先說三個重點

剛玉砂礦濃縮工藝方案的任務不是把精礦弄干，而是以最低的成本把精礦中的水分從百分之八十以上降到百分之十五以下，同時把工藝用水最大限度地回收循環(huán)。標準方案采用脫水篩加濃密機加壓濾機的三級機械脫水路線，日處理一百噸原礦的濃縮系統(tǒng)投資約八十萬到兩百萬，精礦含水率可做到百分之十二到十五，循環(huán)水利用率百分之九十以上。

剛玉砂礦濃縮工藝方案在整個選礦流程中看起來不那么起眼，但真要算經(jīng)濟賬，它的影響一點都不小。一個日處理一百噸原礦的選廠，如果完全不回收水，一天要消耗一百五十到兩百立方米清水。精礦含水率百分之三十和百分之十五的區(qū)別，可能讓運費相差百分之二十，到了下游用戶那里烘干成本也差一截。濃縮工藝方案做的就是把水這個看不見的成本控制住。

剛玉精礦脫水為什么比其他砂礦好做

剛玉砂礦的濃縮有一個先天優(yōu)勢：精礦顆粒粗、比重高。經(jīng)過篩分和跳汰精選之后的剛玉精礦，粒級范圍通常在零點五到五毫米之間，比重四點零。這種粗顆粒、高比重的物料沉降速度快，脫水相對容易。

同樣一臺脫水篩，處理剛玉精礦的脫水效率比處理細粒鐵精礦高出一大截。自由水在重力作用下快速穿過篩孔排走，篩上物料的含水率從百分之八十直接降到百分之二十五到三十。這個效率是細粒物料做不到的，細粒精礦的脫水篩出料含水率往往還在百分之三十五以上。

顆粒粗這個特點讓剛玉砂礦濃縮方案可以在設備選型上走更經(jīng)濟的技術路線。濃密機可以選小直徑的，壓濾機的過濾周期也可以縮短，設備的投資和運行成本都相應降低。

但剛玉砂礦濃縮也有它的難點。粗顆粒在管道和泵中的磨損比細顆粒大得多，渣漿泵的過流部件和管道的彎頭處要選用耐磨材質(zhì)。含泥量高的原礦經(jīng)過洗礦之后仍然會有部分極細的粘土顆粒進入濃縮系統(tǒng)，這些細泥在濃密機中沉降緩慢，會影響溢流清水的水質(zhì)。

三級濃縮路線的標準配置

剛玉砂礦濃縮工藝方案的標準路線是三級機械脫水，每級設備解決一個層次的脫水問題。

第一級是脫水篩。跳汰機或者搖床排出的精礦漿通過管道進入脫水篩。篩面采用聚氨酯篩板或者不銹鋼編織網(wǎng)，篩孔零點三到零點五毫米。礦漿在篩面上流動，大部分自由水在重力作用下穿過篩孔排走，篩上物料含水率降到百分之二十五到三十。脫水篩的處理量大，一臺設備就能滿足整條線的需求。它的投資不高，是性價比最高的第一道脫水手段。

脫水篩的篩孔選擇要兼顧脫水和回收。篩孔選大了脫水速度快，但零點三毫米以下的細粒剛玉會穿過篩孔進入篩下水中。這些細粒剛玉雖然量不大，但價值不低。篩孔選小了細粒回收率提高，但脫水效率下降、篩網(wǎng)更容易堵。零點三到零點五毫米是剛玉精礦脫水的常用篩孔范圍。

第二級是濃密機。脫水篩篩下的水含有大量細粒物料和極細的粘土。這部分水如果直接回用，細粒剛玉的損失不小，而且水中的細泥會影響洗礦和跳汰的效果。礦漿進入濃密機后細顆粒絮凝沉降到底部形成底流，清水從頂部溢流出來回到前端循環(huán)使用。

濃密機的直徑取決于處理量和固體負荷。日處理一百噸的選廠通常配直徑六到十米的濃密機。絮凝劑的種類和用量需要在調(diào)試階段通過沉降試驗確定，剛玉表面帶正電荷，陰離子型絮凝劑的效果通常比陽離子型好。藥劑用量不是越大越好，過量絮凝劑會造成底流黏稠、影響壓濾機卸餅。

第三級是壓濾機。濃密機底流含水率百分之四十到五十，還達不到運輸和儲存的要求。壓濾機把底流泵入濾板之間的濾室，在零點六到一點零兆帕的壓力下強制脫水，濾餅含水率降到百分之十二到十五。壓濾機出來的精礦是塊狀濾餅，可以直接裝車運輸。

壓濾機的配置數(shù)量根據(jù)底流量確定。一條日處理一百噸原礦的選廠通常配兩到三臺壓濾機交替工作，一臺進料壓濾的時候另一臺卸餅。自動化程度高的系統(tǒng)可以做到全自動運行，操作工只需要巡檢和更換濾布。

濃縮方案與尾礦系統(tǒng)的聯(lián)動

剛玉砂礦濃縮工藝方案不能只盯著精礦看，尾礦濃縮跟精礦濃縮同等重要，甚至更重要。

剛玉砂礦的尾礦量是精礦量的五到十倍。選礦段拋掉了百分之八十到九十的原礦質(zhì)量，這些尾礦全部以礦漿形式排出。尾礦漿如果不濃縮直接排到尾礦庫，需要大片庫容來容納，而且含水率高、流動性強，尾礦壩的安全風險隨之增加。

尾礦濃縮的標準做法是把尾礦漿送入尾礦濃密機。尾礦濃密機的直徑通常比精礦濃密機大，因為尾礦量更大。清水從頂部溢流回用，底流濃度做到百分之四十到五十后泵送到尾礦庫。這樣進入尾礦庫的水量大幅減少，尾礦在庫內(nèi)的固結(jié)速度加快，庫容利用率提高。

有些選廠更進一步把尾礦底流送入尾礦壓濾機做干排。干排尾礦含水率百分之十五到二十，用卡車直接運走做回填材料或堆存，尾礦庫面積大幅縮減。尾礦壓濾機的投資不低，但節(jié)省的尾礦庫建設費用和降低的環(huán)境風險往往能覆蓋這筆投入。

精礦濃縮和尾礦濃縮的水是連通的。精礦濃密機的溢流水和尾礦濃密機的溢流水全部回到前端清水池，供洗礦機、振動篩和跳汰機使用。壓濾機產(chǎn)生的濾液水質(zhì)很好，也可以直接回用。整個選廠形成一個閉路水循環(huán)，清水補充量只有蒸發(fā)損失、尾礦帶走和產(chǎn)品帶走這三項的總和。

小選廠的簡化濃縮方案

上面講的完整濃縮方案適用于大中型選廠，但并不是每個項目都需要濃密機和壓濾機。

日處理量三十噸以下的小型選廠，精礦量小、尾礦量也小，可以采用簡化的濃縮方案。精礦脫水用一臺脫水篩加一個小型沉淀池就夠了。沉淀池的底流定期清理出來自然晾曬或者用小型離心機進一步脫水，含水率雖然偏高但量不大。尾礦用沉淀池自然沉降，清水從池頂溢流回用，底流定期挖出堆放。

簡化方案的投資很低，全套濃縮設備可能只要二三十萬。但占用的場地面積大、人工清理的工作量大、水的回收利用率也低于機械脫水方案。適用于處理量小、場地寬裕、環(huán)保要求不高的項目。

濃縮系統(tǒng)運行中的幾個管理要點

脫水篩的篩網(wǎng)要定期檢查。剛玉顆粒對篩網(wǎng)的磨損比普通砂礦快，篩孔邊緣磨損后孔徑變大，細粒剛玉的穿透損失增加。定期測量篩孔尺寸，超過初始值的百分之二十就該更換篩網(wǎng)了。

濃密機的絮凝劑配制濃度要穩(wěn)定。絮凝劑濃度波動會造成沉降效果起伏不定，溢流水的固體含量時高時低。配制系統(tǒng)最好配備自動加藥裝置，保持絮凝劑濃度的穩(wěn)定。定期清理濃密機底部的積泥，長時間不清會造成底流排放口堵塞。

壓濾機要關注濾布的張緊度和密封性。濾布松弛了進料時會漏漿，密封不好時濾液渾濁、細粒剛玉穿濾損失增加。濾布的更換周期跟物料的磨蝕性有關，剛玉精礦的濾布壽命通常在三到六個月。定期檢測濾液的固體含量，超過標準值說明濾布該換了。

水的鹽分積累也是一個容易被忽視的問題。閉路循環(huán)水中的可溶性鹽分會逐漸濃縮，濃度過高時對設備產(chǎn)生腐蝕。定期檢測循環(huán)水的電導率或鹽分濃度，超標時排出一部分老舊循環(huán)水、補充新鮮水來稀釋。

剛玉砂礦濃縮工藝方案的實質(zhì)是用三級機械脫水替代自然沉降，用最小的場地和最少的人工實現(xiàn)最高的水回收率和最低的精礦含水率。方案的核心設備是脫水篩、濃密機和壓濾機，但具體配什么規(guī)格、要不要壓濾機、尾礦做不做干排，都取決于處理量、精礦粒度組成和環(huán)保要求。想為你的選廠設計一套濃縮方案，把處理量、精礦粒度分布、尾礦量、場地條件和環(huán)保標準發(fā)過來，十五個工作日內(nèi)給你完整的設備配置清單、投資估算和平面布置建議。