精礦的示例圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本公開實(shí)施例中的附圖，對(duì)本公開實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然所描述的實(shí)施例僅是本公開的一部分實(shí)施例，不是全部的實(shí)施例，基于本公開中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本公開保護(hù)的范圍。

如圖2所示，其中圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的本公開提供的一種利用搖床分選磷灰石的方法的流程圖。針對(duì)圖2中的方法流程，圖3僅用示例示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的示例性的原理性流程示意圖。

參見圖2中的步驟102，首先進(jìn)行粉碎步驟，包括采用高壓脈沖破碎儀對(duì)磷灰石的原礦進(jìn)行粉碎，以便獲得粉碎后的磷灰石樣品。

通常來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的粉碎方式是利用機(jī)械粉碎，一般是利用沖擊、擠壓、研磨來(lái)實(shí)現(xiàn)礦物的粉碎。該方式容易導(dǎo)致礦物的過(guò)粉碎，從而導(dǎo)致礦物晶型的破壞。相較之下，本公開中例如可以采用高壓脈沖破碎儀（例如Selfrag高壓脈沖破碎儀，如圖3所示對(duì)原礦進(jìn)行破碎，例如這里的原礦可以是磷灰石的原礦），其粉碎原理是：產(chǎn)生90~200 kV的高壓，然后在極短時(shí)間里(500ns以內(nèi))通過(guò)高壓工作電極放電到水中的固體樣品上（例如每次最多放1.5千克礦樣，樣品高度H不能超過(guò)40mm），由于樣品介電系數(shù)的不均勻性，交界面的電場(chǎng)強(qiáng)度得到增強(qiáng)，從而引導(dǎo)電流沿著固體樣品中的顆粒邊界、包裹體、不同物相等交界面通過(guò)，并在交界處產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，使其裂解開來(lái)。高壓脈沖破碎技術(shù)不會(huì)與原料產(chǎn)生任何機(jī)械接觸，所以可以避免樣品被污染。而且由于不需要活動(dòng)部件，所以該技術(shù)減少了設(shè)備的磨損。對(duì)比傳統(tǒng)的樣品粉碎方法，這種高壓脈沖選擇性破碎方法有很多優(yōu)點(diǎn)：例如容易清洗，沒(méi)有交叉污染；破碎在水中進(jìn)行，沒(méi)有粉塵；沒(méi)有噪聲污染；選擇性破碎，不破壞礦物晶形等。本公開例如可以采用Selfrag高壓脈沖破碎儀對(duì)樣品進(jìn)行粉碎，因此可以在保證礦物單體解離的同時(shí)最大程度的保持礦物晶型的完整。

如圖4-圖6所示，其中圖示了本公開中所使用的高壓脈沖破碎儀及其相關(guān)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖5為圖4中高壓脈沖破碎儀的粉碎原理示意圖，圖6為圖4中的破碎容器的結(jié)構(gòu)示意圖。例如，如圖4所示，所述高壓脈沖破碎儀包括高壓電源、高壓發(fā)生器、高壓工作電極、破碎容器（如圖6所示）、升降臺(tái)、以及控制面板；其中，所述高壓電源用于為產(chǎn)生高壓提供電源，所述高壓發(fā)生器用于產(chǎn)生90kV至200 kV之間的高壓，所述高壓工作電極用于將所述高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高壓引導(dǎo)到所述磷灰石的原礦，所述破碎容器用于容納所述磷灰石的原礦，所述升降臺(tái)用于使得所述破碎容器能夠上升或下降，所述控制面板用于顯示所述高壓脈沖破碎儀的狀態(tài)并輸入所述高壓脈沖破碎儀的工作參數(shù)；其中，所述高壓脈沖破碎儀根據(jù)所述磷灰石的原礦的硬度來(lái)調(diào)節(jié)所述高壓的大小，所述篩分后的磷灰石樣品在粒級(jí)上接近以提高所述搖床粗選步驟的精確性。

如圖4-圖6所示，根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述高壓脈沖破碎儀為Selfrag高壓脈沖破碎儀，所述Selfrag高壓脈沖破碎儀產(chǎn)生90kV至200 kV的高壓并在500ns以內(nèi)通過(guò)高壓工作電極放電到置于水中的磷灰石的原礦，并使原礦沿著顆粒邊界、包裹體、不同物相等交界面裂解，從而在不破壞礦物晶型的情況下獲得粉碎后的磷灰石樣品（參見圖6）。.所述Selfrag高壓脈沖破碎儀的工藝參數(shù)包括：所述90kV至200 kV的高壓為脈沖電壓，所述脈沖電壓的脈沖頻率是1Hz至5Hz，所述高壓工作電極的電極間距為10mm至40mm。

參見圖2中的步驟104，在步驟102之后進(jìn)行篩分步驟，包括對(duì)所述粉碎后的磷灰石樣品進(jìn)行篩分，以獲得80目到120目粒級(jí)的篩分后的磷灰石樣品（例如圖3所示，對(duì)于大于80目的，可以采用高壓脈沖破碎儀進(jìn)一步破碎并篩分粒級(jí)）。

例如，在單礦物分選中，很多操作人員在搖床分選前不進(jìn)行篩分，這就會(huì)造成搖床分選的不精確。因?yàn)閾u床雖然主要是依靠礦物間比重的差別來(lái)分選礦物的，但是其粒度也會(huì)影響搖床分選的精確性。粒度差別越小，搖床按比重分選的精確性越高。所以，為提高搖床分選的精確性，本公開特別設(shè)置步驟104進(jìn)行礦樣的篩分。例如，如圖3所示，對(duì)于大于80目的粉碎后的磷灰石樣品，可以采用高壓脈沖破碎儀進(jìn)一步破碎并篩分粒級(jí)，直到滿足80目到120目粒級(jí)的要求為止。為實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的篩分功能，本公開可以采用Selfrag高壓脈沖破碎儀自帶的篩分系統(tǒng)，從而使得篩分后的磷灰石樣品達(dá)到80目到120目的粒級(jí)。

參見圖2中的步驟106，在步驟104之后進(jìn)行搖床粗選步驟，包括利用搖床對(duì)所述篩分后的磷灰石樣品進(jìn)行粗選，以獲得粗選后的磷灰石粗精礦（例如圖3中通過(guò)搖床分選出輕礦物尾礦和重礦物精礦，其中重礦物精礦即為磷灰石粗精礦），所述搖床的粗選工藝參數(shù)包括：床面的沖程為9 mm至12mm、床面的沖次為300次/分至390次/分、補(bǔ)加水量為10升/分至15升/分、橫向傾角為6°至9°。

例如，搖床的結(jié)構(gòu)圖如圖7和圖8所示，其中，例如，所述搖床包括床頭10、機(jī)架11和床面12，所述床頭用于帶動(dòng)所述床面作往復(fù)不對(duì)稱運(yùn)動(dòng)，所述床面近似呈矩形或菱形并沿縱向X設(shè)置刻槽13，所述床面沿橫向Y有明顯傾斜，并在傾斜的上方設(shè)有給礦槽14和給水槽15，所述機(jī)架用于安裝所述床頭和所述床面，其中所述床面的沖程被定義為所述床面振動(dòng)的幅度，所述床面的沖次被定義為所述床面振動(dòng)的頻率，所述補(bǔ)加水量被定義為所述搖床在分選過(guò)程中單位時(shí)間需要消耗的水量，所述橫向傾角被定義為所述床面在所述橫向的方向上與水平面的夾角（如圖7所示）。

如圖7和圖8所示，其中，例如，所述搖床粗選步驟還包括將所述篩分后的磷灰石樣品加水調(diào)成濃度為20%的礦漿，然后礦漿在給入到所述搖床的給礦槽中，以使得所述床面的刻槽內(nèi)因受水流沖洗和床面振動(dòng)而被松散和分層，以獲得所述粗選后的磷灰石粗精礦。

例如，搖床分選的原理是礦粒群在床面的刻槽內(nèi)因受水流沖洗和床面振動(dòng)而被松散、分層。分層后的上下礦粒受到不同大小的水流動(dòng)壓力和床面摩擦力作用而沿不同方向運(yùn)動(dòng)。上層輕礦物顆粒受到更大程度的水力推動(dòng)，較多地沿床面的橫向傾斜向下運(yùn)動(dòng)，于是這一側(cè)即被稱作尾礦側(cè)。位于床層底部的重礦物顆粒直接受床面的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)移向床頭（包括傳動(dòng)端16）的對(duì)面，該處即稱為精礦端17。礦粒的密度和粒度不同，運(yùn)動(dòng)方向亦不同，于是礦粒群從給礦槽開始沿對(duì)角線呈扇形展開，如圖8所示。搖床分選的產(chǎn)物沿床面的邊緣排出，排礦線很長(zhǎng)，故搖床能精確地選出多種產(chǎn)物。搖床分選的特點(diǎn)是搖床分選的精確性和富集比較高，原礦經(jīng)過(guò)一次選別即可得到部分最終精礦、最終尾礦和1~2個(gè)中間產(chǎn)物，作業(yè)回收率可達(dá)80%以上；在處理低品位的礦石時(shí)，富集比（精礦中有用成分含量的百分?jǐn)?shù)和原礦中該有用成分含量的百分?jǐn)?shù)的比值）可達(dá)到300左右。密度差越大，分選效果越好。如果能充分利用搖床分選的特性，是在理論上是可以一次性的得到最終精礦的。但是影響搖床分選效果的工藝條件較多，例如床面的沖程和沖次、橫向傾角和補(bǔ)加水量。想要搖床的分選效果達(dá)到最佳狀態(tài)，需要調(diào)節(jié)好搖床的各項(xiàng)工藝參數(shù)（例如，搖床工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)積累，也可以做一定的條件實(shí)驗(yàn)，對(duì)于分選一個(gè)樣品，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合樣品的具體情況做條件實(shí)驗(yàn)）。

其中，本公開中分選磷灰石的工藝參數(shù)例如為：沖程9至12mm，沖次300至390次/分、水量10升/分至15升/分、橫向傾角6°至9°。搖床分選時(shí)，輕礦物例如石墨、石英、長(zhǎng)石等做為輕礦物分布在礦帶2，磷灰石、榍石等分布在礦帶3，黃鐵礦、磁鐵礦、鋯石等分布在礦帶4，最終礦帶3做為精礦。由于礦樣經(jīng)過(guò)了篩分，而且搖床的各項(xiàng)工藝條件也調(diào)到最佳狀態(tài)，所以，各礦帶按密度分布較為精準(zhǔn)，混入的其他密度的礦物較少。

參見圖2中的步驟108，在步驟106之后進(jìn)行磁選步驟，包括利用磁鐵除去所述粗選后的磷灰石粗精礦中的強(qiáng)磁性礦物（例如圖3中通過(guò)U型磁體磁選出磁性產(chǎn)品尾礦和非磁性產(chǎn)品，其中非磁性產(chǎn)品為除去強(qiáng)磁性礦物后的磷灰石粗精礦），然后對(duì)除去所述強(qiáng)磁性礦物的磷灰石粗精礦進(jìn)行烘干，并利用多用磁力分析儀從烘干后的磷灰石粗精礦中除去電磁性礦物（例如圖3中通過(guò)WCF2—65多用磁力分析儀分選出電磁性產(chǎn)品尾礦和非電磁性產(chǎn)品，其中非電磁性產(chǎn)品即為除去電磁性礦物后的磷灰石粗精礦），以獲得磁選后的磷灰石粗精礦，其中所述強(qiáng)磁性礦物包括磁鐵礦和/或磁黃鐵礦，所述電磁性礦物包括黑云母和/或榍石，所述多用磁力分析儀的激磁電流為I=0.2至2.5A，水平傾角α=10°至30°，垂直傾角β=10°至20°，參數(shù)的選擇是根據(jù)磷灰石粗精礦中伴生礦物的磁性大小，磁性越弱，所需要的電流越大。而電流大小、水平傾角和垂直傾角的確定，既要根據(jù)一定的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，又要做一定的條件實(shí)驗(yàn)。

其中，例如根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述磁選步驟還包括：在所述強(qiáng)磁性礦物未除盡時(shí)重復(fù)利用磁鐵除去所述粗選后的磷灰石粗精礦中的強(qiáng)磁性礦物；以及在所述電磁性礦物未除盡時(shí)重復(fù)利用多用磁力分析儀從烘干后的磷灰石粗精礦中除去電磁性礦物。

其中，例如根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述多用磁力分析儀為WCF2—65多用磁力分析儀，其中所述多用磁力分析儀的激磁電流被定義為使所述多用磁力分析儀中的磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流，其可以顯示為控制面板上顯示的電流大?。?，所述多用磁力分析儀的水平傾角被定義為所述多用磁力分析儀中的磁極與水平面的夾角，其可以從多用磁力分析儀上直接讀出，所述多用磁力分析儀的垂直傾角被定義為所述多用磁力分析儀中的磁極與垂直面的夾角，其可以從多用磁力分析儀上直接讀出。

其中，磁選時(shí)利用礦物間磁性的差別進(jìn)行分選的技術(shù)。搖床分選出來(lái)的粗精礦用U 型磁鐵除去磁鐵礦和磁黃鐵礦等強(qiáng)磁性礦物，粗精礦烘干后再用WCF2—65多用磁力分析儀，調(diào)節(jié)好磁選儀的激磁電流和傾角。需要說(shuō)明的是，磁選可以多次進(jìn)行，直到把磁性和電磁性礦物去除干凈。因?yàn)榇胚x效果受給礦速度的影響，若給礦速度過(guò)快，則磁選效果不佳，可進(jìn)行第二次、第三次磁選。磁選時(shí)，可根據(jù)伴生礦物的具體情況調(diào)節(jié)電流的大小和磁選儀的傾角。一般情況下，榍石（密度為3.4g/cm3）與磷灰石（密度為3.2g/cm3）的密度相近，在搖床分選時(shí)容易和磷灰石混在一起，所以用WCF2—65多用磁力分析儀是為了將榍石從磷灰石精礦中去除，去除榍石的條件為：激磁電流I=0.2至2.5A，水平傾角α=10°至30°，垂直傾角β=10°至20°。

參見圖2中的步驟110，在步驟108之后進(jìn)行搖床精選步驟，包括利用搖床對(duì)所述磁選后的磷灰石粗精礦進(jìn)行精選，以獲得精選后的磷灰石精礦（例如圖3中通過(guò)搖床精選出尾礦和磷灰石精礦），所述搖床的精選工藝參數(shù)包括：床面的沖程為9 mm至12mm、床面的沖次為300次/分至390次/分、補(bǔ)加水量為14升/分至17升/分、橫向傾角為4°至6°。

例如，圖2中的步驟110最后對(duì)磁選出來(lái)的非電磁性產(chǎn)品進(jìn)行搖床精選。分選磷灰石的工藝參數(shù)為：沖程9-12mm，沖次300-390次/分、水量14-17升/分、橫向傾角4°—6°。依然將礦帶3作為最終精礦。

如圖2所述，本公開的示例方法經(jīng)過(guò)以上這5個(gè)步驟，最終磷灰石精礦的純度可以達(dá)到90%以上。圖9為用該發(fā)明方法分選礦樣得到的磷灰石精礦?？梢?，與圖1相比，磷灰石的晶型完整度提高很多，而且純度也達(dá)到了90%以上。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，其中所述方法僅具有所述粉碎步驟、篩分步驟、搖床粗選步驟、磁選步驟、以及搖床精選這五個(gè)步驟，并且所述粉碎步驟、篩分步驟、搖床粗選步驟、磁選步驟、以及搖床精選步驟這五個(gè)步驟依次執(zhí)行；其中所述磷灰石精礦的純度達(dá)到90%以上。

本公開的另一方面提供了一種利用搖床分選磷灰石的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)采用根據(jù)以上所述的利用搖床分選磷灰石的方法來(lái)分選磷灰石，其中所述系統(tǒng)包括高壓脈沖破碎儀、搖床、磁鐵和多用磁力分析儀，其中所述高壓脈沖破碎儀用于執(zhí)行所述粉碎步驟和篩分步驟，所述搖床用于執(zhí)行所述搖床粗選步驟和搖床精選步驟，所述磁鐵和多用磁力分析儀用于執(zhí)行所述磁選步驟。

例如，本公開可以提供一種利用搖床分選磷灰石的系統(tǒng)，其包括高壓脈沖破碎儀、搖床、磁鐵和多用磁力分析儀，其中：所述高壓脈沖破碎儀用于對(duì)磷灰石的原礦進(jìn)行粉碎，以便獲得粉碎后的磷灰石樣品，并且對(duì)所述粉碎后的磷灰石樣品進(jìn)行篩分，以獲得80目到120目粒級(jí)的篩分后的磷灰石樣品；所述搖床用于對(duì)所述篩分后的磷灰石樣品進(jìn)行粗選，以獲得粗選后的磷灰石粗精礦，所述搖床的粗選工藝參數(shù)包括：床面的沖程為9 mm至12mm、床面的沖次為300次/分至390次/分、補(bǔ)加水量為10升/分至15升/分、橫向傾角為6°至9°；所述磁鐵用于除去所述粗選后的磷灰石粗精礦中的強(qiáng)磁性礦物，其中除去所述強(qiáng)磁性礦物的磷灰石粗精礦被烘干，并且所述多用磁力分析儀用于從烘干后的磷灰石粗精礦中除去電磁性礦物，以獲得磁選后的磷灰石粗精礦，其中所述強(qiáng)磁性礦物包括磁鐵礦和/或磁黃鐵礦等，所述電磁性礦物包括黑云母和/或榍石等，所述多用磁力分析儀的激磁電流為I=0.2至2.5A，水平傾角α=10°至30°，垂直傾角β=10°至20°；其中，所述搖床還用于對(duì)所述磁選后的磷灰石粗精礦進(jìn)行精選，以獲得精選后的磷灰石精礦，所述搖床的精選工藝參數(shù)包括：床面的沖程為9 mm至12mm、床面的沖次為300次/分至390次/分、補(bǔ)加水量為14升/分至17升/分、橫向傾角為4°至6°。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，所述高壓脈沖破碎儀為Selfrag高壓脈沖破碎儀，所述多用磁力分析儀為WCF2—65多用磁力分析儀。

采用以上的技術(shù)方案，本公開各實(shí)施例的利用搖床分選磷灰石的方法具有例如以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)（包括但不限于以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)）：

（1）本公開采用高壓脈沖破碎儀（例如Selfrag高壓脈沖破碎儀），可以選擇性破碎礦物，避免礦物晶型的破碎，從而達(dá)到保持磷灰石晶型完整的目的。

（2）本公開在使用搖床粗選磷灰石前首先將粉碎好的樣品進(jìn)行篩分，使礦樣粒度集中在80-120目，減少粒度對(duì)搖床分選精確性的影響，從而提高了搖床分選的精確性。

（3）本公開在使用搖床分選磷灰石時(shí)會(huì)使得搖床的各工藝參數(shù)調(diào)到最佳狀態(tài)，從而提高搖床分選的精確性，減少其他礦物混入磷灰石。

（4）磁選后的磷灰石粗精礦用搖床再次分選，從而進(jìn)一步提高磷灰石精礦的純度。

其中，由于相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本公開的利用搖床分選磷灰石的方法由于沒(méi)有使用重液分選，因此更加環(huán)保，也利于操作人員的健康，也能夠獲得純度高的磷灰石精礦。

為進(jìn)一步示例性的詳細(xì)說(shuō)明本公開各實(shí)施例的技術(shù)方案，本公開例舉以下示例性實(shí)施例對(duì)本公開的方法進(jìn)行示例性說(shuō)明。

實(shí)施例1

本公開的實(shí)施例1提供了一種利用搖床分選磷灰石的方法，包括如下步驟：

1）粉碎和篩分：采用Selfrag高壓脈沖破碎儀將巖石進(jìn)行破碎，破碎后的樣品過(guò)篩后分出80-120目的粒級(jí)。破碎樣品前的準(zhǔn)備工作包括：可以在破碎容器底部中間安裝上圓形的金屬網(wǎng)篩，這些篩子有很多不同的孔徑(120μm~8 mm)可供選擇，篩的下面安裝上收集容器，用于接收從網(wǎng)篩上過(guò)濾下來(lái)的細(xì)小樣品顆粒。另外，破碎前可以把大塊的巖石樣品用錘子敲成小塊，放入適量小塊樣品到破碎容器底部，樣品高度H不超過(guò)40 mm，并倒入蒸餾水到固定高度，最后把破碎容器放置在升降臺(tái)上。待上面準(zhǔn)備就緒后，根據(jù)樣品的大小和硬度，在控制面板上設(shè)定工作電壓、電極間距、脈沖頻率和次數(shù)后，開始破碎樣品。開始時(shí)由于樣品較大，一般可以選擇較高的脈沖電壓(150~180 kV)和較大的電極間距(30~40 mm)，隨著破碎的進(jìn)行樣品被破碎成小塊，可以逐漸降低脈沖電壓，減小電極間距。在破碎過(guò)程中，由于破碎的圓柱塑料桶底部安裝了一定孔徑的金屬網(wǎng)篩，因此小于篩孔的細(xì)小顆粒會(huì)通過(guò)篩子過(guò)濾到下面的收集容器內(nèi)，而殘留在篩子上面的較粗顆粒，可以根據(jù)剝離效果和殘留數(shù)量，選擇是否繼續(xù)破碎，如果殘留的顆粒很少且已剝離，就無(wú)需繼續(xù)破碎（例如在該實(shí)施例中電壓一開始為150kv，電極間距30mm，第一次破碎后，再進(jìn)行第二次破碎電壓為100kv，電極間距15mm）。

2）搖床粗選：將步驟1中80-120目的粒級(jí)加水調(diào)成濃度為20%，給入到搖床的給礦槽中。礦漿在床面的刻槽內(nèi)因受水流沖洗和床面振動(dòng)而被松散、分層，實(shí)現(xiàn)磷灰石和其他礦物的分離。其工藝條件為：沖程為10mm，沖次350次/分；補(bǔ)加水量12升/分；橫向傾角7°。

3）磁選：搖床分選出來(lái)的粗精礦用U 型磁鐵除去磁鐵礦和磁黃鐵礦等強(qiáng)磁性礦物，粗精礦烘干后再用WCF2—65多用磁力分析儀分選。電磁分選是根據(jù)礦物電磁性的差別來(lái)分選。分離磁性礦物時(shí)，要把電流調(diào)至物料中磁性較弱的一種礦物所需的電流值，調(diào)節(jié)水平傾角α和垂直傾角β。其中電流是調(diào)節(jié)磁力大小，水平傾角和垂直傾角是調(diào)節(jié)磁力和重力的綜合作用結(jié)果。于是礦物通過(guò)分選槽開始分選，由于分選槽處于等磁力區(qū)內(nèi)，比磁化系數(shù)相同的礦物朝同一方向運(yùn)動(dòng)，礦物受磁力和重力的共同作用，當(dāng)磁性礦物克服重力作用后，便從槽中靠外側(cè)排出，無(wú)磁性礦物則靠?jī)?nèi)側(cè)排出。對(duì)于磷灰石的分選，一般是把激磁電流調(diào)為I=0.2至2.5A，水平傾角α=10°至30°，垂直傾角β=10°至20°，去除鈦鐵礦、黑云母、獨(dú)居石等電磁性礦物（在該實(shí)施例中例如參數(shù)可以設(shè)置為I=1，α=20，β=10°)。

4）搖床精選：磁選后的磷灰石粗精礦再次經(jīng)過(guò)搖床分選，以便得到磷灰石精礦，從而進(jìn)一步提高磷灰石的純度。其工藝條件為：沖程為10mm，沖次350次/分；補(bǔ)加水量15升/分；橫向傾角5°。最終其分選結(jié)果見圖10。

實(shí)施例2

本公開的實(shí)施例2提供了一種利用搖床分選磷灰石的方法，包括如下步驟：

1）粉碎和篩分：同實(shí)施例1。

2）搖床分選：將步驟1中80-120目的粒級(jí)加水調(diào)成濃度為20%，給入到搖床的給礦槽中。床面的刻槽內(nèi)因受水流沖洗和床面振動(dòng)而被松散、分層，實(shí)現(xiàn)磷灰石和其他礦物的分離。其工藝條件為：沖程為12mm，沖次310次/分；補(bǔ)加水量14升/分；橫向傾角6°。

3）磁選：搖床分選出來(lái)的粗精礦搖床分選出來(lái)的粗精礦用U 型磁鐵除去磁鐵礦和磁黃鐵礦等強(qiáng)磁性礦物，觀察發(fā)現(xiàn)磁性礦物較多，由于U型磁鐵一次并沒(méi)有去除干凈，所以再用一塊新的U型磁鐵磁選第二遍。將強(qiáng)磁性礦物去除干凈后并烘干，用WCF2—65多用磁力分析儀進(jìn)行電磁選，把激磁電流調(diào)為I=1.4A，水平傾角α=10°，垂直傾角β=20°，去除榍石等電磁性礦物。

4）搖床精選：類似于實(shí)施例1，但其工藝條件為，沖程為12mm，沖次310次/分；補(bǔ)加水量16升/分；橫向傾角5°。最終其分選結(jié)果見圖11。

實(shí)施例3

本公開的實(shí)施例3提供了一種利用搖床分選磷灰石的方法，包括如下步驟：

1）粉碎和篩分：同實(shí)施例1。

2）搖床分選：類似于實(shí)施例1，但其工藝條件為，沖程為9mm，沖次380次/分；補(bǔ)加水量10升/分；橫向傾角8.5°。

3）磁選：搖床分選出來(lái)的粗精礦搖床分選出來(lái)的粗精礦用U 型磁鐵除去磁鐵礦和磁黃鐵礦等強(qiáng)磁性礦物；觀察強(qiáng)磁性礦物已經(jīng)除盡，烘干。把激磁電流調(diào)為I=1.6A，水平傾角α=15°，垂直傾角β=10°，去除獨(dú)居石、榍石等電磁性礦物；觀察后，發(fā)現(xiàn)磷灰石粗精礦中還有電磁性礦物榍石未去除，所以按相同的條件再次進(jìn)行電磁選，觀察后發(fā)現(xiàn)榍石已經(jīng)除盡。

4）搖床精選：類似于實(shí)施例1，但其工藝條件為，沖程為9mm，沖次380次/分；補(bǔ)加水量15升/分；橫向傾角5°。最終分選結(jié)果見圖12。

通過(guò)以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本公開還可以通過(guò)其他結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，本公開的特征并不局限于上述較佳的實(shí)施例。任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人員在本公開的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，可輕易想到的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本公開的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。