[0001] 本发明涉及灰岩选矿技术领域，尤其涉及一种燧石质灰岩色选方法及应用。

[0002] 灰岩，是以方解石为主要成分的碳酸盐岩。现今，灰岩是制备水泥、石灰、电石、造纸、橡胶、油漆、涂料、医药、化妆品、饲料等众多产品不可缺少的原料。灰岩资源总储量丰富，但优质资源不多。因此，为持续长久的满足石灰石资源的供给，对品质较差的灰岩资源进行利用势在必行。低品位灰岩原矿中燧石（黑色）含量较高，SiO2含量最高可达30 %以上，这些燧石会对石灰石生产系统中破碎机的破碎能力、储存库的储存能力、相关设备的防磨措施及最终产品的产量与质量带来十分严峻的考验。因此，为降低这一过程的风险，对灰岩降硅技术的攻关已成为急需解决的重要问题。

[0003] 目前，灰岩除硅技术主要分为物理法、化学法及生物法三类。重选、磁选及浮选是最为常见的物理分离手段，这些方法利用灰岩中硅质矿物与其他成分的物理性质差异，实现其有效分离。这些方法操作简单，但对原料岩石的性质要求较高，且在生产过程中的控制难度较大。酸洗、碱洗及氧化是常见的化学处理手段，这些方法通过对灰岩进行酸碱处理或氧化反应，使硅质矿物发生溶解或转化，从而实现硅质成分的除去。这些方法去除效果好，但操作复杂且产生的废水、废渣会对环境造成污染。因此，实际生产中此类方法的应用通常需要考虑环境影响、污染治理在内的众多因素。

[0004] 因此，急需一种环保、简单且灰岩提纯效果好的新方案。

[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0020] 如图1所示，本申请提供一种燧石质灰岩色选方法，包括以下步骤：S1. 将不同品位的燧石质灰岩原矿经闭路破碎、洗矿，得到用于色选的‑40+10 mm粒级矿石及用于尾矿处理的‑10 mm粒级矿石；
S2.利用色选机色度识别，将‑40+10 mm粒级矿石进行若干段分选，将灰岩与燧石进行分离，即得灰岩精矿以及燧石尾矿。

[0021] 在一些实施例中，闭路破碎所用的破碎机为颚式破碎机；步骤S2中，色选机将试验矿（‑40+10 mm粒级矿石）进行图片双面成像，然后识别灰岩与燧石的颜色差异，利用气罐喷阀将燧石喷吹至尾矿料斗，剔除燧石杂质，得到灰岩精矿以及燧石尾矿。

[0022] 优选的，步骤S1的具体工艺为：将不同品位的燧石质灰岩原矿经颚式破碎机破碎后筛分，将粒径在+40 mm的矿石返回颚式破碎机进行再次破碎，粒径在‑40 mm的矿石进行进入洗矿筛进行洗矿；将洗矿后得到的粒径在+10 mm的矿石用于色选，粒径在‑10 mm的矿石做尾矿处理。

[0023] 优选的，步骤S1中，洗矿的用水量为原矿总质量的2‑5倍，洗矿的水压为0.5‑0.8 MPa。

[0024] 优选的，洗矿所用的洗矿筛的尺寸为10 mm。

[0025] 本申请的步骤S2为色选分离过程，经步骤S1处理后得到的矿石包含燧石和灰岩，色选机利用高分辨率的CCD/CMOS传感器捕捉物料的图像，包含了物料的颜色、形状、大小和纹理等信息，采集到的图像数据会进行预处理，包括去噪、增强对比度和校正颜色偏差等，预处理的目的是提升图像质量，使后续的图像分析更加准确，通过分析图像中的像素值，提取物料的颜色特征；色选机通过感光度对灰岩和杂质燧石的特性进行动态调节，模型根据提取的特征对物料进行分类，然后利用气罐喷阀将燧石喷吹至尾矿料斗，使得灰岩精矿与燧石分离。

[0026] 在一些实施例中，还使用大量的标记数据对机器学习模型进行训练，通过学习样本数据中的特征和标签之间的关系，建立分类模型，使得分离的准确度更高。

[0027] 优选的，色选机气阀喷阀的压力为0.4 MPa ‑ 0.8 MPa，感光度为30 ‑ 50。

[0028] 优选的，不同品位的燧石质灰岩原矿经闭路破碎后的品位为：SiO2：13 %‑16 %、CaO：44 %‑47 %。

[0029] 优选的，若干段分选的段数为1‑3段。本申请中，不同品位的燧石质灰岩原矿破碎后含有灰岩（以方解石泥晶形式存在）、燧石；燧石的总含量为5 ‑ 30%。

[0030] 第二方面，本申请提供一种灰岩精矿，灰岩精矿的品位为：CaO≥45%、SiO2≤4%。

[0031] 第三方面，本申请提供一种燧石质灰岩色选方法在燧石质灰岩提钙降硅中的应用。

[0032] 以下通过具体实施例对本方案进行进一步说明。

[0033] 实施例1一种燧石质灰岩色选方法，包括以下步骤：
S1. 将不同品位的燧石质灰岩原矿经一段闭路破碎后筛分，粒径在+40 mm的矿石返回颚式破碎机再次破碎，粒径在‑40 mm的矿石进入洗矿筛进行洗矿；洗矿筛的筛孔尺寸为10 mm，+10 mm的矿石留作试验矿（粒径为‑40+10 mm），‑10 mm的矿石做尾矿处理。用水量为矿石总质量的4倍，水压为0.5 MPa。表1是本实施例燧石质灰岩的破碎产率，表2为试验矿的主要化学成分表。

[0034] 表1燧石质灰岩原矿破碎产率表

[0035] 表2试验矿主要化学组分表

[0036] S2. 将步骤S1得到的‑40+10 mm粒级矿石给入色选机，根据灰岩与燧石的反射光或透射光的强度差异，利用气罐喷阀将燧石喷吹至尾矿料斗，色选机气阀喷阀的压力为0.6 MPa，色选机进行一段色选，感光度40，得到的一段精矿即为灰岩精矿，得到的一段尾矿即为燧石尾矿。

[0037] 实施例2一种燧石质灰岩色选方法，其他内容与实施例1相同，所不同的是，步骤S2为：将步骤S1得到的‑40+10 mm粒级矿石给入色选机，根据灰岩与燧石的反射光或透射光的强度差异，利用气罐喷阀将燧石喷吹至尾矿料斗，色选机气阀喷阀的压力为0.6 MPa；色选机进行一段色选，感光度40，得到一段精矿和一段尾矿，一段精矿再返回色选机，得到二段精矿即为灰岩精矿，得到的二段尾矿合并一段尾矿即为燧石尾矿。

[0038] 实施例3一种燧石质灰岩色选方法，其他内容与实施例1相同，所不同的是，步骤S2为：将步骤S1得到的‑40+10 mm粒级矿石给入色选机，根据灰岩与燧石的反射光或透射光的强度差异，利用气罐喷阀将燧石喷吹至尾矿料斗，色选机气阀喷阀的压力为0.6 MPa；色选机进行一段色选，感光度40，得到一段精矿和一段尾矿，一段精矿再返回色选机，得到二段精矿和二段尾矿；二段精矿再返回色选机，得到三段精矿即为灰岩精矿，合并一段尾矿、二段尾矿、三段尾矿即为燧石尾矿。

[0039] 实施例4一种燧石质灰岩色选方法，其他内容与实施例1相同，所不同的是，步骤S2为：将步骤S1得到的‑40+10 mm粒级矿石给入色选机，根据灰岩与燧石的反射光或透射光的强度差异，利用气罐喷阀将燧石喷吹至尾矿料斗，色选机气阀喷阀的压力为0.4 MPa；色选机进行一段色选，感光度40，得到一段精矿和一段尾矿，一段精矿再返回色选机，得到二段精矿和二段尾矿；二段精矿再返回色选机，得到三段精矿即为灰岩精矿，合并一段尾矿、二段尾矿、三段尾矿即为燧石尾矿。

[0040] 实施例5一种燧石质灰岩色选方法，其他内容与实施例1相同，所不同的是，步骤S2为：将步骤S1得到的‑40+10 mm粒级矿石给入色选机，根据灰岩与燧石的反射光或透射光的强度差异，利用气罐喷阀将燧石喷吹至尾矿料斗，色选机气阀喷阀的压力为0.8 MPa；色选机进行一段色选，感光度40，得到一段精矿和一段尾矿，一段精矿再返回色选机，得到二段精矿和二段尾矿；二段精矿再返回色选机，得到三段精矿即为灰岩精矿，合并一段尾矿、二段尾矿、三段尾矿即为燧石尾矿。

[0041] 实施例6一种燧石质灰岩色选方法，其他内容与实施例1相同，所不同的是，步骤S2为：将步骤S1得到的‑40+10 mm粒级矿石给入色选机，根据灰岩与燧石的反射光或透射光的强度差异，利用气罐喷阀将燧石喷吹至尾矿料斗，色选机气阀喷阀的压力为0.6 MPa；色选机进行一段色选，感光度30，得到一段精矿和一段尾矿，一段精矿再返回色选机，得到二段精矿和二段尾矿；二段精矿再返回色选机，得到三段精矿即为灰岩精矿，合并一段尾矿、二段尾矿、三段尾矿即为燧石尾矿。

[0042] 实施例7一种燧石质灰岩色选方法，其他内容与实施例1相同，所不同的是，步骤S2为：将步骤S1得到的‑40+10 mm粒级矿石给入色选机，根据灰岩与燧石的反射光或透射光的强度差异，利用气罐喷阀将燧石喷吹至尾矿料斗，色选机气阀喷阀的压力为0.6 MPa；色选机进行一段色选，感光度50，得到一段精矿和一段尾矿，一段精矿再返回色选机，得到二段精矿和二段尾矿；二段精矿再返回色选机，得到三段精矿即为灰岩精矿，其成像图如图2（左）所示，合并一段尾矿、二段尾矿、三段尾矿即为燧石尾矿，其成像图如图2（右）所示。

[0043] 测试与评价采用EDTA滴定法和动物胶重量法对实施例1‑7中的产物进行测定，结果如表3所示。

[0044] 表3 原料配制含量情况及黏度测试结果

[0045] 实施例3相对于实施例1‑2，要进行三段精选才能选别出合格样品。精矿中CaO品位由48.30 %升至50.30 %，SiO2品位由7.84 %降至3.01 %，说明实施例3中三段色选达到最佳，精矿产物达到灰岩工业品位要求，最大程度上实现灰岩矿的高值利用。

[0046] 实施例4‑5相对于实施例3，改变色选机的喷阀压力，对分选出的灰岩精矿有不同的影响。色选机的喷阀压力为0.4 MPa，灰岩精矿的CaO品位由50.30 %降至44.98 %，SiO2品位由3.01 %升至7.34 %，说明降低喷阀压力会导致燧石的抛废率下降，严重影响灰岩精矿品质。色选机喷阀压力为0.8 MPa，灰岩精矿CaO品位由50.30 %升至52.33 %，SiO2品位由3.01 %降至2.95 %，说明调高喷阀压力能够有效提高灰岩精矿的品质。但精矿产率却从
45.10 %下降至36.52 %，灰岩精矿回收率下降，资源损失较为严重，利用率低。

[0047] 感光度是色选机分选关键的调整参数，感光度越高，分辨度越高，但误检率也会增加。一般来说，对于需要颜色分选比较精细的物料，感光度应该调整为较高的数值，而对于颜色相对简单的物料，可以适当降低感光度，从而降低误检率。

[0048] 实施例6‑7相对于实施例3，改变色选机感光度，分选出的灰岩精矿区别较大。色选机感光度升至50，灰岩精矿CaO品位由50.30 %升至54.14 %，但精矿产率却从45.10 %下降至32.83 %，尾矿CaO品位和产率同时升高，说明感光度的上升导致灰岩精矿的回收率明显下降，误检率升高。色选机感光度降至30，灰岩精矿CaO品位由50.30 %降至45.87 %，但精矿产率却从45.10 %上升至52.21 %，尾矿CaO品位和产率同时下降，说明感光度的下降导致灰岩精矿品位明显下降，达不到工业品位要求。

[0049] 综上，本发明提供的燧石质灰岩色选提钙降硅的选矿工艺，最终灰岩精矿品位达到CaO≥45%、SiO2≤4%的工业标准，剔除燧石杂质，有效提升灰岩的品级，实现了燧石质灰岩的高值利用。

[0050] 以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。