全国矿业权评估师考试专用教材――选矿学基础

1全国矿业权评估师考试专用教材选矿学基础2全国矿业权评估师考前培训选矿学基础吉林大学地球科学学院姚文贵[e-mail]3选矿学历年考试情况2001年：题型数量分值填空11判断66单选66多选66计算18合计2027（27%）42002年题型数量分值填空55判断147单选136.5多选1111计算110合计4439.5（33%）5选矿学与矿业权评估的关系1.与采矿权评估关系密切；2.矿石可选性是矿业权评估的重要经济指标；3.选矿工艺指标、金属平衡等内容是采矿权评估的常用内容；4.选矿的基本概念、基本理论是收集评估资料和编写矿业权评估报告的基础。6第一章绪论§1-1选矿的目的地位和作用选矿的概念把矿石加以破碎，使之彼此分离，然后将（有用矿物）加以富集，无用的（脉石）抛弃，这样的工艺过程称为选矿。7一、矿物、矿石概述1.直接与选矿有关的矿物性质主要有密度、磁性、导电性、润湿性等。2.矿物的形状、粒度、颜色、光泽等是某些特殊选矿方法的依据。3.与选矿相关的矿石性质包括矿石的化学成分、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。8二、选矿的目的1.自然界矿石一般品位较低，需要加工才能利用，选矿是主要加工过程；2.对金属矿来说，需将有用金属富集几倍至几十倍才能满足冶炼工艺要求，这个富集过程要用选矿方法来实现。93.矿石常由多种有用矿物共生或伴生，将其分离的过程只能靠选矿技术实现。4.选矿的最终目的是除去脉石矿物及有害元素，使有用矿物得到富集，得到有用矿物的精矿产品。三、选矿在国民经济中的地位和作用10§1-2选矿方法与选矿过程一、选矿方法将矿石中有用矿物和（脉石矿物）、有用矿物和（有用矿物）进行分离所采用的方法称为选矿方法。常用的选矿方法有：重力选矿法、浮游选矿法、磁选法、化学选矿法、电选法、手选法等。常用的选矿方法有哪几种，每种方法根据矿物的什么性质进行选矿？11二、选矿过程表示矿石连续加工的工艺过程为（选矿工艺流程）。包括：1.选别前的准备作业—破碎、筛分、磨矿、分级；2.选别作业—根据矿物不同性质，采用不同的方法进行；3.产品处理作业—精矿脱水、尾矿处理。12§1-3选矿工艺指标包括：品位、产率、选矿比、富矿比、回收率一、品位品位是指矿物原料及选矿产品中有用成分含量的质量百分比。（或g/t）选矿常用的矿石品位含义是什么？1.原矿品位是原矿中所含金属占原矿质量的百分比（α）；2.精矿品位是精矿中所含金属占精矿质量的百分比（β）；3.尾矿品位是尾矿中所含金属占尾矿质量的百分比（θ）；13二、产率产品的重量与原矿重量之比的百分数称为产品的产率（γ）。某选厂已知原矿品位α=1.23%，精矿品位β=22.18%，尾矿品位θ=0.04%，求精矿产率γkγk=(α－θ)/(β－θ)×100%=(1.23－0.04)/(22.18－0.04)×100%=5.37%14三、选矿比原矿重量与精矿重量之比称为选矿比。选矿比=Q原矿/Q精矿四、富矿比精矿品位与原矿品位之比称富矿比。富矿比=精矿品位β/原矿品位α15五、回收率精矿中金属的重量与原矿中该金属的重量之比称为回收率。%10010016§1-4选厂规模划分及各车间工作制度1.选厂规模一般用被处理的原矿数量表示。P192表中注意年处理量与规模的关系。2.选矿厂各车间的工作制度是根据各车间设备的年作业率来确定的。17第二章准备作业§2-1概述矿石准备作业指选别前矿石的粉碎作业，通常包括（破碎筛分）和（磨矿分级）。选矿厂破碎磨矿设备基建费约占全厂总基建费50%以上，生产费用约占选矿总成本30~50%18§2-2破碎及破碎机械一、破碎作业的作用破碎是在外力作用下使大块物料变成小块物料的过程。破碎作业在生产中的作用之一是满足选煤和选矿机械对入选物料（最大入选粒度）的要求；其次是满足夹矸煤中的煤与矸石的解离和满足用户对选后产品粒度的要求。19二、破碎作业的分类1.按其在选矿（煤）工艺中的作用不同分为：准备破碎（分选前）和最终破碎（分选后）。2.按破碎产物的粒度不同分为：粗碎、中碎、细碎与粉碎。3.选矿厂采用的机械破碎方式的基本类型三、与破碎相关的矿石性质及破碎方法选择20四、破碎比与破碎段数破碎比是破碎机的（给矿最大矿块尺寸）与该段破碎机的（产品最大矿块尺寸）的比值。i=D/d每段达到的破碎比称部分破碎比,各阶段总共达到的破碎比为总破碎比。i总=i1×i2×ּ········×in21某选厂为三段破碎，各段破碎比为i1=5,i2=3，i3=3。求总破碎比是多少。若该厂的给矿粒度D最大=1000mm,求粗碎（d粗）、中碎（d中）、细碎（d细）产品最大粒度。I总=i1×i2×i3=5×3×3=45d粗=D最大/i1=1000/5=200mmd中=d粗/i2=200/3=67mmd细=d中/i3=67/3=22mm22五、破碎机械1.颚式破碎机主要用于何种类型矿石的粗碎2.矿山常用的破碎机有哪些基本类型3.注意各类机械的优缺点、类型及适用范围机械原理及性能23§2-3筛分及筛分机械一、筛分的概念碎散物料通过一层或数层筛面被分成不同粒级的过程称为筛分。二、筛分分类根据应用目的和使用场合的不同，筛分作业分为几种类型三、筛分机械24§2-4磨矿与磨矿机械一、概述二、磨矿过程的基本原理1.磨矿介质在筒体内的运动规律2.临界转速磨矿机中，最外层磨矿介质开始（离心运转）时的筒体转速，称为磨机的临界转速。25临界转速计算公式：n0=42.4/D求φ2700×3600mm球磨机的临界转速。D=2700mm=2.7mn0=42.4/7.2=25.8转/分当磨机转速超过或等于临界转速时，对磨矿效率产生哪些影响；磨机转速一般控制在多少比较合理？26三、磨矿机械§2-5分级与分级机械一、概述在介质中，物料按其沉降速度的不同分成若干粒度级别的过程称为分级。分级与筛分有何区别筛分是严格地按几何粒度进行粒度的分离，具有严格的粒度界限；分级则是靠沉降速度差分开的，分级产物受密度影响。27二、分级机械1.螺旋分级机的特点2.水力旋流器的优缺点3.水力旋流器的给矿方式§2-6破碎磨矿流程由破碎机、筛分机组成的加工顺序称为破碎筛分流程；由磨矿机与分级机组成的加工顺序称为磨矿分级流程。28一、破碎筛分流程注意不同破碎筛分流程的适用范围1.简易小型选矿厂或工业性实验厂经常采用的破碎筛分流程是（二段开路）流程。2.选矿厂较常见的破碎筛分流程有哪几种？二、磨矿分级流程磨矿分级流程中分级作业的种类29第三章重力选矿§3-1概述一、重力选矿的概念重力选矿是根据矿物（密度）不同及其在介质中具有不同的（沉降速度）来进行分离矿物的一种选矿方法。在重选过程中，用作分选介质的种类有哪些？30重选的基本原理1.重选的依据是不同矿物存在密度差异；2.不同矿物在分选介质的流体动力和各种机械力的作用下，形成适宜的松散分层和分离条件；3.混合矿粒因密度、粒度差异，在运动介质中沉降速度不同，导致不同矿物发生分离，达到分选目的。4.矿物颗粒大小、形状对重选的精确性会产生一定的影响。31二、重力选矿可选性准则如何判断矿石重选分离的难易程度1.重选中通常以两种密度不同的矿粒在介质中相对密度的比值作为评价重选难易程度的指标；2.用公式A=δ2－Δ/δ1－Δ判别,它反映两种粒度相同,密度不同矿粒在介质中具有的重力差别,比值越大越易分选.3.在其他条件相同时,矿石粒度减小,按密度分离的难度增大.δ1δ2:轻重矿物密度;Δ:介质密度32三、等降比什么是等降颗粒、等降比，它们对重选有何影响？1.矿粒群沉降时，不同密度、粒度的颗粒在介质中具有相同沉降末速度的粒子称等降颗粒，两个等降颗粒粒径之比为等降比；2.不同矿物颗粒以相同沉降速度沉降，对两种矿物的分层、分选产生不利影响；3在重选时，粒级越窄，越能减小粒度的影响，使矿粒按密度分选越精确。33四、重力选矿分类根据作用原理不同，重力选矿分为分级、洗矿、重介质选矿、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿六大类。五、重力选矿的应用注意重选的优缺点和适用范围。34§3-2水力分级一、概述水力分级是根据颗粒在运动介质中的（沉降速度）的不同，将粒度范围范围宽的混合粒群分为若干粒度范围窄的粒群。二、水力分级机35§3-3重介质选矿一、概述重介质选矿是在（比重较大）的介质中使矿粒按比重分选的一种选矿方法。二、加重质的选择加重质的选择原则1.要求重介质的密度介于物料中轻重矿物之间；2.要求加重质密度大、粘度低、不与矿粒发生反应。3.要求加重质无毒、无蚀、价廉、易制备、易回收。36三、重介质分选机四、重介质选矿的应用1.重介质选矿主要决定于矿粒的比重，受粒度和形状的影响较小，分选精度较高，可以分选比重差很小的矿物；2.注意重介质选矿的优缺点和适用范围。37重介质选矿的优缺点：1.可以选别密度差极小的矿物；2.处理能力大，生产成本低；3.辅助工序多，介质的制备回收工作繁杂。适用范围：广泛用于选煤及各种金属矿石，小型选矿厂不适用。38§3-4跳汰选矿一、概述跳汰选矿的实质是使不同密度的矿粒混合物在垂直运动的（变速介质流）中按密度分层。根据所用介质不同，跳汰选矿分为水力跳汰、风力跳汰、重介质跳汰等。常用的是水力跳汰。跳汰选矿除微细物料外，几乎可以处理各种粒度的矿物原料。39简述跳汰选矿的选矿过程1.跳汰选矿的概念2.密度小的矿粒经跳汰作用位于跳汰室的上层，密度大的矿粒位于下层；3.分层的重产物借助排矿装置由箱底排出成为精矿，轻产物随水平溢流由机体尾端排出成为尾矿。二、跳汰选矿原理三、跳汰机隔膜跳汰机的优缺点和适合于选别何种类型的矿石40§3-5摇床选矿一、概述摇床选矿是在倾斜宽阔的床面上，借助机械的不对称往复运动和薄层斜面水流冲洗联合作用，使矿粒按密度分离的过程。摇床选矿主要是根据物料的（粒度和比重）不同完成分选的。摇床选矿是选别细粒和微细粒物料应用最为广泛的重选方法之一。41二、摇床选矿的基本原理三、摇床的类型四、影响摇床工作的因素1.冲程和冲次2.横向坡度和冲洗水3.给矿量4.给矿浓度5.给矿粒度组成42§3-6溜槽选矿一、概述溜槽选矿是将矿粒混合物给入(倾角不大)的斜槽内，在水流的（冲力）、矿粒的(重力)和(摩擦力)的作用下，使矿粒按(比重)沉在槽内不同地带，比重小的矿粒被水带走，达到按比重分选的目的。43二、离心选矿1.概念离心选矿是利用微细矿粒在离心力场中所受离心力大大超过重力，加速矿粒的沉降，扩大不同密度矿粒沉降速度差别，从而强化分选的重选方法。2.离心选矿机的优点3.离心选矿机适用于何种粒级矿物选别44三、螺旋选矿第四章浮游选矿§4-1概述一、概念浮游选矿法是利用（矿物表面）物理化学性质的不同来分选矿物的选矿方法。45二、浮选过程浮选过程包括哪些基本作业1.矿石细磨，使有用矿物达到解离；2.调整矿浆浓度使其符合浮选要求；3.浮选矿浆加药处理；4.充气浮选；5矿化泡沫分离。注意正浮选、反浮选、优先浮选的含义和区别。46§4-2浮选基本原理一、矿物表面润湿性1.润湿现象（亲水性与疏水性的区别）；2.润湿接触角（掌握常见矿物润湿接触角的相对大小及其天然可浮性分类）；二、矿粒向气泡附着的动力学分析47§4-3浮选药剂浮选药剂的用途、类型和作用1.浮选药剂用来改善与调节矿物的可浮性（亲水性与疏水性），使没有天然可浮性的矿物经药剂作用后，由不可浮变为可浮或者相反。2.根据用途不同，浮选药剂可分为捕收剂、起泡剂和调整剂。3.注意每类浮选剂主要包括哪些药剂。4.在浮选过程中，调整剂主要包括哪几种，各起什么作用？48§4-4浮选机§4-5影响浮选过程的因素影响浮选过程的因素主要有哪些方面?1.磨矿细度2.药剂制度3.矿浆浓度4.矿浆温度5.浮选时间6.pH调节7.充气和搅拌49第五章磁选和电选§5-1磁选磁选是在不均匀磁场中，利用矿物之间（磁性差异）使不同矿物实现分离的一种选矿方法。一、磁选的基本原理磁法选矿的基本原理是什么？1.物料给入磁选机后，磁性矿物颗粒被磁化；502.磁力克服与磁力方向相反的所有机械力的合力，使矿粒吸