选矿基础知识介绍

选矿基础知识介绍中铝东南铜业有限公司授课人：张开中主要内容•选矿绪论•1•矿石的准备作业•2•选别作业•3•精尾矿处理作业•4选矿绪论－选矿定义自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源。选矿就是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，并达到使有用矿物相对富集的过程。选矿的目的任务：提高品位达到冶炼要求；多种有用矿物分离利用；消除杂质。选矿又称矿物加工。选矿绪论－选矿重要性例：某钢铁厂铁精矿品位提高1%，高炉产量提高3%，焦降低18公斤/吨铁，节约石灰4～5%，减少炉渣1.8～2%，每年减少运输量48万吨。通过选矿还可以去除铁矿物中的有害元素，提高钢铁质量。例：某铜冶炼厂，铜精矿品位提高1%，每年多生产粗铜3135吨。可见通过选矿将有用矿物和脉石矿物相互分离,除去有害杂质,对于冶金工业的发展和充分、经济的利用矿产资源有着重要意义。选矿绪论－选矿基本概念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具有固定化学成分和物理性质的天然化合物或自然元素。矿石：在现在技术条件下，可开采加工利用的岩石。有用矿物：选矿要选出的目的矿物叫有用矿物。脉石矿物：目前国民经济条件下尚不能利用的矿物叫脉石矿物。连生体：一颗矿粒包含两种或多种矿物，这个矿粒叫矿物的连生体。选矿绪论－选矿目标矿石＝有用矿物＋无用脉石有用矿物：精矿无用脉石：尾矿选矿绪论－常用的工艺指标♣品位——是指产品中金属或有用成分的质量与该产品质量之比，常用百分数表示。通常用a表示原矿品位；β表示精矿品位；θ表示尾矿品位。♣产率——产品质量与原矿质量之比，叫该产品的产率，通常以γ表示。♣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，称为回收率，常用ε表示。♣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。♣富矿比(或富集比)一一精矿品位与原矿品位的比值，常用E表示，E=β/a，它表示精矿中有用成分的含量比原矿中该有用成分含量增加的倍数，即选矿过程中有用成分的富集程度。♣细度：小于某特定粒度（一般指-200目粒度）含量的百分比。♣粒度：表示矿粒大小的物理量，单位常用毫米或网目。选矿绪论－主要的选矿方法•根据矿物密度不同进行分选的方法。如：选钨、锡矿石等。（一）重选：•根据矿物磁性不同进行分选的方法。（二）磁选：•根据矿物表面性质（润湿性）不同，添加适当药剂进行分选的方法。（三）浮选：•利用矿物化学性质的不同进行分选。如金的全泥氰化。（四）化学选矿：选矿绪论－选矿工艺过程•选矿生产是一个连续加工物料的过程，是连接采矿和冶炼的重要环节，它通常包括三个阶段：①矿石分选前的准备作业。包括原矿的破碎、筛分、磨矿、分级等工序本过程的目的是使有用矿物与脉石矿物单体分离，使各种有用矿物相互间单体解离。此外，这一过程还为下一步的选矿分离创造适宜的条件。②分选作业。借助于重选、磁选、电选、浮选和其他选矿方法将有用矿物同脉石分离，并使有用矿物相互分离获得最终选矿产品(精矿、尾矿、有时还产出中矿)。③分选后产品的处理作业。包括各种精矿、尾矿产品的脱水，细粒物料的沉淀浓缩、过滤、干燥和洗水澄清循环复用等。主要内容•选矿绪论•1•矿石的准备作业•2•选别作业•3•精尾矿处理作业•4矿石的准备工作主要内容概述破碎筛分磨矿分级矿石的准备工作－概述准备工作主要任务：为选别准备好有用矿物与脉石矿物既有充分单体解离且过粉碎又少的入选物料。解离度：解离度与过粉碎，一些颗粒只含一种矿物叫单体解离粒，一些颗粒和别的矿物连生着叫连生粒。组成矿石的矿物相互分离叫单体解离。单体解离度：单体解离颗粒与含该矿物连生颗粒数折算成单体矿物颗粒及该矿物的单体解离颗粒之和的比值。解离度不够后果：选矿过程指标不稳定，精矿品位低，尾矿品位高，中块产出率大，回收率也低。过粉碎也不好，白白消耗电能和机器磨损，材料消耗。还产生难于选别的微粒，也使精矿品位和回收率都低。★矿石准备工作主要包括：（1）碎矿（2）磨矿★选矿厂，碎矿和磨矿是根据所用设备的结构特点和适宜处理的粒度范围而划分的两大的阶段，而每个大的阶段又包含几个小的阶段。阶段给矿最大直径产品最大直径碎矿第一阶段粗碎第二阶段中碎第三阶段细碎1000-300350-100100-40350（450-125）100-4030-10磨矿第一段粗磨第二段细磨25-106-26-21-0.5矿石的准备工作－概述矿石的准备工作主要内容概述破碎筛分磨矿分级矿石的准备工作－破碎筛分破碎:在外力作用下使大块物料变成小块物料的过程。它是用外力(包括人力、机械力、电力、化学能、原子能或其他方法等)施加于被破碎的物料上，克服物料分子间的内聚力，使大块物料分裂成若干小块的过程。碎矿方法:破碎矿石为了克服内聚力，必须施加外力，目前常用的方法有：挤压劈裂弯曲擦碎冲击•破碎机可按工作原理和结构特征划分为：颚式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机和冲击式破碎机。矿石的准备工作－破碎筛分颚式破碎机原理：通过动颚摆动、旋转，在动颚与定颚间的破碎腔内，使矿石受到挤压、劈裂等作用而破碎。分类：简摆式和复摆式。用途：在选矿厂中，颚式破碎机通常用粗碎和中碎设备，用于破碎硬和中硬矿石。特点：结构简单、不易堵矿、工作可靠、维护方便；生产率低、破碎比小、产品粒度不均。旋回破碎机原理：活动圆锥靠近固定圆锥时，矿石受到挤压而破碎；离开时，破碎产品靠自重经排矿口排出。用途：用于粗碎、中碎各种硬度矿石。特点：工作平稳、生产率高、易启动、破碎比大、产品粒度均匀；构造复杂，基建费用高圆锥破碎机原理：借助于旋摆运动的圆锥面，周期地靠近固定锥面，使夹于两个锥面间的物料受到挤压和弯曲来达到破碎目的用途：用于中碎、细碎各种硬度矿石。特点：生产能力大功耗较低、破碎比大、产品粒度均匀；不易处理粘性物料.矿石的准备工作－破碎筛分矿石的准备工作－破碎筛分•碎散物料的筛分过程：①小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物料层到达筛面，简称穿层或分层；②细颗粒透过筛孔成为筛下物，简称透筛，同时粗颗粒也排出筛面成为筛上物。•常用筛分设备：圆振动筛直线振动筛直线振动筛圆振筛矿石的准备工作－破碎筛分•破碎与筛分配合矿石的准备工作主要内容概述破碎筛分磨矿分级矿石的准备工作－磨矿分级•概述：磨矿作业是矿石破碎过程的继续，是分选前准备作业的重要组成部分。除处理某些砂矿以外的所有选矿厂，几乎都有磨矿作业在选矿工业中，当有用矿物在矿石中呈细粒嵌布时，为了能把脉石从矿石中除去，并把各种有用矿物相互分开，必须将矿石磨细至0.1-0.3mm，甚至有时磨至0.05-0.074mm以下。磨矿细度与选矿指标有着密切的关系。在一定程度上，有用矿物的回收率随着磨矿细度的减小而增加。因此，适当减小矿石的磨碎细度能提高有用矿物的回收率和产量。磨矿所消耗的动力占选矿厂动力总消耗的30％以上。磨矿作业在选矿工艺流程中占有很重要的地位。矿石的准备工作－磨矿分级•磨矿机对矿石的磨矿作用：在磨矿过程中，磨矿机以一定转速旋转，处在筒体内的研磨介质由于旋转时产生离心力，致使它与简体之间产生定摩擦力。摩擦力使研磨介质随着筒体旋转，并到达一定的高度。当研磨介质的自身重力(实际上是重力的向心分力)大于离心力时，研磨介质就脱离筒体抛射下落，从而击碎矿石。同时，在磨矿机转动过程中，研磨介质还会有滑动现象，对矿石产生研磨作用。所以，矿石在研磨介质产生的冲击力和研磨力联合作用下得到粉碎。矿石的准备工作－磨矿分级球磨机分类♠根据磨机内装的磨矿介质的不同可分为：（1）球磨机：介质为钢球或铁球（2）棒磨机：介质为钢棒（3）砾磨机：介质为硬度很大的卵石（砾石）（4）自磨机：靠矿石中的大块自磨♠根据磨机排矿方式的不同，又分为格子型磨机和溢流型磨机矿石的准备工作－磨矿分级球磨机设备图矿石的准备工作－磨矿分级分级概述湿式分级是指粒度、形状和比重不同的粒级群，在水中按沉降速度的不同分成若干窄级别的作业。湿式分级的作用：及时分出磨矿合格产物，避免过磨，同时又可以分出不合格的粗砂，返回再磨，以保证较好的分选效果，提高磨矿效率。分级设备主要有：螺旋分级机、旋流器、细筛等。矿石的准备工作－磨矿分级分级概述湿式分级是指粒度、形状和比重不同的粒级群，在水中按沉降速度的不同分成若干窄级别的作业。湿式分级的作用：及时分出磨矿合格产物，避免过磨，同时又可以分出不合格的粗砂，返回再磨，以保证较好的分选效果，提高磨矿效率。分级设备主要有：螺旋分级机、旋流器、细筛等。矿石的准备工作－磨矿分级矿石的准备工作－磨矿分级•旋流器工作原理工作原理是离心沉降。由于粗颗粒与细颗粒之间存在着粒度差（或密度差），其受到的离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同，受离心沉降作用，锥体中间产生一个低压区，形成一个气柱，造成真空，起抽吸作用，大部分细颗粒在旋流的作用下由上口溢流管排出，重颗粒甩向桶壁，沿桶壁下滑，从下口排出。•旋流器分类：水力旋流器、重介旋流器、三产品重介旋流器等矿石的准备工作－磨矿分级矿石的准备工作－磨矿分级矿石的准备工作－磨矿分级☻磨矿分级流程：磨矿和分级工艺联合的流程叫闭路磨矿，它可以提高磨矿效率。与磨矿机配合使用的常用分级设备有螺旋分级机、水力旋流器等。球磨机的排矿不进入分级设备，直接进入下一作业的称为开路磨矿。矿石的准备工作－磨矿分级☻磨矿分级流程：磨矿和分级工艺联合的流程叫闭路磨矿，它可以提高磨矿效率。与磨矿机配合使用的常用分级设备有螺旋分级机、水力旋流器等。球磨机的排矿不进入分级设备，直接进入下一作业的称为开路磨矿。主要内容•选矿绪论•1•矿石的准备作业•2•选别作业•3•精尾矿处理作业•4选别作业主要内容重力选矿磁电选矿浮游选矿选别作业－重力选矿重力选矿：根据矿粒间密度的差异，在运动介质中所受重力、流体动力和其它机械力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程，粒度和形状亦影响按密度分选的精确性。重力选矿的目的：按密度来分选矿粒。选别作业－重力选矿重力选矿水力分级重介质选矿跳汰选矿摇床选矿洗矿选别作业－重力选矿♣水力分级：根据矿粒在运动介质中沉降速度的不同，将粒度级别较宽的粒级群，分为若干窄粒度级别产物的过程。♣重介质选矿：通常将密度大于水的介质称为重介质。在这样的介质中进行的选矿称为重介质选矿♣跳汰选矿：物料在垂直上升的变速介质流中，按密度差异进行分选的过程。分选介质是水，称为水力跳汰；分选介质是空气称为风力跳汰。物料在粒度和形状上的差异，对选矿结果有一定的影响。实现跳汰过程的设备叫跳汰机。♣摇床选矿：在一个倾斜宽阔的床面上，借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的作用，进行矿石分选。♣洗矿：用来处理与粘土粘结在一起的矿石的重力选矿过程。选别作业－重力选矿跳汰机设备图摇床设备图选别作业主要内容重力选矿磁电选矿浮游选矿选别作业－磁电选矿磁选：在不均匀磁场中利用矿物之间的磁性差异而使不同矿物实现分离的一种选矿方法。磁选法广泛地应用于黑色金属矿石的分选、有色和稀有金属矿石的精选、重介质选矿中磁性介质的回收和净化、非金属矿中含铁杂质的脱除、煤矿中铁物的排除以及垃圾与污水处理等方面。选别作业－磁电选矿根据设备产生磁场的方式不同，磁选设备分为永磁磁选设备和电磁选设备。永磁磁选设备；磁选机、磁滑轮、磁力脱泥槽等电磁磁选设备；磁选柱、除铁器、脱磁器（脱磁）最常用的设备有：磁选机和磁滑轮磁选机设备图选别作业－磁电选矿电选是利用各种矿物及物料电性质不同而进行分选的一种物理选矿方法。电选的内容很广泛，包括电选、摩擦带电分选、介电分选、高梯度电选、电除尘诸方面。电选主要用于各种矿物及物料的精选。电选前，大多先经重选或其他选矿方法粗选后得出粗精矿，然后采用单一电选或电选与磁选配合，得出最终精矿。电选机设备图选别作业主要内容重力选矿磁电选矿浮游选矿选别作业－浮游选矿★浮选是利用矿物表面物理化学性质的差异，使矿物颗粒选择性地向气泡附着的选矿方法。★对浮选有较大影响的表面性质主要有：湿润性、电性、吸附、氧化、溶解、分散、絮凝等等。矿物的