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第一部分基础知识选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的差异，借助于各种选矿设备将矿石中的有用矿物与脉石矿物分离，并达到使有用矿物相对富集的过程。选矿学是一门分离、富集、综合利用矿产资源的技术科学。选矿的对象：金属、非金属和可燃有机矿产资源。选矿的目的和意义：1、将有用矿物和脉石矿物分离；2、将彼此共生的有用矿物尽可能地分离并富集成单独的精矿；3、排除对冶炼和其他加工过程有害的杂质，提高选矿产品质量；4、综合回收有价元素，充分、合理、经济地利用矿产资源。矿物、矿石的区别。矿物：在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生成的自然元素和自然化合物。在一定地质条件下，它们具有相对稳定的化学成分和物理性质。矿石：矿物在地壳中分布不均，但在地质作用下，可以形成相对富集的矿物集合体。在现代技术经济条件下，可以开采、加工、利用的矿物集合体叫做矿石；否则，称为岩石。直接与选矿有关的矿物性质：密度、磁性、导电性、润湿性、特殊选矿方法（光泽、形状）密度：是重选的依据。按照密度分层，通过运动介质的作用达到分离。松散-分层-分离。水力分级、风力分级、重介质分选、跳汰选矿、溜槽和摇床。磁性：是它被磁铁吸引或排斥的性质（矿物分强磁性、弱磁性、非磁性）。磁力大小，物质的磁导率u有关。磁感应强度B=磁导率U*磁场强度H。磁介质被置于磁场中，由于磁场的作用而磁化，在介质内产生磁矩。单位磁矩称磁化强度。磁化强度M与该点的磁感应强度成正比，M=体积磁化率k*H。比磁化系数是物质的体积磁化率与本身密度的比值，物质的感应磁场强度B=磁导率u*（磁场强度H+磁化强度M）。磁力=真空磁导率u0*比磁化系数X*外磁场强度H*dH，H*dH表示磁场力。磁力由磁性和磁场力决定。导电性：是指矿物的导电能力（一般矿物分良导体、半导体、非导体），矿物的电性质，电阻、介电常数、比导电度以及整流性。被分选的物料从圆筒上部给入高压电极和圆筒接地电极之间的电晕电场中，物料荷电以后，导电性能良好的颗粒在与接地电极表面接触时，能较快地将它们所荷的电荷经圆筒电极传走，在旋转圆筒带来的离心力和自身重力的作用下，脱离圆筒电极，落入导体颗粒的接料槽中。导电性能较弱的物料颗粒，在与圆筒接触时，则较难传走它们所带的电荷，由于异性电荷相互吸引而吸附在圆筒表面，随圆筒转动带至后部被排矿毛刷刷下，落入非导体颗粒接料槽中，分成导体和非导体。润湿性：矿物的自然润湿性主要取决于矿物的结晶构造。润湿性不同的矿物具有不同的可浮性，润湿性是浮选的依据。1.亲水性矿物指容易被水润湿的矿物，如石英、方解石等。（天然可浮性不好）；2.疏水性矿物指不容易被水润湿的矿物，如辉钼矿、石墨等。（天然可浮性好）特殊选矿：光泽，形状选矿厂生产流程：准备作业包括破碎、磨矿、筛分、分级等作业。这些作业都是围绕将矿石破碎和磨细，使有用矿物和脉石矿物达到单体解离，或分成若干适宜的粒级，为选分作业做好准备。辅助作业一般指浓密、过滤、干燥等作业，供水供电供气和药剂业务等，就其性质也是辅助作业。第二部分准备作业破碎和磨碎的方式工业上主要利用机械力来破碎矿石，破碎方式有五种方式：挤压破碎－物料在两个工作面之间受到缓慢增长的压力被破碎，大多用于脆性、坚硬物料的粗碎。劈裂破碎－物料受到多个楔状物体的劈力作用被劈碎，劈裂平面上的拉应力达到或超过矿石拉伸强度极限，对物料的破碎最为有利。折断破碎－物料受到两个楔状物体的劈力作用被折断研磨破碎－物料在两个相对滑动的工作表面或各种形状的研磨体之间，受到摩擦作用被磨碎成细粒，多用于小块物料的细磨。冲击破碎－物料在瞬间受到外来的冲击力而被破碎，主要用于脆性物料的破碎。与破碎相关的矿石物理性质：矿石硬度、密度、水分、粘土含量和物料最大粒度。筛分的种类：独立筛分：筛分产品直接作为最终产品供给用户使用。准备筛分：为分选作业提供不同粒级的入选矿物时。预先筛分：破碎前把合格粒级预先筛出，避免屋里过度破碎，提高破碎机生产能力和减少动力消耗。检查筛分：在破碎后控制破碎产品粒度。从破碎产品中将粒度不合格的大块筛出，保证产品不超过要求的粒度上限。脱水筛分：将伴有大量水的碎散物料（渣浆、泥浆、矿浆等）作为筛分原料，以脱除其中液相为目的的筛分。湿法选矿中，循环水使用。脱泥筛分与脱介筛分：达到一定工艺目的，将碎散物料或伴水的碎散物料作为筛分原料，脱除其中细粒的筛分。弧形脱介筛、脱介直线筛。选择性筛分：将碎散物料按粒度进行筛分，在某些条件下，筛分可讲散料按质量分离。高频振动筛的提品效应。筛分设备：固定筛：是由平行排列的钢条或钢棒组成，钢条和钢棒称为格条，格条借横杆联结在一起，格条间的缝隙大小即为筛孔尺寸。固定筛分为格筛和条筛两种。惯性振动筛：振动筛是工业中普遍采用的一种筛子，应用范围广，适用于中、细碎的预先和检查筛分。根据筛框运动轨迹特点，可分为圆运动振动筛和直线振动运动筛两类。前者包括单轴惯性振动筛、自定中心振动筛和重型振动筛；后者包括双轴惯性振动筛和共振筛，按筛网层数还可以分为单层筛和双层筛两类。自定中心振动筛：适用于大、中型厂的中、细粒物料筛分。国产自定中心筛的型号为SZZ，根据筛层数不同分为SZZ1（单层）和SZZ2（双层）。一般为吊式筛，但也有座式筛。重型振动筛：工作原理与自定中心振动筛相似，但振动器的主轴完全不偏心，而以皮带轮的轴孔偏心来达到运转时自定中心的目的。重型振动筛结构比较坚固，能承受较大的冲击负荷，适用于筛分大块度、相对密度大的物料，最大给料可达350mm。主要用于中碎前作预先筛分，此外，对含水、含泥量高的物料，可在中碎前进行预先筛分及洗矿，筛上物入中碎机，筛下物进入洗矿脱泥系统。共振筛：也称弹性连杆式振动筛，振幅大，筛分效率高，处理能力大，电耗小，结构紧凑。但制造工艺复杂，机器质量大，振幅难稳定，调整比较复杂，橡胶弹簧容易老化。、直线振动筛：振动力大，振幅大，振动强烈，筛分效率高，生产率大，可筛分粗块物料。由于水平安装，安装高度小，直线往返运动，对脱水、脱泥和重介质选矿脱介质有利。但结构比较复杂，两根轴的旋转速度高，故制造和润滑要求高，振动不易调整。第三部分选矿方法重介质选矿：根据所用介质不同，重选分：①风力选，以空气为介质；②水力选，以水为介质；③重介质选，以重液或重悬浮液为介质。按介质运动形式和作业目的不同，重选又可分为水力分级（借测定颗粒的沉降速度间接测量颗粒粒度组成的方法，常用于小于0.1mm物料的粒度组成测定）、重介质选矿（在密度大于水中的重介质中进行的选矿）、跳汰选矿（物料在垂直升降的变速介质流中按密度差异进行分选的过程）、摇床选矿（借助倾斜宽阔的床面的不对称往复运动和薄层线面水流的作用进行矿石分选的过程）、溜槽选矿（在溜槽中借助于水流的冲力和槽的摩擦力，同时利用颗粒密度、粒度和形状的差异进行分选的方法）、洗矿。重介质种类：重液：密度较高的有机液体或无机盐类的水溶液。常见的有三溴甲烷、四溴乙烷，密度2.9-3.0，缺点是价格昂贵，不利于回收。重悬浮液－一般所说的重介质主要是指重悬浮液。重悬浮液是由高比重的固体微粒与水混合而成。生产中所使用的悬浮液，是根据被选物料的密度组成及对产品的质量要求确定的。高密度颗粒起着加大介质密度的作用，故又称加重质（悬浮质）。重介质一般为硅铁（6.8），悬浮液密度3.2-3.5；方铅矿（7.5）3.5；磁铁矿（5.0）2.5.回收角度。重介质具有密度大、粘度低、不与矿粒发生反应，同时还要求所用介质无毒、无蚀、价廉、易回收等特点。加重质选择：1、足够高的密度，以便在适当的容积浓度（一般是λ≈25％）配成密度适合要求的重悬浮液；2、便于回收。能够用简单的磁选、浮选或分级方法分离出来；3、来源广泛，价格便宜，且不应在精矿中构成有害杂质。目前在重力场中进行的选别，给矿下限粒度约为2～3mm（选煤为3～6mm），采用重介质旋流器分选时，给矿粒度下限可降为0.5mm，给矿的粒度上限由原矿的粒度、嵌布特性和设备尺寸有关，对于矿石常为50～150mm,对于煤炭为300～500mm。影响重介质选矿的悬浮液性质是它的密度，粘度和稳定性。密度决定分选密度界限，粘度和稳定性决定分选精度。影响悬浮液粘度的因素有：加重质的容积浓度、粒度、形状及悬浮液中的含泥量等。A.容积浓度增大到一定程度，微细颗粒接触，连形网状结构，使流体变形阻力增大，易出现结构化，λ＞25％；B.粒度：加重质的粒度越小，在同样容积浓度下，视粘度就越大。C.形状：颗粒形状愈不规则，比表面积愈大，颗粒间的摩擦、碰撞引起的内切应力愈大，粘度随之增加。加重质的形状越接近于球形，悬浮液的粘度就越小。D.矿泥：使悬浮液的粘度显著增大。粘度随悬浮液中含泥量的增大而增大。影响悬浮液稳定性的因素：悬浮液中加重质容积浓度的影响；加重质的密度、粒度和形状影响。加重质粒度：粒度小，悬浮液稳定性好。因为粘度增加，阻力升高，沉速下降。加重质密度：降低加重质密度，悬浮液稳定性好。但密度降低，容积浓度增加，粘度上升。悬浮液密度：悬浮液密度升高，稳定性增加，介质粘度升高。用悬浮液密度大时，主要问题是粘性，应采用粗、密度大的加重质；用悬浮液密度小时，主要总是是稳定性，应采用细、密度小的加重质。分选粗粒物料，主要是稳定性；分选细粒级物料，主要是粘度。含泥量的影响：密度低、粒细的的泥质物混入悬浮液，粘性上升，稳定性增加。当主要稳定性不好时，有意加入一些粒度微细的泥质物，以提高稳定性。保持悬浮液稳定性的措施：机械搅拌、机械振动、使悬浮液流动、加入分散剂.需要注意的是，机械搅拌或振动强度不能过大，否则会破坏分层的进行。重介质振动溜槽重介质旋流器影响重介质旋流器工作的因素：进料压力：进料压力越高，悬浮液进料速度越快，处理量越大，同时还加强离心力，但过高压力会导致产生浓缩作用，旋流器内密度分布不均匀，不利于分选，还增加动力消耗和设备磨损。一般给料压力0.05-0.1MPa。悬浮液密度：入料悬浮液密度越高，实际分选密度也越高。一般入料悬浮液密度比实际要求的分选密度低0.2-0.4.入料的固液比：其直接影响旋流器的处理量和分选效果，入料固液比增高，旋流器按固体矿粒计算的处理量增大，旋流器中物料层增厚，导致分层阻力增大，分层速度降低，错配物增加，分选效率相应降低。一般情况下1：6-1：4左右。旋流器结构参数：圆柱体长度长，入选物料在旋流器中的停留时间增长，实际分选密度提高，太长时，使低密度产品质量变坏；太短会引起介质流不稳定，部分浮物损失。圆锥角大小，圆锥角增大，实际分选密度增大。溢流口直径，增大，增大实际分选密度，过大，溢流不稳定。底流口直径，缩小底流口，实际分选密度增大，过小排矿堵塞。锥比底流口直径与溢流口直径，直径小，可选性差是，锥比较小，反之，较大。溢流管插入深度，一般为320-400mm重介质旋流器的给料方式，有压、无压。重介质旋流器安装角度，倾斜安装便于排矿。重介质耗损的途径：1、加强对脱介筛的维护和改善工作效果2、直接磁选工艺回收3、提高分选设备的回收率4、保持设备液位平衡，防止堵漏事故发生5、减少进入稀介质中的加重质数量，并尽量保持稀介质的质量稳定6、保证加重质粒度的要求7、严格控制从重介质系统中向外排放矿浆8、采用最佳的加重质储运及添加方式跳汰法选矿四个周期过程第一阶段：水流上升运动前半期水流在开始上升的前π/2周期内，速度由零增大到最大值，方向向上为(+)；加速度方向也为(+)，但由最大值减小到零。在此阶段初期，床层呈紧密状态。随着水流上升，上层细小颗粒开始浮动，当速度阻力和加速度阻力之和超过重力时，整个床层升起，但床层内颗粒难以相对转移。该阶段作用在于使床层占有一定的空间高度，为下一步松散分层创造条件。第二阶段：水流上升半期加速度为(-)，水流作减速上升。速度方向为(+)，但由最大降至为零。上层矿粒上升，下层剥落，松散度逐渐达到最大。M点出现轻矿物与水流相对速度为零的时刻。由于速度阻力的减小，矿物颗粒可以更充分按比重分层。第三阶段：水流下降运动前期这一阶段水流和大部分矿粒均向下运动，水流的速度甚至超过轻颗粒的下降速度。这一阶段仍是分层的有利时机属于第二阶段的继续