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选矿学吉林大学矿产勘查教研室沈艳杰shenyj@jlu.edu.cnContents二选别前准备作业2四精矿脱水与尾矿储存4一选矿概述31三选矿方法33选矿-利用矿物的物理或物理化学性质的差异，借助各种选矿设备将矿石中的有用矿物与脉石矿物分离，并使有用矿物相对富集的过程。矿产资源分为金属、非金属和可燃有机矿产资源。除少数富矿外，一般品位都较低，绝大多数需要加工后才能利用，选矿就是主要的加工过程。12一选矿概述1.选矿的目的与意义将有用矿物和脉石矿物分离1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2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3综合回收有价元素，充分、合理、经济地利用矿产资源42.选矿中的概念矿物矿石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。2.选矿中的概念矿物矿石中能为国民经济利用的矿物，即选矿所要选出的目的矿物，称为有用矿物；当前国民经济尚不能利用的矿物，叫做脉石。矿石的性质：矿石的化学成分、矿物组成、结构构造、矿石中金属元素的赋存状态、矿石的物理化学性质等。2.选矿中的概念产品原矿--选矿厂内，未经选别作业处理的矿石。精矿--原矿经过选别之后，品位提高，适合于工业应用的产品。尾矿--原矿经过选别之后，品位降低，目前的经济技术水平不适合再做处理的产品。中矿--原矿经过选别之后，品位有所提高，但还没有达到工业要求，还需要进一步选别或处理的产品。直接与选矿有关的矿物性质密度润湿性磁性导电性单位体积矿物的质量，重选的依据。指矿物能被水润湿的性质。易被水润湿的矿物称为亲水性矿物。反之，称为疏水性矿物，浮选的依据。被磁铁吸引或排斥的性质，磁选的依据。指矿物的导电能力，电选的依据。磁性是指矿物能被磁铁吸引或排斥的性质。1.磁性矿物-能被永久磁铁吸引的矿物。分为强磁性和弱磁性。2.电磁性矿物-具有弱磁性，不能被永久磁铁吸引，但可被电磁铁吸引的矿物。分为强电磁性矿物和弱电磁性矿物。3.逆磁性矿物-具抗磁性被磁铁所排斥的矿物。磁性1导电性是指矿物对电流的传导能力。1.良导体矿物，电阻系数为102～10-6Ω·cm。2.半导体矿物，电阻系数为103～1010Ω·cm。（某些非导体当温度升高时，可变成半导体）。3.非导体矿物，室温时电阻系数≥1011～1016Ω·cm的矿物。导电性2润湿性是指矿物能被水润湿的性质。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）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。润湿性33.主要的选矿方法及其基本的作业流程选矿物理选矿浮游选矿化学选矿其它选矿重选磁选电选等据粒度、密度、形状、硬度、磁性及电性等差异据表面的物理化学性质差异据化学性质差异据其它差异（如生物）4.选矿的基本作业流程准备作业－矿石的破碎筛分、磨矿分级（少数需要洗矿、脱泥）选别作业－如重选、浮选与磁选等产品处理作业－精矿脱水、尾矿储存等不论选矿厂的规模大小，工艺和设备如何复杂，一般包括以上三个最基本的过程选矿厂的规模，通常用被处理的原矿数量来表示。选矿厂的处理量是指各车间年、日和小时处理量，即破碎车间、主厂房（指磨矿、选别车间）和精矿脱水车间的年、日和小时处理原矿量。主厂房的年或日处理原矿量，称为选矿厂规模。5.选矿厂的规模黑色金属矿选矿厂，常用年处理原矿量表示选矿厂规模。重选厂的规模是指日处理合格原矿量（即选出部分废石后的原矿）。有色金属矿选矿厂的破碎车间和磨矿车间的处理量，包括年处理量、日处理量及小时处理量。常用日处理原矿量表示其选矿厂规模。5.选矿厂的规模选矿厂各车间的工作制度是根据各车间设备年作业率来确定的。所谓设备年作业率，即设备全年实际运转小时数与全年日历小时数之比。选矿厂的磨矿和选矿车间是整个选矿厂的主体车间，通称为主厂房。选矿厂设计时的生产能力，一般指主厂房的生产能力，即磨矿车间对原矿的处理能力。主厂房一般采用连续工作制度，即一天工作三班，每班工作8h。6.选矿厂各车间的工作制度破碎车间的年工作制度，一般应和采矿供矿年工作制度一致。有连续工作制度与间断工作制度两种情况，特别是小型选矿厂。精矿脱水车间，一般和主厂房一致，若精矿量很少(如有色金属矿、稀有金属矿等选矿厂)，或脱水车间选用的设备能力大时，亦可采用间断工作制度，即一天工作一班或两班。选矿作业天数，以磨矿机是否开动来确定，而不论当天开动的时间多少。6.选矿厂各车间的工作制度①预查阶段－不作具体要求。②普查阶段－不作选冶试验，类比方法评价矿石的工业利用意义。③详查阶段－详细研究矿石物质成分、有益组分和有害组分的含量；充分研究矿石的可选性能，并对矿石选冶试验和实验室流程做系统研究。对难选矿石或新类型矿石，应进行实验室扩大连续试验。7.勘探与选矿试验－矿床选矿与加工技术条件研究④勘探阶段－需明确有益、有害组分含量，以及矿石品级和加工性能。对需要选矿的矿石，一般应进行实验室流程试验，必要时进行实验室扩大连续试验；对有类比条件的、易选的矿石进行可选试验或进行实验室流程试验，对难选的或新类型的矿石必要时进行半工业试验。7.勘探与选矿试验－矿床选矿与加工技术条件研究8.准备作业中的工艺指标破碎比/磨矿比（i）－破碎/磨矿给料中最大矿块的粒度（D）与产品最大粒度（d）的比值.i＝D/d破碎比/磨矿比又有总破碎比及阶段破碎比之分，总破碎比为各阶段破碎比的乘积.即Σi＝i1xi2x…xin如三段破碎/磨矿时，若i1、i2和i3分别等于3、4和5，则总破碎比Σi＝3x4x5＝60。筛分效率－指实际得到的筛下产物重量与入筛原料中小于筛孔的物料重量的比值，通常用百分数表示。可用下式表示：E＝C/(Q·α)式中：E－筛分效率，％；C－筛下产品重量，g；Q－入筛原料重量，g；α－入筛原料中小于筛孔粒级的含量，％。筛分是为了求得各粒级物料的重量百分数（产率），从而确定物料的粒度组成。9.选别作业中的工艺指标及其计算①品位―指原料或产品中有用成分的质量与该产品质量之比，常用百分数表示。通常α表示原矿品位；β表示精矿品位；θ表示尾矿品位。对于金银等贵金属的品位常用g/t表示。②产率―产品质量与原矿质量之比，常以γ表示。③选矿比－原矿质量与精矿质量的比值。用它可以确定获得1t精矿所需处理原矿石的吨数。常以K表示。④富矿比（或富集比）－精矿品位与原矿品位的比值，常用E表示。E＝β/α，它表示精矿中有用成分的含量比原矿中有用成分含量增加的倍数。⑤回收率―精矿中有用成分的质量与原矿中该有用成分质量之比，常用ε表示：ε＝[（β·γ）/（1·α）]X100％式中：ε－回收率，％；α－原矿品位，％；β－精矿品位，％；γ－精矿产率，％。回收率是评定分选过程效率的一个重要指标。回收率越高，表示选矿过程回收的有用成分越多。入厂原矿中金属含量和出厂精矿与尾矿中的金属含量之间有一个平衡关系，称为金属平衡。理论金属平衡（或工艺金属平衡）－根据平衡期间内的原矿和最终选矿产品所化验得到的品位，算出的精矿产率和金属回收率。未考虑选矿过程中的损失，此回收率称为理论回收率，由此计算出的金属平衡称为理论金属平衡。反映选矿过程技术指标的高低。实际金属平衡（或商品金属平衡）－根据平衡期间内处理矿石的实际数量、精矿的实际数量以及化验品位，算出的精矿产率和金属回收率。此回收率称之为实际金属回收率，由此计算出的金属平衡称为实际金属平衡。反映选矿厂实际工作的效果。金属平衡比较理论金属平衡和实际金属平衡，能够揭露出生产过程中金属流失的情况。实际回收率与理论回收率的差值愈大、说明选厂在技术管理与生产管理方面存在的问题愈多。理论回收率一般都高于实际回收率，但有时也会出现反常现象。这主要是因为人为的误差所造成的。一般要求理论回收率和实际回收率之间的差值，对于浮选厂正差不能大于2%，不应出现负差。重选厂正负差不能超过1.5%。二选前准备作业1.主要内容？原矿的破碎破碎产品的筛分筛分物料的磨碎磨矿产品的分级（洗矿、脱泥）2.原矿的破碎与分级破碎与磨矿都是选别前矿石的粉碎作业，只是产品粒度不同而已。物料经过破碎的次数为破碎阶段的段数。根据给矿及产品粒度的关系可分为：粗碎、中碎、细碎与粉碎作业名称粗碎中碎细碎粉碎产品粒度／mm506～251～61破碎设备的选择工业上主要利用机械力来破碎矿石，破碎方式有四种：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折断破碎－物料受到两个楔状物体的劈力作用被折断劈裂破碎－物料受到多个楔状物体的劈力作用被劈碎研磨破碎－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冲击破碎－物料在瞬间受到外来的冲击力而被破碎压碎：大多用于脆性、坚硬物料的粗碎。劈碎：对物料的破碎最为有利。击碎：主要用于脆性物料的破碎。磨碎：多用于小块物料的细磨。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。矿石分为难碎性矿石、中等可碎性矿石和易碎性矿石。破碎设备的选择与处理矿石的物理性质、要求破碎的生产能力、破碎产品粒度、设备配置以及选矿厂的规模和厂址地形等有关。如选厂规模大、山坡建厂者，宜采用旋回破碎机；选厂规模小、平地建厂以及矿石中粘性物料多者，可选用颚式破碎机。此外，还需满足破碎设备的给矿粒度要求。常用破碎设备破碎机矿石性质应用破碎比优缺点颚式坚硬、中硬粗碎4～8结构简单；价格低廉；便于维修旋回（短头圆锥式）坚硬粗、中碎3～5基建投资大；构造复杂；电耗少圆锥式各种硬度中、细碎4～5功率消耗低；不能处理粘土矿辊式中硬、脆性细碎3～4适于含粘土多的矿石冲击式脆性软物料细碎10～15投资少、管理费用低、能耗低在实验室或试验场地为完成粒度分析而进行的筛分称为试验筛分；在工厂或矿场为完成生产任务而进行的筛分称为工业筛分。实验室筛分工具1.标准筛：一套筛孔尺寸大小有一定比例的、筛孔边长及筛丝直径均按有关标准制造的筛子。使用时将各个筛子按筛孔大小，从上至下顺序叠放，上层筛孔大，下层筛孔小，各筛子所处的层位次序称为筛序。每两个相邻筛子筛孔尺寸的比值称为筛比。有的标准筛确定一系列筛子中的某个筛子作为基准筛，简称基筛。标准筛都有筛底和筛盖，分别用来收集筛下产品和防止物料溅失。目前，国际上常用的套筛筛制有：泰勒标准筛制、德国筛制和国际筛制。泰勒标准筛制是以筛面上1英寸(25.4mm)长度所有的正方形筛孔数目(网目)来标称的；以筛孔为0.074mm的筛网(200目)为基准筛，以1.414为筛比；套筛的筛孔尺寸范围0.038－7.925mm。实验室筛分工具2.非标准筛－非标准筛的操作通常由人工进行，从粗孔到细孔逐个使用筛子，当物料中的粗粒不多时，宜先用中等筛孔的筛子，然后分别从中孔到粗孔和从中孔到细孔逐个使用筛子。必要时可以增减筛孔尺寸。标准筛是用于细物料的筛分，而非标准筛是用于粗物料的筛分工业用筛分机：1.固定筛－常称条筛或格筛。筛面为条状或格状，筛孔一般不小于50mm。常用于矿石和煤炭粗碎前的预先筛分。2.振动筛－在选矿厂或选煤厂应用最广，处理物料粒度范围为3～200mm，筛分效率一般可达90％。工业筛分是把各种粒度的混合物通过筛分机械，按筛孔大小分成不同粒度级别产品的过程。其目的是提高碎矿机的碎矿效率和控制产品的粒度。根据破碎机械与筛分机械配置关系分为预先筛分、检查筛分和预先检查筛分。①预先筛分－用于碎矿前筛出合格粒度产品；②检查筛分－用于控制破碎产品粒度矿石破碎的工艺流程粉碎工艺流程－表示矿石连续加工的工艺过程。段－给矿粒度和产品粒度发生了变化的粉碎过程。闭路－经检查筛分（分级）后，不合格的产品又返回本段粉碎机中的再粉碎的流程。开路－矿石一通到底的粉碎流程。破碎方法主要