[发明专利]一种利用摇床分选磷灰石的方法和系统

说明书

技术领域

本公开涉及单矿物分选领域，特别涉及一种利用摇床分选磷灰石的方法和系统。

背景技术

磷灰石(U-Th)/He定年技术是当前广泛采用的一种低温热年代学定年技术，该技术因具有最低的封闭温度和对温度敏感的优点，已被运用于地质体定年、古地形研究、地质体热演化、近地表构造活动等。磷灰石(U-Th)/He定年时，样品的测定年龄会受到多方面因素的影响，其中磷灰石性状的影响尤为突出。所以，挑选合适的单矿物磷灰石对(U-Th)/He定年方法尤其重要。

当前研究磷灰石(U-Th)/He定年一般选取晶体最短轴直径大于75μm、两端完整、晶型较好、没破损和断裂的磷灰石作为测定对象，并且同一样品中尽量选取尺寸大小接近的颗粒，以减少颗粒年龄间的差异。

目前分选磷灰石的方法主要是通过传统的粉碎-摇床分选-磁选-重液分选的方法。具体过程为：矿石经过传统粉碎方式(例如盘式研磨机)粉碎后，将粉碎的样品和水混合，调成浓度为20％的矿浆，缓慢给入摇床的给矿槽中，摇床分选出来的粗精矿用U型磁铁除去磁铁矿和磁黄铁矿等强磁性矿物，粗精矿烘干后再用多用磁力分析仪除去黑云母及榍石等电磁性矿物。粗精矿用三溴甲烷重液在分液漏斗中再分选。沉于分液漏斗下端的磷灰石精矿再用二碘甲烷重液在分液漏斗中分选，除尽全部重矿物，浮于分液漏斗上端的则为磷灰石精矿，此时磷灰石精矿纯度可达到90％以上。

但是，该方法存在以下缺点：(a)传统的粉碎方式一般是利用冲击、挤压、研磨来实现矿物的粉碎，该方式容易造成矿物的过粉碎，导致矿物晶型的破坏，特别是对于莫氏硬度较低的磷灰石，破坏会更厉害，所以磷灰石单矿物虽然较为常见，但是得到晶体完整的磷灰石较困难，如图1所示；(b)传统的方法并没有充分利用摇床分选的特性。摇床分选的精确性和富集比较高，原矿经过一次选别即可得到部分最终精矿、最终尾矿和1～2个中间产物，作业回收率可达80％以上，而在处理低品位的矿石时，富集比(精矿中有用成分含量的百分数和原矿中该有用成分含量的百分数的比值)可达到300左右，因此，如果能充分利用摇床分选的特性，在理论上是可以一次性得到最终精矿的；(c)由于重液有毒，因此会对环境和工作人员的身体健康不利；(d)由于重液价格较贵，因此会增加分选磷灰石的成本。

由此可见，传统的粉碎-摇床分选-磁选-重液分选的方法虽然可以分选出磷灰石，但是存在磷灰石晶型破坏严重，分选过程较长且分选存在污染等问题，所以如何高效的分选出磷灰石并保持磷灰石晶型的完整性是目前比较难解决的问题。

发明内容

本公开各实施例提供了一种利用摇床分选磷灰石的方法和系统。

本公开各实施例的一个方面提出了一种利用摇床分选磷灰石的方法，包括以下步骤：

粉碎步骤，包括采用高压脉冲破碎仪对磷灰石的原矿进行粉碎，以便获得粉碎后的磷灰石样品；

筛分步骤，包括对所述粉碎后的磷灰石样品进行筛分，以获得80目到120目粒级的筛分后的磷灰石样品；

摇床粗选步骤，包括利用摇床对所述筛分后的磷灰石样品进行粗选，以获得粗选后的磷灰石粗精矿，所述摇床的粗选工艺参数包括：床面的冲程为9mm至12mm、床面的冲次为300次/分至390次/分、补加水量为10升/分至15升/分、横向倾角为6°至9°；

磁选步骤，包括利用磁铁除去所述粗选后的磷灰石粗精矿中的强磁性矿物，然后对除去所述除去强磁性矿物的磷灰石粗精矿进行烘干，并利用多用磁力分析仪从烘干后的磷灰石粗精矿中除去电磁性矿物，以获得磁选后的磷灰石粗精矿，其中所述强磁性矿物包括磁铁矿，所述电磁性矿物包括黑云母和/或榍石，所述多用磁力分析仪的激磁电流为I＝0.2A至2.5A，水平倾角α＝10°至30°，垂直倾角β＝10°至20°；

摇床精选步骤，包括利用摇床对所述磁选后的磷灰石粗精矿进行精选，以获得精选后的磷灰石精矿，所述摇床的精选工艺参数包括：床面的冲程为9mm至12mm、床面的冲次为300次/分至390次/分、补加水量为14升/分至17升/分、横向倾角为4°至6°。