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《选矿学》教学大纲课程代码：课程名称：选矿学学时/学分：120/7.0先修课程：《物理化学》、《有机化学》、《无机化学》、《分析化学》、《流体力学》、《大学物理》、《矿物学基础》适用专业：矿物加工工程开课院（系）：矿业学院教材：谢广元主编《选矿学》（中国矿业大学出版社）一、课程的性质、目的与任务:本课程为本科“矿物加工工程”专业的主要专业课,通过本课程的讲授，使学生能将有关矿石破碎与磨碎的基本理论和知识与实践相结合，解决矿物加工之前的预处理及其它相关领域的工程实际问题。掌握重力选矿的基本理论,包括颗粒的沉降、重力分层、斜面流和回转流分选原理；基本工艺知识,以有色、黑色、金和煤的重力选矿为主,在教学中培养学生能运用重选的基本理论和方法解决实际矿物分选的能力。掌握磁选的物理基础，矿物磁性，磁选设备的基本知识，磁系设计基本理论和磁选生产实践；了解矿物电性，电选的物理基础、电选机的基本知识及电选实例；在教学中培养学生运用磁选的基本理论解决本学科及相关学科领域中的磁选应用的能力。掌握浮选的基本原理、浮选药剂的性能、浮选药剂作用机理、浮选机械、浮选工艺与实践的知识,在教学中培养学生运用浮选的基础理论知识解决本学科及相关学科领域中的浮选应用能力。二、课程的教学内容及基本要求绪论了解选矿的任务、选矿的基本内容和选矿厂的生产流程、选矿的工艺指标。第一篇矿石学基础第二篇碎矿与磨矿第一章碎散物料的粒度组成与分析掌握粒度、粒级的表示方法、平均粒度、粒度分析；了解筛分分析（标准筛、泰勒标准筛、筛分分析、筛上累积产率、筛下累积产率）；学会用筛分结果绘制粒度分析曲线、粒度特性方程式。第二章工业筛分及筛分机械掌握易筛粒、难筛粒、筛分概率、筛分效率的概念；了解筛分动力学及应用；了解影响筛分效率的因素（物料性质、筛面种类、工作参数、操作制度）。了解各种筛分机械的结构特点。第三章碎矿掌握矿石解离度、破碎比、矿石的机械强度、可碎性、可磨性的概念；了解破碎功耗学说。第四章碎矿机了解颚式碎矿机、旋回碎矿机、中细碎圆锥破碎机、反击式碎矿机的类型、构造、工作原理、结构参数、生产能力计算、电机功率计算、操作与维护。第五章磨矿了解钢球受力及运动状态；掌握球磨机临界转速概念、钢球运动轨迹、转速率与装球率的关系、确定磨机转速的方法；磨矿机的有用功率、装球率、转速率掌握磨矿机在泻落式、抛落式工作状态下的有用功率概念及有用功率与装球率与转速率的关系。了解分级设备（螺旋分级机、水力旋流器）的结构、工作原理；了解开路磨矿、闭路磨矿、返砂量、返砂比的概念，磨矿动力学及应用。掌握磨矿机生产率计算方法。第六章球磨机和棒磨机了解格子型球磨机、溢流型球磨机、棒磨机的工作原理、结构特性、工作参数及操作与维护等。第七章矿石的自磨与砾磨掌握自磨与砾磨的原理、工艺参数、生产率。第八章碎矿与磨矿流程掌握碎矿流程的几种形式及常用两段、三段碎矿流程；磨矿流程及常见的一段、二段磨矿流程；自磨流程及砾磨流程。第三篇磁选和电选第一章磁选技术第一节磁选基本原理掌握磁场强度和磁感应强度的概念；了解磁介质磁性的来源、磁介质分类、顺磁质、抗磁质、磁化的本质，以及磁性颗粒在非均匀磁场中受力情况。掌握强磁性矿物的磁性、磁化特性及产生磁性的本质；人工磁铁矿的磁性及磁性特点；了解影响强磁性矿物的磁性；掌握弱磁性矿物的磁性；了解矿物按磁性的分类。第二节磁选设备熟悉开放型磁系和闭合型磁系的磁场特性。了解弱磁场和强磁场磁选设备的种类、构造、分选原理、操作因素、磁选机的分类以及磁选机的发展趋势；掌握常用的几种磁选机的磁系结构、磁场特性、分选原理。第三节磁流体分选技术了解磁磁流体静力选矿和动力选矿的原理；了解磁流体介质及其特性；了解磁流体选矿设备。第四节磁选实践了解各种矿石的磁选分离流程。第二章电选技术第一节电选基本原理掌握矿物的电性质和矿物带电方式，熟悉电选过程的基本理论。第二节电选机了解主要的电选机的构造、分选过程及电选的发展趋势。第三节电选工业应用了解电选的应用范围，各种金属的分选工艺及影响因素。第四篇重力选矿第一章重力选矿概论了解重力选矿的研究对象、应用及发展概况。第二章矿粒在介质中的沉降掌握介质的性质和介质的浮力与阻力；球形颗粒和矿物颗粒在介质中的自由沉降；颗粒自由沉降末速的图解法，颗粒在加速运动阶段与上升和下降介质流中的运动，不同密度颗粒的等降现象和等降比及颗粒在悬浮粒群中的干涉沉降。第三章水力分级掌握水力分析，多重及单槽水力分级机、机械分级机和水力旋流器的分级原理、构造及特点、用途；分级效率的评价。第四章重介质选矿掌握重介质选矿常用的介质，重悬浮液的性质及颗粒在其中的运动；重介质选矿的原理、设备及工艺，矿石的密度组成测定和简单的重选矿石可选性曲线。第五章跳汰选矿掌握跳汰选矿原理、跳汰机和跳汰选矿的工艺影响因素；分选原理；设备的构造、用途及特点。第六章溜槽选矿掌握粗粒槽、尖缩溜槽、圆锥选矿机、矿泥溜槽；螺旋选矿和离心溜槽的分选原理、设备构造、用途及特点。第七章摇床选矿掌握摇床选矿的分选原理；摇床的类型；摇床的差动运动特性及摇床选别的影响因素。第五篇浮游选矿第一章浮选的理论基础掌握矿粒为什么能选择性地向气泡附着、在什么条件下发生附着,重点从矿物表面的湿润性、矿物表面结构、矿物表面电性等三方面来理解；对浮选过程中发生的吸附现象,能够通过建立等温吸附方程来描述；能够运用浮选化学吸附图解法来分析浮选药剂与矿物的作用；了解微细矿物的分散与聚集状态对其浮选的影响,掌握D.L.V.O.理论以及选择性絮凝的应用；学会建立浮选速率方程来研究浮选动力学的方法,了解影响浮选速率常数的因素。第二章浮选药剂了解浮选药剂的意义,浮选药剂的产生和发展、浮选药剂的分类；掌握烃油类捕收剂、硫化矿捕收剂、非硫化矿捕收剂的分子式、性质和用途；掌握捕收剂的分子结构特点及其使矿物表面疏水化的原因和过程；了解起泡剂的选择原则及对起泡剂的要求,2号油的制备及其性能(馏分、比重、粘度、起泡能力)的测定方法；掌握常见起泡剂分类及结构特点；了解调整剂在矿物浮选中的作用与意义,掌握抑制剂、活化剂、PH调整剂的分子结构与特性。第三章浮选机了解对浮选机的基本要求及评定判据、浮选机的分类与比较；掌握浮选机充气搅拌原理,了解机械搅拌式浮选机、充气搅拌式浮选机、充(压)气式浮选机、气体析出式浮选机的工作原理、结构特点与性能关系,能够通过计算浮选机的功耗来评价现有浮选机或新设计浮选机；掌握浮选机的结构；了解国内外浮选设备的现状及发展趋势。第四章浮选工艺掌握影响浮选工艺的因素；掌握浮选流程的制定原则和方法。第五章各种矿石的浮选实践掌握硫化矿硫化铜矿、硫化铅锌矿、复杂硫化矿、硫化锑、砷、铋、汞矿、含金硫化矿、铜铅锌氧化矿及非硫化矿锰矿、钨锡矿、钽铌锂铍矿、磷矿和莹石矿的可浮性及浮选方法。三、实验（20课时）实验一筛分分析和绘制筛分分析曲线、测定矿石的可磨性并验证磨矿动力学学会筛分分析方法及绘制筛分分析曲线。学会使用不连续小球磨机磨矿；并作计算和绘制磨矿动力学曲线。实验二浮沉实验及跳汰选矿学会重液的配制；了解浮沉试验的原理；掌握浮沉试验的基本操作方法；掌握跳汰选矿的分选过程；了解影响跳汰选矿的因素及冲程和冲次的测定；掌握跳汰机的正确使用方法及操作；学会跳汰选矿试验、资料整理、指标计算等。实验三摇床选矿掌握摇床的分选过程，通过实验了解摇床选矿的基本原理；学会摇床选矿试验、资料整理、指标计算、测定粒度等。实验四风力选矿掌握风介质旋流器的分选过程；了解影响风介质旋流器的分选因素。实验五捕收剂试验了解烃油类捕收剂对粉煤灰的捕收作用实验六起泡剂的制备及性能测定1、了解2＃油的制备方法及过程；2、测定2＃油的比重、粘度及蒸馏试验；3、观察泡沫的起泡能力。实验七矿浆PH对浮选的影响了解矿浆PH对矿物浮选的影响。实验八浮选速度的测定明确浮选速度的概念，了解有关因素对浮选速度的影响。并能够根据所测定的浮选速度来绘制可浮性曲线；实验九氧化铅锌矿的浮选了解赫章氧化铅锌矿的难选性及采用可能浮选药剂进行浮选实验十磷矿石的浮选了解反浮选工艺对磷矿石适应性以及所采用的反浮选方法及药剂。