矿石可选性研究

1、精品好资料学习推荐第一章 绪论1.1 矿石可选性研究的概念、目的、任务及分类1.1.1 概念:矿石的可选性指在现阶段选矿技术水平上,对矿石中各种可能利用的有用矿物,依靠其物理性质及物理化学性质的差异进行相互分离或与脉石分离的难易程度。n 选矿科研课题的类型及应用情况n 具体矿产的选矿工艺研究；n 新工艺、新药剂、新设备的试验；n 选矿基础理论的研究。n 三者之间相辅相成，与为具体矿产选矿试验提供方法和理论指导，而又反过来验证新工艺、新药剂和新设备，从而推动选矿科学的发展。1.1.2 目的通过对矿石进行系统的选矿实验,根据实验结果判定其是否可选,同时提出所运用的选别方法、选别流程及选别条件,指出

2、达到的选别指标。n 1.1.3研究的任务n 合理解决矿产工业利用问题。n 确定选矿方法工艺流程设备与药剂n 任何一个具体矿产的工业利用必须经过：n 找矿勘探设计建设生产利用n 三个阶段都可能需要进行可选性研究n 矿床的工业评价试验n 决定矿床具有开采价值的因素有：n 原矿品位；n 储量；n 地下水量（是否便于开采）；n 矿石性质；n 开采条件（供水供电、物质供应、交通、气候等）。n 选矿厂设计前的选矿试验n 目的：为选矿厂设计提供依据。n 需解决的问题：n 在方案对比的基础上，推荐最终的选矿方法和工艺流程；n 确定各项技术经济指标；n 为选矿设计提供原始数据。n 生产现场的选矿试验n 主要的类

3、型：n 应用或研究新工艺、新药剂、新设备；n 资源的综合利用研究；n 新矿体的试验研究。1.2 矿石可选性研究的程序和阶段n 1.2.1矿石可选性研究的程序n 矿石可选性研究的程序大致为: n 委托单位提出任务，说明要求，编制试验任务书；n 调查研究，制定研究计划，进行试验的筹备；n 采样和制样；n 进行矿石组成特性的研究，并制定方案；n 按试验要求进行选矿试验；n 整理试验数据，编写试验报告。n 1.2.2矿石可选性研究的阶段n 实验室试验阶段n 特点：规模小，所需物料少，试样的物质组成和物化性质一致，数据的重现性及可比性较好；分批操作，条件易控制，影响因素较少，指标稳定；人力、物力、财力少

4、，灵活性大，可在大范围内探索。n 中间试验阶段n 特点：试验是基本连续的，矿浆流态与工业生产相似，可反映出中矿返回作业对过程的影响；规模较大，持续时间长（至少连续50个小时），可一定程度反映操作的波动对指标的影响；试验指标接近工业生产。n 工业试验阶段：n 新设备定型n 调整试验（发现设备结构不足之处，以完善设备结构）n 条件试验（找出该设备的最佳操作参数）n 对比试验（新老设备对比）n 连续运转试验（在生产条件下运转相当长时间，考核设备性能和磨损情况）设计新选厂n 无类似生产现场经验可以借鉴，而又未建立专门的试验厂情况下采用。n 已生产的选厂进行工艺改革nn 1.3 研究计划的拟定n 1.3

5、.1目的n 使整个试验工作有一个正确的指导思想，明确的研究方向，恰当的研究方法和合理的组织安排，以便能用较少的人力、物力和财力得出较好的结果。n 1.3.2研究计划的内容n 研究计划一般包括下列内容：n 研究题目、任务和要求等；n 试验方案、技术关键和预期结果；n 试验内容，工作量和进程表；n 试验人员组成及所需物质条件，包括仪器、设备、经费等；n 其他人员及部门的配合，相应工作量及进程表。n 1.3.3研究计划的拟定n 了解委托方的要求，明确试验任务；n 了解矿床的地质特征和矿石性质，及过去所做的工作；n 了解矿区的自然环境，经济情况，特别是水、电、物质和药剂等的供应情况，以及对环境保护的具

6、体要求；n 考察类似矿石的生产和科研现状；n 查阅文献资料，了解国内外有关科技动态，以能在所研究的课题中尽可能采用先进技术。第二章试样的采取与制备n 2.1 矿床采样n 采样目的：选择正确的采样方法，在给定的允许误差范围内，采出具有代表性的试样，并要保证所制备的样品与原始物料在物质成分上和工艺性质上严格的吻合。2.1.1试样的分类根据实验研究目的和任务的不同，试样用途的不同，可将其分为分析试样和工艺试样两大类。分析试样供测定、分析物料性质用的样品。包括工艺矿物学试样、化学试样或分析试样。试样本身也可能是粒度组成试样、水分试样、矿浆浓度试样、矿浆酸碱度试样等。工艺试样主要是为实现（研究）工艺作业

7、，以便获取选矿产品用的矿样。凡是为矿床评价、矿石可选性研究、选矿生产指标的验证、选厂生产流程及选别制度的改进等综合性实验所准备的矿样，统称为工艺试样。2.1.2采样要求保质保量地取到所需要的试样并尽可能节约采样工作量。(1)试样的代表性要求:要代表所研究矿体的矿石性质。 a 试样中主要化学组份的平均含量及含量变化特征要基本上代表所研究的矿体。b 试样中主要化学组份的赋存状态，如矿物组成、结构构造、有用矿物嵌布特性等，与所研究的矿体基本一致。结构构造：指矿石中矿物的几何形态和结合关系。嵌布特性：指矿石中有用矿物与脉石相互共生嵌镶的粒度关系（粒度粗细、是否均匀）。c 试样的理化性质与所研究矿体基本

8、一致。 这些性质包括：硬度、湿度、可磨度、含泥量、比重、粒度组成、溶解度等。如矿石氧化程度对许多金属矿石选别性质有很大影响，故采样时应对矿石氧化程度提出明确要求。n 试样重量要求（数量要求）n 矿石可选性研究用试样重量取决于四个方面：n 入选粒度；n 试验设备规格；n 选矿方法；n 试验工作量（矿石性质的复杂程度以及研究人员的经验与水平）n 2.2 选矿厂取样n 2.2.1静置料堆的取样n （一）块状料堆的取样n 舀取法：料堆表面一定地点挖坑舀取样品。n 探井法：在料堆上一定地点挖掘浅井，然后从挖掘出来的物料中缩取一部分作为试样。n 细磨料堆的取样（老尾矿坝的取样）n 取样方法：钻孔取样：取样

9、精确度取决于取样网的密度。nn 2.2.2流动物料的取样n 流动物料：矿车运输的原矿，胶带运输机、给矿机、溜槽中的料流，其它运输机械上的料流以及流动中的矿浆。n 取样方法：横向截流法：每隔一定时间，垂直于料流运动方向，截取少量物料作为样品，然后将一定时间内截取的许多小份单样累积起来作为总样。nn 横向截流法具体分为：n 抽车取样n 运输带上取样n 矿浆取样n 矿浆取样时注意n 矿浆取样尤其是断流截取时要注意以下事项：n 取样点应在矿浆转运处，如溢流堰口、溜槽口、管道口，并保证全宽全厚取样；n 取样勺的长度方向顺着料流，垂直于料流取样；n 不要将矿样溢出；n 不要久放（因矿样易氧化、表面会变质）

10、。2.3 试样最小必需量的确定最小必需量:指的是要保证一定粒度组成的散粒物料试样代表性所必需取用的最小试样量。对取样过程指总样,对缩分过程指每一份小样和检测样。2.3.1最小必须量计算公式经验公式: M=kd （2-1） M-试样最小重（质）量kg d-试样最大块粒度mm -参数 k-经验系数理论上应为3，实际取值范围1-3,选矿工艺上常取2。经验公式为：M=kd2n 经验系数k为0.02-0.5,常取0.1-0.2n 嵌布不均匀0.2n 嵌布较均匀0.1n 嵌布很均匀0.05n 决定值k大小的因素n 具体矿k产值,借助于类比或通过实验确定。2.4研究前试样的制备制样-将取来的原始试样经破碎、

11、筛分、缩分等工序,将其分成许多单份试样,供分析鉴定及各项实验用。n 制样要求：n （1）粒度和重量方面要满足实验要求，在矿物组成和工艺特性方面仍能代表原始试样。（2）备样：为防止实验出错，应备有物料，如果需重做或做其它实验时，有备样可用。备样应在较粗粒度下保存，且存放在干燥地方，同时编上号码，便于以后备用。n （3）尽量减少破碎筛分工作量:在较粗粒度下分离和保留备用样。2.4.1编制试样缩分流程的原则 （1）据各项实验要求和特点确定每单份试样的粒度和重量。如浮选1-3mm（磨矿前），小型浮选机试样重量0.5-1kg； 跳汰选矿入选粒度 20-30mm,摇床、离心选矿机入选粒度1-3mm。（2）

12、要保证试样的代表性据试样最小质量公式，算出在不同粒度下为保证试样代表性所必需的最小质量，并据此确定在什麽情况下可以直接缩分，在什麽情况下必须使粒度减小（破碎）后才能缩分。（3）尽量减少破碎筛分工作量:在较粗粒度下分离和保留备用样。2.4.2 试样缩分流程示例 图2-3为某粗细不均匀嵌布白钨矿的试样缩分流程。原始重量Qo=2000kg，原始粒度do=50mm，白钨矿基本完全单体解离粒度dl=0.4mm。可能采用的选别方法有重选、浮选。利用经验公式计算试样最小重量。取k=0.2。 堆锥四分法对分备样1000公斤堆锥四分法对分试样（手选，重介质选矿，粒度分析）筛分+12-12堆锥四分法对分破碎破碎破

13、碎筛分筛分250公斤-12毫米试样（重选）125公斤-6毫米试样（重选）混 匀 缩 分混 匀 缩 分+6+2-6-2磨细混 匀 缩 分-0.1毫米2公斤2公斤121公斤-2毫米试样（浮选）粒度分析比重组分分析显微镜分析光谱分析化学分析物相分析副样图 2-3 粗粒嵌布矿石试样缩分流程示例(1) 缩分：据公式M=kd 核对是否可直接缩分。 k=0.2,d=50mm,M=0.2502=500kg,因Qo=2000kg，故可缩分两次得到备样和试样1。 （2）备样：为防止实验出错，应备有物料，如果需重做或做其它实验时，有备样可用。备样应在较粗粒度下保存，且存放在干燥地方，同时编上号码，便于以后备用。 （

14、3）筛分破碎：缩分两次后样品重量为500kg,此时已不能满足M=kd2，要想再缩分，必须使粒度d减小才行，一般先筛分后破碎，可减小过粉碎亦可减轻破碎工作量。 （4）单份试样：每份试样应据实验方法及设备重量确定。同时要满足M=kd2。如浮选的粒度上限d=2mm,必须的最小重量M=0.222 =0.8kg,实际取1kg一份。 （5）分析试样：光谱分析、化学分析、试金分析试样应在最终破碎产品中缩取，然后用盘磨机或球磨机磨至0.1mm。 2.4.3试样的加工与操作 由筛分、破碎、混匀、和缩分组成。（一） 筛分：主要目的是使细粒部分通过筛孔，不需破碎，而仅破碎粗粒部分。随着加工缩分的进行，逐步进行筛分。

15、筛上物要全部通过筛孔。（二） （二）破碎：一般在实验室颚式破碎机、对辊机、盘磨机中进行。不同品位试样必须分别破碎，且先破碎低品位试样。n （三）混匀: 该作业是试样缩分前必不可少的重要作业，为了获得均匀的样品，缩分前需要仔细混匀。n 常用的混匀方法有：n 移锥法：用于大量物料的混匀（50-100mm、100-500kg) 。利用铁铲将试样反复堆锥 。堆锥时试样必须从堆中心给下，以便使试样能从锥顶大致等量地流向四周。铲取试样时，则应沿锥底四周依次逐渐转移铲样位置。如此反复堆锥3-5次，即可将试样混匀。n 环锥法：与上述方法类似，但第一个圆锥堆成后，不是直接把它移向第二锥，而是将其由中心向四周耙成

16、一个环形料堆，然后再沿环周铲样，堆成第二个圆锥，一般至少要堆锥三次，才能将试样混匀。n 翻滚法：此法仅适用于处理少量物料。具体做法是，将试样置胶布上，轮流的提起布的一角或相对的角，使试样翻滚而达到混匀目的。但翻滚的次数必须相当多，否则不易混匀。n 二分器法：又叫槽形分样器法，少量细粒（5mm以下）或砂矿样，通过槽型二分器反复进行二等分、再混合，亦可达到混匀目的。n （四）缩分：试样的缩分，必须在充分混匀后再进行，常用的有下列四种方法。n 堆锥四分法：将试样混匀并堆成圆锥后，压平成饼状，然后用专用的十字版将其沿中心十字线分割为四份，取其中互为对角线的两份并作一份。于是就将试样一分为二。n 分样器

17、（机）法：如图，它的主体部分是由多个向相反方向倾斜的斜槽交叉排列组成，斜槽的总数不定，一般为10-20个。太少不易分匀 。此法主要用于中等粒度的试样，缩分精度比四分法好。分样机可将样品分成2-8份。n 方格法：系将试样混匀后摊平为一薄层，划分为许多小方格，然后用平底铲逐个取样。此法主要用于化验样品的制取。n 割环法：将用移锥或环锥法混匀的试样，耙成一圆环，然后沿圆环依次割取小份试样。n第三章根据矿石性质拟定选矿试验方案 矿石物质组成的研究主要解决两个问题： （ 1 ）初步了解矿石可选性研究涉及的矿石性质研究的内容、方法和程序。 （ 2 ）如何据实验任务对矿石性质研究提出要求3.1 矿石性质研究

18、的内容和程序 基本概念 选矿试验方案 试验中准备采用的选矿方法。包括选矿方法、选矿流程和选矿设备，根据矿石性质可采用重、磁、浮、化或联合流程。 例如：我国长江中下游地区的铜矿及我国硫化铅锌矿普遍采用浮选，而钨、锡矿石则采用重选。广西大厂的锡选别总结了一条选别原则：阶段磨矿，阶段分选，能收早收，该丢早丢，矿泥归队集中处理。 掌握两个关系一个差异 有用矿物之间，有用矿物与脉石矿物之间的关系； 有用元素与有害元素之间的关系； 有用矿物、脉石矿物的物理、化学、物化性质之间的差异。 目的：能尽快正确地确定选矿试验方案。 矿石性质研究的内容 化学组成的研究：矿石中所含化学元素种类、含量及相互结合关系。 矿

19、物组成的研究：矿石中所含的各种矿物的种类和含量、有益及有害元素的赋存状态。 矿石结构构造、有用矿物的嵌布粒度及共生关系研究。 选矿产物单体解离度及连生特性的研究：确定磨矿细度及精、中、尾的再处理方法。 粒度组成及比表面的测定（针对原矿或产品）。矿石及其组成矿物的物理、化学、物理化学性质及其它性质的研究3.2 矿石物质组成研究方法 矿石物质组成研究 : 化学组成矿物组成 研究方法 : 元素分析矿物分析3.2.1元素分析 ：光谱分析，化学分析 元素分析：研究矿石的化学组成，查明矿石中所含元素的种类，含量及主次关系。 元素分析方法 ：光谱分析，化学分析光谱分析 特点：定性及半定量分析，能迅速全面查明

20、矿石中所含元素的种类及大致含量范围，灵敏度高，所需用试样量少（几毫克到十几毫克）。 缺点：卤素、S、Ra（镭）、Ac（锕）、Po（钋）等几种元素光谱法不能测定，B、As、Hg、Sb、K、Na等几种元素光谱操作较特殊，有时也不做光谱分析。光谱分析用途： 普查元素:在化学分析前对矿石中元素及大致含量进行全面普查，以免直接进行化学分析将某些少量元素遗漏。 对稀散元素进行测定（这些元素的化学分析难以准确测定）。 化学分析 原理: 用化学方法和物理化学方法对矿石中元素进行测定。特点：定量分析。能准确定量分析矿石中各种元素的含量，从而明确哪些元素可以回收，哪些元素可以分离。 方法： 化学全分析：对除光谱分

21、析之外的所有元素进行分析。了解矿石中全部物质成分的含量。 化学多元素分析：对矿石中所含多个重要和较重要的元素的定量化学分析。主要是有益元素、有害元素、造渣元素。 试金分析:金、银等贵金属的分析（需用火法冶金的方法进行分析）。主要元素化学分析:单元试验产品的分析。 光谱分析主要是确定下步分析对象：主要有用矿物成分（主要元素）；综合利用元素；主要脉石矿物。 化学多元素分析主要解决：应主要回收成分；综合回收成分；主要脉石矿物是什么？某铜矿样化学多元素分析结果分析项目 Cu Pb Zn Fe Co Bi S含量（%） 1.52 0.0550.6813.500.010.0079.50分析项目 P SiO

22、2 Al2O3 CaO MgO Au Ag含量（%）0.0260.66 7.28 0.60 2.38 0.5* 24.5* 由表3.1可得出下列结论： 主要成分可能是Cu、Zn； 可能综合利用元素是Pb、Ag、Fe、Co； 主要脉石矿物是SiO2、Al2O3等铝硅酸盐； 未测定得重要元素有S、P、Bi、Au等。 由表3.2可得出下列结论： 主要成分是Cu； 可综合利用元素是黄铁矿； Au、Ag、Co有可能富集在产品中回收； Pb、Zn不回收； 脉石以石英为主。3.2.2矿物分析元素分析只能查明所含元素的种类及含量，但不能查明矿石中元素呈何重矿物存在，以及各种矿物的含量、嵌布特征和相互间的共生关

23、系，而这些对确定选矿方案又是很重要的。而要解决上述问题，只有通过矿物分析才能解决。3.2.2矿物分析 矿物分析分物相分析和岩矿鉴定。 物相分析 物相：矿石中的某种元素由各种化合物的形式产出。 原理：根据矿石中的各种矿物在各种溶剂中的溶解度和溶解速度不同，采用不同浓度的各种溶剂在不同条件下处理所分析的矿样，从而测出试样中某种元素呈何种矿物存在，及含量是多少。 适用条件：铜、铅、锌、锰、铁、钨、锡、锑、钴、镍、钛、铝、砷、汞、硅、硫、磷、钼、锗、铟、铍、铀、镉等。 特点：与岩矿鉴定相比较，物相分析具有操作快，定量准确；但不能区分所有矿物及矿物在矿石种的空间分布、嵌布镶嵌关系。因矿石性质复杂，有的元

24、素物相分析方法还不够成熟或还在继续研究何发展中，这样必须综合分析物相分析、岩矿鉴定或其它分析方法所的资料，才能得出正确的结论。3.2.2矿物分析 岩矿鉴定 目的：确定有益和有害元素的赋存状态，确定矿物在矿石中的空间分布含量以及嵌布镶嵌关系；查明产品中有用矿物的单体解离度。3.2.2矿物分析 方法： 肉眼观察 显微镜鉴定 实体显微镜（双目镜）放大作用 偏光显微镜可观察矿物的偏光性质(只观察透明矿物) 反光显微镜观察不透明矿物3.2.3矿石物质组成研究的某些特殊方法一电子显微镜分析 二 电子探针x射线显微镜分析（EPMA）: 三 x射线衍射分析 四热分析3.3 有用和有害元素赋存状态与可选性的关系

25、 矿石中有用和有害元素的赋存状态是拟定选矿试验方案的重要依据。 矿石中有用和有害元素赋存状态: 独立矿物类质同象吸附形式3.3 有用和有害元素赋存状态与可选性的关系 独立矿物形式有用和有害元素组成独立矿物存在于矿石中。 存在形式： 单质矿物 呈化合物形式存在于矿石中 呈胶状沉积的细分散状态 单质矿物同种元素自相结合成的自然元素矿物。 如金刚石、石墨、单质硫、自然金、自然银、自然铜、自然 呈化合物形式存在于矿石中两种或两种以上元素相互结合而成的矿物赋存于矿石中，这是金属元素赋存的主要形式，是选矿的主要对象。 这些矿物有时以微小珠滴或叶片状的细小包体相互包裹，难以单体解离而影响选别效果。如ZnS中

26、CuFeS2、Fe3O4中的FeTiO3、磁黄铁矿中的镍黄铁矿等。 呈胶状沉积的细分散状态 胶体是带电荷的，且高度细分散的物质呈悬浮状态。自然界的胶体溶液中存在许多胶体物质，当然也会混入有益和有害的物质，沉淀时形成象褐铁矿、硬锰矿等胶体矿物。这些矿物不易回收，而有害成分也不易用机械方法排除。 类质同象形式 类质同象化学成分不同，但相互类似而结晶构造性相同的物质，在结晶过程中原子、离子、分子等可以相互替换但结晶构造不受破坏的现象。 类质同象分完全类质同象与不完全类质同象。 完全类质同象一种质点可以被无限制替换下去。 如：FeWO4中的Fe2+可被Mn2+代替 FeWO4(Fe,Mn)WO4(Mn

27、,Fe)WO4MnWO4 钨铁矿钨锰铁矿钨锰矿 不完全类质同象晶体中一种质点只能在一定范围内被另一质点替换。 如：ZnS中的Zn2+可被Fe2+替换，但一般不超过20%。 与可选性关系 类质同象影响浮选行为 闪锌矿与铁闪锌矿的浮选 闪锌矿中Zn = 67%，深褐色，无磁性 铁闪锌矿中Zn = 46%，黑色，有磁性，Fe =15% 某些稀有及分散元素本身不成独立矿物形式而是以类质同象形式赋存于矿物之中，选矿时应注意综合回收。 例：ZnS中的Ga(镓)、Ge(锗)、In(铟) MoS中的铼 FeS2中的Co 一般用冶金方法回收。 吸附形式 某些元素以离子状态被另一些带异电荷的物质所吸附，存在于矿石

28、或风化壳中。 处于吸附形式存在的元素用物相分析与岩矿鉴定是无法查定这些元素的，只能采用X射线、差热分析、电子探针等技术判断元素是类质同象还是吸附状态。有用和有害元素赋存状态与可选性的关系结论： 元素的赋存状态不同，处理方法不同，处理的难易程度也不同。 以独立矿物形式存在，一般用机械选矿方法即可回收. 以类质同象或吸附形式存在，用机械方法只能富集，须采用化学选矿及冶金方法才能加以回收。相关知识：元素赋存状态研究的主要内容 （1）查明有益、有害元素的存在形式。即独立矿物、显微包裹体、类质同象、吸附状态等； （2）元素赋存状态类型、特征和变化与矿石结构、构造、蚀变类型、矿物共生组合的关系； （3）查

29、明元素在矿物中的分布、配分及其比值； （4）根据元素赋存状态的研究资料，拟定合理的分选流程，预测合理的回收指标相关知识：元素赋存状态研究方法 元素赋存状态研究工作的一般程序为： （1）采用光谱分析、化学分析等方法测定矿物原料中化学成分，确定需要进行赋存状态研究的有益和有害元素的种类 （2）采用各种研究手段查明元素在原料中的赋存形式，并测定该元素的所有载体矿物在原料中的含量 （3）定量测定和计算元素各种赋存形式的相对含量 （4) 进行元素在原料中不同矿物的配分和平衡计算 （5）分析配分计算和平衡计算的误差 （6）编制元素赋存状态研究报告 3.4 矿石的结构、构造与可选性的关系3.4.1基本概念

30、矿石结构：是指某矿物在矿石中的结晶程度，矿物颗粒的大小、形状及相互结合关系。 矿石构造：矿物集合体的形状大小和相互结合关系。 矿石结构与构造反映的是矿石中矿物的外形特征，但却与它们的生成条件密切相关，即与矿床成因有密切关系，而成矿原因对选矿方案的拟定有重大影响。3.4.2矿石的构造 矿石的构造形态及其相对可选性可大致划分如下: 块状构造：有用矿物集合体占80%以上，组成无空洞致密块状集合体，有用颗粒有大有小，但通常大小较均匀且无定向排列者。 若不含有伴生的有价成分或有害成分（或含量甚低）可直接送冶炼；反之，则需选矿，选矿磨细度与选别指标取决于嵌布粒度特征。 浸染状构造：有用矿物颗粒或其细小脉状

31、集合体疏散孤立地分布在脉石矿物中。 此类构造的矿石容易选别（浮选）。磨细度及选别指标取决于矿石中有用矿物的嵌布粒度特性，同时还取决于有用矿物分布的均匀程度，以及其中是否有其它矿物包体，脉石矿物中是否有有用矿物包体，包体的粒度大小等。 条带状构造：有用矿物颗粒或矿物集合体在一个方向上延伸，以条带相间出现。 当条带较纯净时，好选； 当条带不纯净时，选矿工艺特征与浸染状构造矿石类似。 角砾状构造一种或多种矿物集合体不规则地胶结。 如有用矿物成破碎角砾被脉石矿物所胶结，在粗磨情况下可得粗精矿和废弃尾矿，粗精矿可再磨再选。 如脉石矿物为破碎角砾，有用矿物为胶结物，则在粗磨情况下可得到一部分合格精矿，残留

32、在富尾矿中得有用矿物需再磨再选。 鲕状构造 鲕粒为一种有用矿物组成、胶结物为脉石矿物。 鲕粒为多种矿物（有用矿物和脉石矿物）组成的同心环带状构造。 与鲕状构造矿石选矿工艺特征相近的有豆状构造、肾状构造以及结核状构造。 脉状及网脉状构造一种矿物集合体的裂隙内，有另一组矿物集合体穿插成脉状及网脉状。 如果有用矿物在脉石矿物中成为网脉，则此种矿石在粗磨后即可选出部分合格精矿，而将富尾矿再磨再选； 如果脉石矿物在有用矿物种成为网脉，则应选出废弃尾矿，将低品位粗精矿再磨再选。 多孔状及蜂窝状构造在风化作用下，矿石中一些易溶矿物或成分被带走，在矿石中形成孔穴，则多为孔状；如果矿石在风化过程中，溶解了一部分

33、物质，剩下的不易溶或难溶成分形成了墙壁或隔板似的骨架，称为蜂窝状。 易破碎，但如孔洞中充填、结晶有其它矿物时，则对选矿不利。 似层状构造矿物中各种矿物成分呈平行层理方向嵌布，层间接触界线较为整齐。 一般铁、锰、铝的氧化物和氢氧化物具有这种构造。其选别难易程度取决于层内有用矿物颗粒本身的结构关系。 胶状构造胶状构造是在胶体溶液的矿物沉淀时形成的。 是一种复杂的集合体，由弯曲而平行的条带和浑圆的带状矿瘤组成。这种构造裂隙较多。胶状构造可以由一种矿物构成，或者由一些层状交错的矿物带所形成。如果有用矿物的胶体沉淀和脉石矿物的胶体沉淀彼此孤立地不是同时进行，则有可能选别。如二者同时沉淀，形成胶体混合物则

34、难于用机械方法选别。3.4.3矿石的结构构成矿石结构的主要因素为：矿物的粒度、晶粒形态（结晶程度）及嵌镶方式等。 矿物颗粒的粒度 粗粒嵌布：粒度尺寸202mm，肉眼可见。 一般可采用重介质、跳汰及干式磁选进行选别。 中粒嵌布：粒度尺寸20.2mm，放大镜下用肉眼观察和测量。 一般可采用摇床、磁选、电选、重介质及表层浮选进行选别。 细粒嵌布：粒度尺寸0. 20.02mm，放大镜或显微镜下辨认，显微镜下测尺。 一般可采用摇床、溜槽、浮选、湿式磁选、电选等进行选别，复杂时可采用化学选矿进行处理。 微粒嵌布：粒度尺寸202um，显微镜下观测。 一般可采用浮选、水冶等进行处理。 次显微（亚微观）嵌布：粒

35、度尺寸20.2um，用特殊方法观测。 一般采用水冶等进行处理。 胶体分散：粒度尺寸小于0.2um，用特殊方法观测。 一般采用水冶、火法冶金等进行处理。 嵌布粒度特征的研究 等粒嵌布：有用矿物颗粒大致相当。 此类矿石一般好选，只要将有用矿物颗粒磨到全部单体解离即可选别。选别方法和难易程度主要取决于矿物颗粒粒度的大小。 粗粒为主的不等粒嵌布 阶段磨矿，阶段选别。 细粒为主的不等粒嵌布 经技术经济比较确定是否采用阶段磨矿、阶段选别。 极不等粒嵌布矿石：矿物颗粒平均分布在各个粒级中。 最难选，需多段碎磨，多段选别。 另外，还要注意颗粒在矿石中分布的均匀性对选矿的影响。 晶粒形态和嵌镶特性 根据矿物颗粒

36、结晶的完整程度，可分为： 自形晶 晶粒的晶形完整； 半自形晶 晶粒的部分晶面残缺； 它形晶 晶粒的晶形极不完整。 嵌镶：矿物晶粒与晶粒的接触关系。 如晶粒与晶粒接触的边缘平坦光滑，则有利于选矿；反之，如为锯齿状的不规则形状则不利于选矿。 常见矿石结构类型 自形晶粒状结构 半自形晶粒状结构 它形晶粒状结构 斑状结构和包含结构 交代溶蚀及交代残余结构 乳浊状结构 格状结构 结状结构 交织结构和放射状结构 海绵晶铁结构 柔皱结构 压碎结构矿物的各种结构类型对选矿工艺会产生不同的影响，如呈交代溶蚀状、残余状、结状等交代结构的矿石，选矿要彻底分离它们是比较困难的。而压碎状一般有利于磨矿及单体解理。格状等

37、固溶体分离结构，由于接触边界平滑，也较易分离，但对细小乳滴状的矿物颗粒，较难分离。其它如粒状（自形晶、半自形晶、它形晶）、交织状、海绵晶铁状等结构，除矿物成分复杂，细晶颗粒细小者外，一般比较容易选别。第四章浮选试验4.1 概述 浮选是一种用途很广的选别方法，一般有色金属、稀有金属、黑色金属以及非金属矿都能采用浮选，特别对于细粒嵌布的矿石更有特殊的意义，浮选试验指标的好坏主要受工艺流程、工艺条件和药剂制度等因素影响。 浮选试验的主要内容 确定选别方案，选别流程； 查明各个因素的主次以及因素之间的相互关系； 确定最佳的选别条件（药剂种类、用量、充气、搅拌）；主要探索捕收剂和抑制剂的用量及相互关系。

38、 提出最终的选别指标和其他必要的技术指标。 浮选试验的程序 拟定试验原则方案 根据物质组成及矿石性质研究资料确定原则流程，对于金属硫化矿有等可浮、优先浮选、混合浮选（部分混合浮选等）；对红铁矿等有正浮选、反浮选、选择性絮凝浮选。 试验前的准备工作 资料收集 采样（采样情况） 制样（浮选31） 最小重量 设备、仪表检修工具 药剂 化验人员的配套情况 预先试验（探索试验） 探索可能的试验方案 原则流程，大致的选别条件以及可能达到的指标条件试验（系统试验） 在探索试验的基础上详细、系统地探索确定最佳的浮选条件。 闭路试验 在试验室模仿生产过程的试验，即进行一组将前一试验的中矿加到下一试验的相应地点。

39、 目的：确定中矿的影响、校核浮选条件和流程，确定最终指标。 半工业和工业性试验 半工业试验是采用介于实验室和生产实际之间的连续设备上进行。 工业性试验：在生产现场进行的。 目的：核定实验室试验的指标及选别条件4.2 浮选前试样的制备、试验设备及操作技术4.2.1试样的制备 破碎和贮存 一般是先用颚式破碎机粗碎，再用对辊细碎，通过筛分，制备成粒度为13的样品。 贮存：主要是为了防止氧化，特别是硫化矿很易氧化，氧化后会改变可浮性。 解决方法： 较粗粒度下贮存，分几次破碎到所需粒度； 放在干燥、阴凉、通风处； 准备足够的试样放在惰性气体中。 在制备过程中必须注意防止污染，特别油类及药剂混入。 磨矿

40、实验室常用磨机规格是SMA-64（筒型）及XMQ-24090（锥型）球磨机。有的也用陶瓷球磨机，瓷球做介质，主要避免铁质的污染。 磨矿浓度：要求的磨矿浓度为50%、67%、75%（对应于液固比1:1、1:2、1:3） 原矿较粗较硬时，采用较高浓度； 原矿含泥多、粒度较细小，采用低浓度。使用磨矿机时应注意的问题： 久未用的磨矿机要选用介质石英砂或矿样先磨去铁锈，平时在使用前空磨一阵并冲洗干净即可；使用完毕必须加满石灰水或清水密封。 使用时先加水再加药，最后加矿石，且要留一点水冲洗矿石。 准确计算磨矿时间。 注意磨机运转是否正常。 磨完后冲洗水量必须控制，避免浮选槽装不下。如水量过多，则澄清后取出

41、部分清液，剩余装入槽内，所取出的清液做补加水返回。4.2.2浮选机和浮选试验操作 浮选机 类型：分挂槽式与单槽式 挂槽式：没有充气装置，靠搅拌时产生的负压吸气。效率较低，规格535g，大的2000g。 单槽式：有充气搅拌装置，模拟现有生产设备制成。有自动刮泡装置，规格有0.5升、0.75升、1升、1.5升、3升及8升6种。 搅拌调浆 目的：使矿物颗粒悬浮及使气泡和矿粒充分接触，搅拌是在加药之后，充气之前进行，时间不定。 加药顺序：调整剂（pH调整剂抑制剂或活化剂）捕收剂起泡剂 泡沫的控制 泡沫的质量好坏直接影响精矿质量，它主要通过调节起泡剂的用量、充气量、矿浆液面高低和认真操作来控制和调节。根

42、据宏观现象如：泡沫大小、颜色、矿化程度、脆性、粘性来判定泡沫质量的好坏。 充气量：阀门开启大小、挂槽式的调节叶轮与槽底的距离 泡沫层厚：2050。 补加水：注意pH值的影响。 人工刮泡时须注意起泡速度和厚度以及泡沫稳定性、均匀性。 水 水质的好坏也会影响选别指标和药剂耗量。特别是脂肪酸类捕收剂会与Ca2+、Mg2+生成沉淀。 药剂的添加 整个试验过程所需药剂必须试验前就准备好，并且注意保存、避免变质。 药剂的添加方法： 水溶性药剂：按重量百分浓度或体积百分浓度添加。 原矿试样重量500g 药剂用量0200g/t的用量时：配成0.5%的浓度；用量较大时：配成5的浓度。 原矿试样重量1kg时：可配

43、成1（用量小时）和10（用量大时）两种浓度。 添加药剂数量可按下式计算： V=Qq/10M 式中： V 添加药剂体积ml；q 单位药剂用量g/t；Q 试样量kg；M 所配药剂浓度。 非水溶性药剂：如油酸、松醇油、黑药等，用注射器添加。 滴数=qQ/1000d 式中： q 药剂单位用量，g/t Q 试样量，公斤d 每滴的重量 每滴的重量d的测定：可用烧杯、天平等测定。称出10滴或20滴的重量然后算出每滴重量。 石灰、碳酸钠可以直接加固体。 产品处理 将浮选产品过滤、烘干、制样（磨细200目）送化验。 化验样：510g4.3 条件试验 条件试验是在探索试验的基础上，对可能影响选别指标的各因素进行系

44、统试验以便找出因素的最佳用量和各因素的主次关系。 条件试验包括：磨矿细度试验，pH值，抑制剂、活化剂、捕收剂等药剂的种类和用量及起泡剂用量试验、浮选时间、矿浆温度、中矿处理、综合流程试验等内容。4.4 闭路试验 目的 找出中矿返回对指标的影响情况； 调整由于中矿返回引起的药剂用量的变化； 考察矿泥的影响及其他有害杂质的影响； 校核拟定的浮选流程； 确定可能达到的指标。 操作 按开路试验确定的流程和条件，仿照选厂连续生产过程连续地做几个试验，每次的中间产品给到下一个试验的相应作业，直到试验产品达到平衡为止。 如果中间产品的量一直增加，不达平衡说明中矿在浮选过程中未能分选，只是机械地将中矿分配到精

45、矿和尾矿中。另外，如果发现精矿品位下降，尾矿品位提高说明中矿未能分选。在这种情况下，就必须查明中矿中有用矿物的分布情况并作出相应的对策。要再磨？或单独处理？等等。 (三）闭路试验应注意的问题： 随中矿的返回药剂用量应相应减少（包括捕收剂、起泡剂等）； 注意冲洗水和补加水的量，以免发生浮选槽装不下；对装不下的水作补加水或冲洗水。 试验前应作好充分准备、制定详细的计划和操作步骤；标好各个产品的号码。 试验必须连续，中间不能间断。 （四）如何判断闭路是否平衡 闭路要求真正达到平衡方能可靠.因此如何判断平衡是个很关键的问题，一般都以重量平衡和金属量平衡作为判据。 平衡条件： 重量平衡：原矿=精矿+尾矿

46、 金属量平衡： 原矿金属量=精矿金属量+尾矿金属量 平衡判别标准： （1）平衡后每次精尾矿重量之和与原矿原始重量相差不大(1-3%) （2）平衡后几次精矿品位间、产率间相差不多,尾矿品位间、产率间相差不多.一般不超过分析误差允许范围. 从而可使平衡后几次原矿计算品位与原矿化验品位相差不多。 闭路试验结果的计算： （最终指标的确定） 1、将各个试验的精矿全部合并作总精矿，全部尾矿合并作总尾矿，中矿再选一次，精矿并到总精矿中，尾矿并到总尾矿中。 2、将平衡后的23个试验的精矿和尾矿分别合并在一起作总精矿和总尾矿，然后根据： 总原矿=总精矿+总尾矿 反推原矿指标，中矿进出相等，单独进行计算。 3、取

47、最后一个试验的指标作最终指标。 一般采用第二种方法计算最终指标，举例说明一下。 假设做了五个试验：3、4、5个试验已达平衡，那么我们就按3、4、5个试验作为计算的依据，把3、4、5个试验看作一个整体，则： 进入的有：原矿3+原矿4+原矿5+中矿2 出来的有：（精矿3+精矿4+精矿5）+（尾矿3+尾矿4+尾矿5）+中5 试验达到平衡：中2=中5 则：原矿3+原矿4+原矿5=（精矿3+精矿4+精矿5）+（尾矿3+尾矿4+尾矿5） 产率、金属量P、品位、回收率计算： 重量和产率 每个单元试验的平均精矿重量： QK=（QK3+QK4+QK5）/3（g） 每个单元试验的平均尾矿重量 QX=（QX3+QX

48、4+QX5）/3（g） 平均原矿重量：Q0= QK+ QX 精矿产率：K=（QK / Q0）100 尾矿产率：X=（QX / Q0）100 金属量和品位： 三个精矿的总金属量： P= P3+ P4+ P5=（QK33+QK44+QK55） 精矿的平均品位： =P/3 QK =（QK33+QK44+QK55）/ （QK3+QK4+QK5） 尾矿品位： =（QX33+QX44+QX55）/（QX3+QX4+QX5）100 原矿品位： =（QK33+QK44+QK55+ QX33+QX44+QX55）/（QK3+QK4+QK5+ QX3+QX4+QX5）100% 回收率：= K /4.5 浮选基础理

49、论研究中的试验技术4.5.1纯矿物试样的制备 在浮选的基础理论研究中，往往是采用人工合成的试样或纯天然矿样作为试样。 人工矿：无杂质、可减少变数、但粒细、不能满足试样的要求，人工矿与天然矿的样品性质不可能完全一致。 天然矿：作电极或测量接触角. 磨细成一定的粒级作浮选试样。 注意不能被污染 天然纯矿物一般是从矿山上拣选大块富矿，用铁锤或破碎机破碎。粒度一般0.15以下，磨矿可以在瓷球磨中磨矿，以免铁质污染。 锡石：用重选或磁选脱除杂质，用盐酸清洗表面铁离子及铁的氧化薄膜，然后再用蒸馏水清洗即可。 白钨矿：白钨精矿用重选及磁选纯化，用稀盐酸浸洗除去方解石，再用蒸馏水清洗即可。石英：高品位石英破碎

50、用强磁机除铁，再用热浓盐酸浸洗后，用蒸馏水清洗，并用淘析法脱去0.019粒级。 方铅矿：0.1060.045粒级储存，使用前用超声波清洗表面氧化物，或Na2S（或Na2SO3）硫化。4.5.2矿物-水界面测试技术 红外光谱4.5.2矿物-水界面测试技术 xps-X射线光电子能谱 俄歇电子能谱 电化学技术 等电点的测定 等电点的概念：双电层的动电位为0时，定位离子的负对数值 测等电点的方法：测定电位来确定。 测定装备：显微电泳槽第五章 试验设计5.1 试验方法的分类所谓试验方法指的是试验的组织、安排、设计与分析的方法. 基本知识： 因素:需考查的条件称为因素 水平:各条件用量称为水平试验方法的分类 从多因素角度出发分类： 一次一因素法：一次一因素试验法是传统的试验方法，即每次只变动一个因素而将其他因素固定在某一适当的水平上，找到了第一个因素的最佳条件后固定下来，再依次寻找其他因素的最佳条件（从个别到整体）。 优点：数