选矿学基础PPT课件

1、Contents二选别前准备作业二选别前准备作业2四精矿脱水与尾矿储存四精矿脱水与尾矿储存4一一选矿概述选矿概述3 1三选矿方法三选矿方法3 3第1页/共137页选矿选矿-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。12一一选选 矿矿 概概 述述第2页/共137页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

2、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4第3页/共137页2. 选矿中的概念选矿中的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矿石；否则，称为岩石岩石。第4页/共137页2. 选矿中的概念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

3、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。 第5页/共137页2. 选矿中的概念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。第6页/共137页直接与选矿有关的矿物性质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

4、，磁选的依据。指矿物的导电能力，电选的依据。第7页/共137页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第8页/共137页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10210-6cm。2. 半导体矿物，电阻系数为1031010cm。 （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10111016cm的矿物。导 电 性2第9页/共13

5、7页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3第10页/共137页3. 主要的选矿方法及其基本的作业流程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）第11页/共137页4. 选矿的基本作业流程选矿的基本作业流程

6、准备作业准备作业矿石的破碎筛分、磨矿矿石的破碎筛分、磨矿分级（少数需要洗矿、脱泥）分级（少数需要洗矿、脱泥）选别作业选别作业如重选、浮选与磁选如重选、浮选与磁选等产品处理作业产品处理作业精矿脱水、尾矿储存精矿脱水、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第12页/共137页 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. 选矿厂的规模选矿厂的规模第13页/共137页 黑色金属矿选矿厂，常

7、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的规模第14页/共137页 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

8、作制度选矿厂各车间的工作制度第15页/共137页 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选矿厂各车间的工作制度第16页/共137页预查阶段不作具体要求。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。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

9、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. 勘探与选矿试验勘探与选矿试验矿床选矿与加工技术条件研究矿床选矿与加工技术条件研究第17页/共137页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。第18页/共137页8. 8. 准备作业中的工艺指标准备作业中的工艺指标 破碎比破碎比/ /磨矿比磨矿比（i i）破碎）破碎/ /磨矿磨矿给料中最大矿块的粒给

10、料中最大矿块的粒度度 （D D）与产品最大粒度（）与产品最大粒度（d d）的比值）的比值. . i iD/dD/d 破碎比破碎比/ /磨矿比又有磨矿比又有总破碎比总破碎比及及阶段破碎比阶段破碎比之分，总之分，总破碎比为各阶段破碎比的乘积破碎比为各阶段破碎比的乘积. . 即即i ii i1 1 x x i i2 2 x xx x i in n 如三段破碎如三段破碎/ /磨矿时，若磨矿时，若i i1 1、i i2 2和和i i3 3分别等于分别等于3 3、4 4和和5 5，则总破碎比则总破碎比i i3 x 4 x 53 x 4 x 56060。 第19页/共137页 筛分效率筛分效率指实际得到的筛

11、下产物重量与入筛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：数表示。可用下式表示：E E C C/(/( Q Q )式中：式中：E E筛分效率，；筛分效率，； C C筛下产品重量，筛下产品重量，g g； Q Q入筛原料重量，入筛原料重量，g g； 入筛原料中小于筛孔粒级的含量，。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（筛分是为了求得各粒级物料的重量百分数（产率产率），），从而确定物料的粒度组成。从而确定物料的粒度组成。第20页/共137页9. 9. 选别作业中的工艺指标及

12、其计算选别作业中的工艺指标及其计算品位品位指原料或产品中有用成分的质量与该产品质量之比，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。通常常用百分数表示。通常表示原矿品位；表示原矿品位；表示精矿品表示精矿品位；位；表示尾矿品位。对于金银等贵金属的品位常用表示尾矿品位。对于金银等贵金属的品位常用g/tg/t表示。表示。产率产率产品质量与原矿质量之比，常以产品质量与原矿质量之比，常以表示。表示。选矿比选矿比原矿质量与精矿质量的比值。用它可以确定获得原矿质量与精矿质量的比值。用它可以确定获得1t1t精矿所需处理原矿石的吨数。常以精矿所需处理原矿石的吨数。常以K K表示。表示。富矿比富

13、矿比（或富集比）精矿品位与原矿品位的比值，常用（或富集比）精矿品位与原矿品位的比值，常用E E表示。表示。E E/，它表示精矿中有用成分的含量比原矿，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。中有用成分含量增加的倍数。第21页/共137页回收率回收率精矿中有用成分的质量与原矿中该有用精矿中有用成分的质量与原矿中该有用成分质量之比，常用成分质量之比，常用表示：表示： （）/ /（1 1） X100 X100式中：式中：回收率，；回收率，； 原矿品位，；原矿品位，； 精矿品位，；精矿品位，； 精矿产率，。精矿产率，。 回收率是评定分选过程效率的一个重要指标。回收率是评定分选过程效率

14、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回收率越高，表示选矿过程回收的有用成分越多。多。第22页/共137页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，称为有一个平衡关系，称为金属平衡金属平衡。理论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（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矿和最终选矿产品所化验得到的品位化验得到的品位，算出的精矿产率和，算出的精矿产率和金属回收率。未考虑选矿过程中的损失，此回收率称为金属回收率。未考虑选矿过程中的损失，此回收率称为理理论回收率论回收率，由此

15、计算，由此计算出出的金属平衡称为理论金属平衡。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。反映选矿过程技术指标的高低。实际金属平衡实际金属平衡（或商品金属平衡）根据平衡期间内处理（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矿石的实际数量、精矿的实际数量以及化验品位化验品位，算出的，算出的精矿产率和金属回收率。此回收率称之为精矿产率和金属回收率。此回收率称之为实际金属回收率实际金属回收率，由此计算由此计算出出的金属平衡称为实际金属平衡。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。反映选矿厂实际工作的效果。 金属平衡金属平衡第23页/共137页比

16、较理论金属平衡和实际金属平衡，能够揭露出生产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过程中金属流失的情况。实际回收率与理论回收率的。实际回收率与理论回收率的差值愈大、说明选厂在差值愈大、说明选厂在技术管理技术管理与与生产管理生产管理方面存在方面存在的问题愈多。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反常现象。这主要是因为人为的误差所造成的。一般。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厂正差不能大

17、于2%2%，不应出现负差。重选厂正负差不，不应出现负差。重选厂正负差不能超过能超过1.5%1.5%。第24页/共137页二二 选前准备作业选前准备作业1. 主要内容？主要内容？ 原矿的破碎原矿的破碎 破碎产品的筛分破碎产品的筛分 筛分物料的磨碎筛分物料的磨碎 磨矿磨矿产品的分级产品的分级 （洗矿、脱泥）（洗矿、脱泥）第25页/共137页2. 2. 原矿的破碎与分级原矿的破碎与分级 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mm 50 62

18、516 0.15mm）物料的分级，用于一段磨矿流程；后者用于细粒（0.0740.15mm）物料的分级，用于二段磨矿流程。低堰式分级流程应用较少，常用于洗矿。螺旋分级机的规格是用螺旋的直径表示。 第47页/共137页分级设备机械分级机螺旋分级机优点：构造简单，工作安全可靠，操作方便等。 第48页/共137页第49页/共137页磨矿分级流程磨矿分级流程选矿厂基本上都采用闭路磨矿分级流程。磨矿分级流程也有一段和两段之分。第50页/共137页 采用一段还是二段，取决于给矿粒度和所要求的磨矿产品粒度。要求最终产品粒度0.15mm时，采用一段流程，0.15mm时采用二段流程。第51页/共137页三三 选矿

19、方法选矿方法 选矿过程是如何实现的? 选矿实践中,往往采取人为的方法来扩大矿物的物理、物理化学性质差异，以提高分选效率。1.用磁化焙烧的方法改变矿物磁性； 2.用酸和盐类处理矿物表面，选择性地改变 矿物的导电性； 3.用浮选药剂改变矿物的自然润湿性等。第52页/共137页重力选矿又称重选。它是根据矿粒间由于密度的差异，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的一种选矿方法。粒度和形状会影响按密度分选的精确性。密度是矿物最重要的性质。单位体积所具有的质量，称为矿物的密度。第53页/共137页等降颗粒与等降比矿粒在静止的介质中沉降时，受到自身重力与水的阻力。

20、开始沉降时，矿粒的沉降速度等于零，水的阻力也等于零。矿粒在重力作用下开始加速沉降，随着速度渐增，阻力也加大，加速度逐渐减小，当加速度减小到零时矿粒以恒定速度沉降，这一速度称为矿粒自由沉降末速。密度不同，粒度不同，但在介质中具有相同沉降末速的粒子就称为等降颗粒。在水力分级的同一产物中，存在着粒度不同的颗粒，而且密度小的矿粒其粒径总是比密度大的矿粒的粒径要大。等降比等降比就是就是两个等降颗粒粒径之比两个等降颗粒粒径之比，即：e =d1/d21式中：d1密度小的矿粒粒径； d2密度大的矿粒粒径。第54页/共137页12E第55页/共137页重选的基本过程及其主要特点矿粒间必须存在密度(或粒度)的差异

21、；分选过程需要在运动介质中进行；在重力、流体动力及机械力综合的作用下，矿 粒群松散并按密度分层；分层好的物料，在运动介质的运搬下达到分离，并获得不同的最终产品。第56页/共137页第57页/共137页重力选矿的设备重力选矿的设备摇床选矿利用机械摇动和斜面水流冲洗的联合作用使矿粒按密度分离的过程。是选别细粒物料应用最广泛的重选法之一。第58页/共137页分选原理物料在摇床床面横向斜面水流的冲洗和床面纵向不对称往复运动的联合作用下，比重不同、粒度不同的矿粒在床面上的运动方向也不同，相对密度大的矿粒移向精矿端，相对密度小的矿粒移向尾矿端，形成扇形分布从而达到分选的目的。第59页/共137页摇床的分选

22、指标除与摇床本身的结构有关外，在设备已定的条件下，主要取决于摇床的操作因素：摇床的冲程、冲次；冲洗水、床面的横向坡度；给矿性质给矿浓度、原料的粒度组成及给矿量等。第60页/共137页冲程、冲次对矿粒在床面上的松散分层及运搬分带起重要作用。摇床冲程一般在525mm之间调节，冲次则在250400次min之间调节。冲程、冲次的适宜值主要与入选物料粒度大小有 关，处理粗砂的摇床采取低冲次、大冲程；处理细砂和矿泥的摇床则采取高冲次、小冲程。冲程、冲次的乘积是粗砂摇床大于细砂和矿泥摇床。当床面的负荷量增大或矿石密度大时，宜采用低冲次、大冲程，其组合值要加大；反之，相反。 第61页/共137页冲洗水、床面的

23、横向坡度冲洗水由给矿水和洗涤水两部分组成。冲洗水的大小和坡度共同决定着横向水流的流速。处理粗粒物料时，即要求有大水量又要求有大坡度，即“大坡大水”，而分选细粒物料时则相反。处理同一种物料时，“大坡小水”和“小坡大水”均可使矿粒获得同样的横向速度，但一般用于粗选的摇床，宜采用“大坡小水”的操作方法；用于精选的摇床则采用“小坡大水”的操作方法。第62页/共137页给矿性质给矿量和给矿浓度在生产操作中应保持稳定。当给矿粒度小、含泥量高时，应控制较小的给矿浓度。正常的给矿浓度为1530。最佳的给矿粒度组成，应是密度大的矿粒粒度均比密度小的矿粒粒度小。因此，需要物料在分选前，进行水力分级。第63页/共1

24、37页选矿厂常用的6-S摇床的床面外形呈直角梯形。床条有用于分选粗砂的和用于分选矿泥的两种，粗砂床条断面呈矩形。各床条均自给矿端向重产物端降低，沿一条与轻产物侧成40的斜线夹角，该角即称作尖灭角。矿泥床条的断面为三角形，尖灭角为30。 第64页/共137页跳汰选矿（水力跳汰）指物料在垂直运动的变速水流中，按相对密度差异进行分选的过程。跳汰机械为隔膜跳汰机水流在跳汰室内上下运动的最大距离称为水流冲程，它与隔膜或活塞运动的机械冲程成一定比例。水流每分钟运动的次数称作冲次。第65页/共137页分选原理不同相对密度的矿粒混合物在垂直运动的变速水流中按密度分层，相对密度小的矿粒位于上层，相对密度大的矿粒

25、位于下层，再借助机械作用和水流的作用将产物分别排出，从而达到选矿的目的。 第66页/共137页重介质选矿在比重较大的介质中使矿粒按比重分选的一种选矿方法。分选原理重介质的比重介于重矿粒比重和轻矿粒比重之间，把物料给入重介质中，比重大于重介质比重的矿粒下沉，比重小于重介质比重的矿粒则浮在重介质的表层。再分别收集已分离的轻、重矿物，从而达到分选目的。第67页/共137页在重选过程中，不同密度的矿物颗粒在运动的介质中运动时，他们的运动速度、运动方向和运动轨迹各不相同。由此达到分离的目的。 第68页/共137页重悬浮液一般所说的重介质主要是指重悬浮液。重悬浮液是由高比重的固体微粒与水混合而成。生产中所

26、使用的悬浮液，是根据被选物料的密度组成及对产品的质量要求确定的。高密度颗粒起着加大介质密度的作用，故又称加重质（悬浮质）。重介质具有密度大、粘度低、不与矿粒发生反应，同时还要求所用介质无毒、无蚀、价廉、易回收等特点。常用的悬浮质黄铁矿、磁铁矿、方铅矿、硅铁等，悬浮质的粒度大部分0.074mm。重悬浮液因原料来源广，所以在工业上得到了广泛的应用。第69页/共137页重介质选矿重介质选矿入选物料粒度范围宽。入选粒度上限由设备条件和矿石嵌布特性决定，金属矿选矿一般为3070mm，选煤为150200mm。入选粒度下限一般为23mm，在使用重介质旋流器时，下限可降至0.5mm。重介质选矿的目的是，在碎磨

27、过程中预选丢弃废石(或尾矿)，以提高入选品位。重介质选矿工艺一般包括矿石准备、选别、悬浮液的回收和再生等过程。 第70页/共137页分选设备分选设备圆锥型重介质旋流器第71页/共137页溜槽选矿是利用矿粒在斜面运动水流中运动状态的差异进行选矿的方法。按选别粒度溜槽可分为粗粒溜槽选别粒度大于23mm的矿粒；矿砂溜槽选别粒度介于20.074mm之间的矿粒；矿 泥 溜 槽 处 理 粒 度 小 于0.074mm粒级的矿粒。按选别方式溜槽可分为螺旋选矿机、离心选矿机、皮带溜槽、扇形溜槽等。第72页/共137页分选原理溜槽选矿过程中，矿粒混合物被给入倾角不大的斜槽内，在水流的冲力、矿粒的重力、离心力及槽子

28、的摩擦力作用下，使矿粒按相对密度沉在槽内不同地段，相对密度小的矿粒被水流带走。从而达到分选的目的。 第73页/共137页水力分级根据矿粒在运动介质（水）中沉降速度的不同，将粒度级别较宽的矿粒群分为若干窄粒度级别产物的过程。设备用于分选的水力分级机有水力旋流器、机械搅拌式水力分级机、圆锥分级机等。应用范围在非金属矿选矿提纯上应用较广。除用于选别作业外，水力分级还用于脱水、脱泥及粉碎产品的粒度分级。第74页/共137页洗矿处理与粘土胶结在一起的或含泥多的矿石的重力选矿过程。设备：常用洗矿设备为圆筒洗矿机和摩擦洗矿机、水枪、条筛等 。应用范围：洗矿可作为独立作业，常用于一些含泥矿石的洗选，如重晶石、

29、石灰岩、硅砂等。洗矿还可作为选矿前的准备作业，手选、光电选、重介质选矿、浮选前含泥多的矿石常通过洗矿除泥，改善分选条件，并可避免设备阻塞。 第75页/共137页重选方法的适用范围及特点重选方法的适用范围及特点1.重选是我国煤炭分选的最主要方法，约占原煤入选量的85以上。2.选别金、钨、锡矿石的传统方法。在处理铁、锰矿石；稀有金属（钍、铌、钽等）矿物的矿石中应用也很普遍。3.对于那些主要以浮选处理的有色金属（铜、铅、锌等）矿石，也可用重力选矿法进行预先选别，除去粗粒脉石或围岩。4.重选还广泛应用于脱水、分级、浓缩、集尘等作业。而这些工艺环节几乎是所有选矿厂和选煤厂所不可缺少的。优点：重选设备简单

30、、处理物料粒级范围广、生产成本低和对环境污染少，广泛用于处理密度差较大的物料。第76页/共137页2. 2. 磁电选矿磁电选矿磁电选矿的原理磁电选矿的原理 磁选是在磁选设备所提供的非均匀磁场中进行的。矿石进入磁选设备的分选空间后，受到磁力和机械力的共同作用，沿着不同的路径运动，对矿浆分别截取，就可得到不同的产品。 磁选的实质是利用磁力和机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的。 第77页/共137页1.磁选机的工作原理不同磁性的矿粒通过磁选机的磁场时，受到磁力和机械力作用。由于矿粒磁性不同，在磁场的作用下运动的路径也不同。磁性矿粒所受磁力的吸引大，克服机械力附着于磁选机的圆筒上，被带至一定高度后

31、从筒上脱落，非磁性矿物不受磁力吸引而落入尾矿口，这样磁性和非磁性矿粒得以分离，从而得到两种产品。 第78页/共137页二、磁选的设备磁选机多种多样，通常根据以下特征来分类。1.根据承载介质的不同，可分成干式和湿式两种。 2.根据磁选机磁场强度的高低，分为弱磁场磁选机和强磁场磁选机两种。 3.根据给入物料的运动方向和从分选区排出分选产品的方法可分为：顺流型被选物料和非磁性矿粒的运动方向相同，而磁性矿粒偏离此运动方向。逆流型被选物料和非磁性矿粒的运动方向相同，而磁性产品的运动方向与此方向相反。半逆流型被选物料从下方给入，而磁性矿粒和非磁性矿粒的运动方向相反。第79页/共137页4.根据排出磁性产品

32、的结构特征可分为：圆筒式、圆锥式、带式、辊式、盘式和环式。 5.根据磁场类型可分为：恒定磁场磁选机；旋转磁场磁选机；交变磁场磁选机； 脉动磁场磁选机。 6.根据产生磁场的方法，可分为：永磁型磁选机、电磁型磁选机、超导型磁选机等。 选择原则：强磁场磁选机适于选弱磁性矿物，弱磁场磁选机适于选强磁性矿物。用于分选弱磁性矿石的磁选机一般采用电磁磁系，分选强磁性矿石的磁选机大都采用永磁磁系。 第80页/共137页干式弱磁场磁选机除铁器，除去物料中夹杂的铁块或铁屑，分电磁和永磁两种。磁滑轮，又称磁力滚筒，分电磁和永磁两种。筒式磁选机 ，用于细粒强磁性矿石的干选。湿式弱磁场磁选机永磁筒式磁选机，广泛用于磁铁

33、矿分选，磁性加重介质回收及为湿式强磁选给矿作准备。 辅助磁力设备：磁力脱泥（或水）槽、预磁器、脱磁器。干式强磁场磁选机感应辊式磁选机，用于回收海滨砂矿的钛铁矿。盘式磁选机，用于稀有金属粗精矿的精选。湿式强磁场磁选机湿式感应辊式强磁选机，用于锰矿石和铁矿石的分选。琼斯型湿式强磁场磁选机平环式磁选机第81页/共137页磁选方法的适用范围及特点磁选方法的适用范围及特点1.磁选方法是处理铁矿石的主要选矿方法。2.应用于黑色金属矿石的选别；有色和稀有金属矿石的精选。3.应用于重介质选矿中磁性介质的回收和净化。4.非金属矿石的选矿、提纯与原矿中铁物的排出。优点：磁选法分选效率高，选别过程简单、生产成本低、

34、处理能力大、对环境无污染。第82页/共137页3.电选的原理-在高压电场中利用矿物的电性差异使矿物分离。电选的设备电选的设备按电场特征可分为：静电选矿机、电晕选矿机和复合电场选矿机。按矿粒带电方法可分为：传导带电选矿机、摩擦带电选矿机和电晕带电选矿机。按结构特征可分为：鼓（筒、辊）式、室式、带式、滑板式、圆盘式、振动槽式、摇床式等电选机。鼓筒式（小直径者也称辊式）电晕-静电复合电场电选机目前应用最广泛。第83页/共137页摩擦电选机主要用来分选介电常数有明显差别的非导体矿物。摩擦电选机有鼓筒式擦电选机、室式摩擦电选机、自由落下式摩擦电选机等。 第84页/共137页电选方法的适用范围及特点电选方

35、法的适用范围及特点1.有色、稀有和黑色金属（铁、锰、铬等）矿石的精选；2.非金属矿石（如煤粉、金刚石、高岭土等）的分选；3.陶瓷、玻璃原料和建筑材料的提纯；4.工厂废料的回收；其它物料的分级和除尘。 特点：电选是在高压电场中利用矿物的电性差异使矿物分离的一种选矿方法。它是细粒矿物的重要选矿方法之一。第85页/共137页重选工艺重选工艺1.金属矿物：黑钨矿、锡石2.非金属矿物：萤石、天青石3.煤的重选磁选工艺磁选工艺1.铁矿石的磁选：（含钒钛）磁铁矿石的磁选、弱磁性矿物经磁化焙烧后弱磁选、弱磁性矿物的强磁选、氧化锰矿石的磁选、碳酸锰矿石的磁选2.有色和稀有金属矿石的磁选：钨粗精矿的精选、含铌钽独

36、居石粗精矿的分选、海滨砂矿粗精矿的精选3.非金属矿物的提纯和煤的脱硫电选工艺电选工艺1.黑色金属矿：铁矿的精选2.有色和稀有金属矿：白钨矿与锡石的分离、钛铁矿与金红石电选、钽铌矿的精选第86页/共137页4.浮游选矿平衡接触角当润湿周边不变化时，三相(固、液、气)界面自由能达平衡，此时液相与固相间的夹角，也称润湿接触角。评价矿物润湿性：润湿性=cos第87页/共137页 表1 部分矿物的接触角 矿物名称0矿物名称0硫78黄铁矿30滑石64重晶石30辉钼矿60方解石20方铅矿47石灰石010闪锌矿46石英04萤石41云母0由表可知：大部分矿物是亲水的，第88页/共137页易被水润湿的矿物叫做亲水

37、性矿物，不易被水润湿的矿物叫做疏水性矿物。评价矿物可浮性：可浮性=1-cos理想润湿状态：0 cos1完全不润湿：1800 cos1第89页/共137页1、什么是浮选？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。浮游选矿的原理浮游选矿的原理第90页/共137页浮游选矿的原理.浮选前矿石要磨碎到符合浮选所要求的粒度，有用矿物基本上达到单体解离，.调整矿浆浓度，并添加浮选药剂。.浮选时往矿浆中导入空气，使形成大量的气泡，疏水性矿物的颗粒附着在气泡上，随同气泡上浮到矿浆表面形成矿化泡沫层；亲水性矿物颗粒不能附着在气泡上，留在矿浆中。iv.将矿化泡沫刮出，即达到分选目

38、的。第91页/共137页浮选药剂在矿物浮选中，为了改变矿物表面的物理化学性质，提高或降低矿物的可浮性，以扩大矿浆中各种矿物可浮性的差异，进行有效地分选，所使用的各种无机和有机化合物，称为浮选药剂。浮选药剂按用途来分，通常分为三类：捕收剂使目的矿物表面疏水、增加可浮性，使其易于向气泡附着；起泡剂促使气泡形成，增加分选界面；调整剂（活化剂、抑制剂、介质pH调整剂等）调整捕收剂的作用及介质条件。第92页/共137页调整剂活化剂-与矿物表面作用后，使矿物易于吸附捕收剂而上浮的药剂。抑制剂降低矿物可浮性的一种选矿药剂。调整剂-介质pH值调整剂，调整捕收剂的作用及介质条件。絮凝剂使矿浆中细粒联合变成大团粒

39、的药剂。分散剂使矿浆中固体细粒悬浮的药剂。第93页/共137页2号油黄药是浮选硫化矿物(如方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿等)最常用的捕收剂第94页/共137页捕收剂作用原理捕收剂作用原理- -以黄药在黄铜矿表面作用机理为以黄药在黄铜矿表面作用机理为例例捕受剂为异极性分子，如捕受剂为异极性分子，如黄药分子靠极性基选择性地固着在黄铜矿表面，而与脉石不发生作用。当矿浆中黄药的浓度达到一定程度后，黄铜矿表面便定向排列着一层黄药分子，其极性基向着矿物，非极性基向着矿浆其极性基向着矿物，非极性基向着矿浆, ,在矿物在矿物颗粒表面形成一层疏水性的薄膜颗粒表面形成一层疏水性的薄膜，使矿浆中的矿物颗粒附着在气泡

40、上，并随气泡上浮到矿浆表面，脉石留在矿浆里，达到分选的目的。第95页/共137页浮游选矿的设备浮选机分为三大类：1.机械搅拌式浮选机；2.充气机械搅拌式浮选机；3.充气式浮选机。第96页/共137页浮选机械1.机械搅拌式浮选机优点：不需要外加充气装置；中矿返回时易实现自流；设备配置整齐，操作方便。缺点：缺点是充气量小，能耗高，磨损较大。2.充气机械搅拌式浮选机优点：充气量大，空气量可调节，磨损小，电耗低。缺点：但浮选槽无吸气吸浆能力，需增设压风机及矿浆返回泵，设备配置不方便。 3.充气式浮选机优点：结构简单，没有机械搅拌器，也没有传动部件 。缺点：高碱度矿浆中，结钙物易堵塞充气孔，影响选别指标

41、。粗粒矿石难以上浮，选别效果较差。第97页/共137页浮选机械浮选柱一种深槽型充气式浮选机。主要由筒体和充气装置构成。在筒体的顶部设有给矿装置和精矿泡沫流槽。在筒体下部的锥底设有尾矿排出管及空气提升装置。 浮选柱的规格是以浮选柱的直径和高度表示。第98页/共137页有关概念正浮选将有用矿物浮入泡沫产物中，将脉石矿物留在矿浆里，这种浮选叫正浮选。反浮选将脉石矿物浮入泡沫产物中，将有用矿物留在矿浆里，这种浮选叫反浮选。优先浮选若矿石中含有两种或两种以上有用矿物，把有用矿物依次地一个一个的选出为单一的精矿，叫做优先浮选。混合浮选若矿石中含有两种或两种以上有用矿物，先把有用矿物同时选出当混合精矿，然后

42、再把混合精矿中的有用矿物一个一个地选分开，叫混合浮选。第99页/共137页浮选流程内部结构 粗选对原矿浆进行浮选。 精选对粗选精矿再次浮选。 扫选对粗选尾矿再次浮选。 粗选通常是一次，精选、扫选次数较多、变化较大，这与矿石的性质、精矿的质量要求、欲选成分的价值等有密切关系。 第100页/共137页 影响浮选工艺过程的因素影响浮选工艺过程的因素q粒度（磨矿细度）q矿浆浓度：液固比或固体含量的百分数表示。q药剂添加及调节（药剂制度）q气泡和泡沫的调节（充气和搅拌）q矿浆温度q浮选时间qpH值调节 根据矿石性质的特点，并通过试验研究来确地选择上述工艺因素。第101页/共137页浮选原则流程浮选原则流

43、程q浮选原则流程（又称骨干流程），只指出了处理各种矿石的原则方案，其中包括段数、循环（又称回路）和矿物的浮选顺序。q段数：是指磨矿与浮选相结合的数目。一般磨一次浮选一次叫一段。q循环（回路）：通常以所选矿物中的金属（或矿物）来命名。q矿浆流经各个作业的总称是浮选流程q矿物的浮选顺序：优先浮选、混合浮选、部分混合浮选和等可浮等几种。第102页/共137页第103页/共137页一、浮选方法的适用范围及特点一、浮选方法的适用范围及特点1.应用广泛：浮选法原则上可选别所有矿石。绝大多数矿石都可用浮选法处理，有色金属矿石90%以上是用浮选法选别。2.分选效率高、富集比高：如辉钼矿浮选，原矿品位为0.03

44、%，经过浮选可得到45%左右的钼精矿，其富集比达1500。 3.有益于矿产资源的综合利用：浮选法对处理贫、细、杂、难选矿石比其它方法效率高。4.分选粒度细：处理细粒浸染的矿物特别有效。缺点：成本高、造成环境污染，需要加选后的净化处理设施。第104页/共137页五五 化学选矿法化学选矿法化学选矿：是基于矿物和矿物组分的化学性质（如热稳定性、氧化还原性、溶解性、离子半径差异络合性、水化性和荷电性等）的差异，利用化学方法改变矿物组成而使其有用组分富集的矿物加工过程。 化学选矿法包括各种焙烧、浸出、固液分离、化学沉淀、离子交换、溶剂萃取、离子浮选、活性炭吸附、金属置换、电沉积等。特点：成本较高，可能对

45、环境造成污染第105页/共137页五五 化学选矿法化学选矿法三个主要工序：a.原料准备：破碎筛分、磨矿分级等作业，将矿物原料碎磨至一定的粒度，使续后矿物分解更完全。b.矿物分解：矿物原料同化学药剂作用，使矿物组分直接选择性的溶解于溶液中，或经高温处理后溶解于溶液中，达到有用组分的分离和初步富集。c.化学精矿制取：从浸出液中沉淀析出化学精矿，有时也用高温处理方法（氯化物或氧化物挥发）生产化学精矿。第106页/共137页化学选矿一、焙烧焙烧是在适当气氛（有时还加入某些化学试剂）和低于矿物原料熔点的温度条件下，使原料中的目的矿物发生物理变化和化学变化的工艺过程。根据焙烧时的气氛条件和目的组分发生的主

46、要化学变化，可将焙烧大致分为以下几类：氧化焙烧，硫酸化焙烧，还原焙烧，氯化焙烧，煅烧和烧结等。第107页/共137页化学选矿1.氧化焙烧硫化矿物在氧化气氛条件下加热，将全部或部分硫脱除而转变为相应的金属氧化物的过程。焙烧能除去矿石中或精矿中的大部分砷、锑、硫等有害杂质。 2.硫酸化焙烧金属硫化物经氧化焙烧生成可溶性硫酸盐的过程。 3.氯化焙烧在一定的温度和气氛条件下，用氯化剂（NaCl、CaCl、HCl、Cl2等）使矿物原料中的目的组分转变为气相或凝聚相的氯化物，以使目的组分分离富集的焙烧过程。 第108页/共137页4.钠盐烧结焙烧在矿物原料中，加入钠盐，在一定温度和气氛条件下，使难溶目的组

47、分矿物转变为可溶性的相应钠盐的焙烧过程。所得焙砂（烧结块）可用水、稀酸或稀碱进行浸出，将目的组分转入溶液，而分离富集。5.酸性焙烧用浓硫酸、硫酸氢钠等作酸性熔剂，与矿石一起焙烧，从而使其中的有用成分生成可溶性硫酸盐。生成的硫酸盐用水浸出，作进一步处理。6.煅烧是矿物或人造化合物的热离解或晶形转变过程。化合物在一定温度下热离解为组成较简单的化合物或发生晶形转变，以利于后续处理或使化学选矿产品转变为适于用户需要的形态。 第109页/共137页化学选矿二、浸出 浸出是溶剂选择性地溶解矿物原料中某组分的工艺过程。用于浸出的试剂称为浸出剂，浸出所得的溶液称为浸出液，浸出后的残渣称为浸出渣。进入浸出作业的

48、矿物原料一般为难选矿物原料，可根据原料特性预先进行焙烧而后浸出或直接进行浸出。 浸出过程的效率，通常用目的组分的浸出率、浸出过程的选择性和试剂耗量等指标来衡量。第110页/共137页化学选矿1.细菌浸出利用含有氧化铁硫杆菌的硫酸和硫酸高铁溶液浸出废石、尾矿、贫矿、采空区和废矿坑里的铜、铀等有价元素的工艺过程。 2.药剂浸出使用化学药剂（酸、碱、盐等）将矿石中的金属成分溶解出来的工艺过程。酸浸广泛应用于含酸性岩脉石的氧化铜矿。常用的酸为硫酸。氨浸一般处理含基性岩脉石较多的氧化铜矿，又可分为常压直接氨浸（主要铜矿物为蓝铜矿和孔雀石，而且结合铜较少时），还原焙烧氨浸（主要含铜矿物是硅孔雀石和蓝铜矿)

49、和加压氧化氨浸(矿石中除含次生铜矿物外，还含有原生硫化铜矿)等。第111页/共137页化学选矿碱浸铀矿石常用浸出法处理，当矿石中含碳酸盐脉石较多时，宜采用碱浸出，最合适的浸出剂是碳酸钠与碳酸氢钠的混合物。除脉石是碳酸盐矿物外，都采用酸浸法。氰化浸出（氰化法）利用金可以在氰化碱（钠或钾）溶液中溶解的化学反应来回收矿石中的金。当矿石中存在的金粒过细，用混汞法难以回收时，可用氰化法回收。其工艺过程分磨碎、浸出、沉淀和除杂4个步骤。第112页/共137页混汞法利用汞和矿石中金粒接触时，能将金的表面润湿，进而向内部扩散，形成汞齐（固态金与液态汞的混合物，其中也包含汞和金的化合物）来把矿石中的金提取出来。

50、混汞的工艺过程：先将矿石破碎、细磨，磨矿的同时加入汞，使之与暴露出来的金粒接触，形成汞齐（内混汞法）。矿浆通过筛网从磨矿设备中溢出时，沿表面涂有汞的倾斜铜板流下，使其中没有形成汞齐的金粒与铜板上的汞接触形成汞齐（外混汞法）。得到的固态汞齐，在密闭式蒸馏罐中加热使汞蒸发，即得金属的粗金。将粗金置于坩埚或反射炉中，加苏打、硼砂、硝石为熔剂进行熔炼，则杂质变成浮渣而除去，铸成金锭。第113页/共137页 为何要进行精矿脱水作业? 大多数选分作业都是在水中进行的。 精矿含水量是衡量精矿质量的标准之一。 湿法选矿得出的精矿含有大量的水分，这对精矿的直接使用或继续加工都不合适。 精矿中的水分还会给运输和装

51、卸造成困难，并且增加运输费用。 在水源缺乏的地区，更需回收选矿产品中的水返回再用，以减少新鲜水的消耗量。第114页/共137页精矿产品脱水的方法 物料采用的脱水作业，主要取决于物料的性质（如粒度、磁性、相对密度以及矿浆粘性等）和对脱水产品水分的要求。第115页/共137页从选矿产品中除去水分的过程叫作脱水。脱水过程一般由浓缩、过滤和干燥三个作业组成。干燥过滤浓缩浮选精矿H2O 4050H2O 1020H2O 38H2O6080第116页/共137页精矿产品脱水的设备浓缩借矿粒自身的重力作用使矿粒从矿浆中沉淀出来的脱水过程。最常用的是耙式浓缩机，由圆形倾斜底池子和绕中心回转耙组成的浓缩设备 。依

52、传动方式不同分为中心传动式和周边传动式。前者用于小型浓缩机，后者用于大型浓缩机。第117页/共137页精矿产品脱水的设备过滤是矿浆经过多孔的过滤介质，使物料和液体分离的过程。过滤时液体经过隔板的孔隙流出，固体颗粒被阻止在滤布表面，并形成密实的滤饼。过滤机按照过滤动力的不同，可分为四大类：真空过滤机、压力过滤机、离心过滤机和磁性过滤机。选矿厂过滤作业常用的是连续式真空过滤机。第118页/共137页精矿产品脱水的设备干燥用蒸发的方法从物料中除去水分的过程。干燥设备类型很多。钨、锡或其它稀有金属选矿厂的少量精矿可以采用干燥炕；选矿厂生产应用最普遍的干燥设备是圆筒干燥机。第119页/共137页尾矿处理

53、尾矿处理粗粒干尾矿处理粗粒干尾矿处理手选废石、跳汰手选废石、跳汰、粗粒溜槽得出、粗粒溜槽得出的尾矿，以及重的尾矿，以及重介质选矿产出的介质选矿产出的废石等废石等细粒含水尾矿处理细粒含水尾矿处理浮选、磁选等一些浮选、磁选等一些湿法选矿厂所产生湿法选矿厂所产生的尾矿常为矿浆状的尾矿常为矿浆状第120页/共137页一、粗粒干尾矿的输送和堆积方式1.利用箕斗或矿车沿斜坡轨道提升运输尾矿，然后弃于锥形尾矿堆。适用于在水平地形及尾矿场距离选矿厂较近时。2.利用铁路的自动翻车运输尾矿，并将其甩弃于扩展的尾矿堆中。适用于：选矿厂生产能力大；尾矿场距离选矿厂较远，且在斜坡上；尾矿是潮湿的，在冬季使用容积小的容器

54、运输容易冻结。3.利用架空索道运输，并将尾矿沿索道线投入尾矿场。适用于起伏交错的山区，特别是已经采用架空索道输送原矿的情况，尾矿堆存场设在索道的下面，不适于寒冷地区使用，当尾矿中含水时易冻结。4.利用移动式胶带运输机输送尾矿，并堆置在锥形尾矿场中。适用于气候温和，以及选矿厂距离尾矿场较近的情况。第121页/共137页 二、细粒含水尾矿的输送和堆积二、细粒含水尾矿的输送和堆积处理细粒含水尾矿的设施及其作用：1.尾矿沉淀池(或称尾矿场)存放尾矿的场所，选矿厂排出的尾矿在尾矿池中沉淀。2.尾矿输送系统把尾矿由选矿厂输送到尾矿池的全套构筑物和设备，包括流槽、管道和砂泵站等。3.回水输送系统把尾矿池澄清

55、水送到选矿厂或其他用水单位的全套构筑物和设备，与一般供水系统基本相同。4.尾矿水净化系统将尾矿池排出的澄清水中所含的有害成分进行化学净化的全套构筑物和设备。第122页/共137页 尾矿场的选择应注意几个问题尾矿场的选择应注意几个问题? ? 1.尾矿场占地面积要小，尽量不占或少占农田。但必须有足够的贮存容积。2.一般选择在地形自然凹下的地方,或仅修筑不长的横坝就可以形成足够大的贮存容积的山谷。3.为尾矿的综合利用创造方便条件。4.要使尾矿水能够最大限度的澄清，所含有害成分超过规定标准时，应该处理后再排出。5.尾矿场应位于住宅区主导风向的下风向位置。 第123页/共137页 尾矿场排水尾矿场排水?

56、 ? 在尾矿场中应设有溢流井，尾矿场中澄清的水通过溢流井进入排水管排出坝外。这部分澄清的水如经选矿试验证实，对选矿过程无显著影响时，在缺水地区，可返回选矿厂继续使用。尾矿场的溢流水如经农业、卫生部门鉴定，水中含有对农作物、牲畜或鱼类有害的物质，必须采取相应措施进行净化。第124页/共137页一、填空题（共一、填空题（共1010分。填对分。填对1 1空得空得1 1分）分）7 7、选矿选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的差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（异，借助各种选矿设备将矿石中（ 有用矿物有用矿物 ）和脉石分离，并达到使有用矿物相对富集的过程。和脉石分离，并达到

57、使有用矿物相对富集的过程。8 8、选矿比选矿比即原矿重量对于（即原矿重量对于（ 精矿重量精矿重量 ）之比）之比值。值。 20012001年年 试卷一试卷一 地勘采选地勘采选第125页/共137页二、判断题（本题共二、判断题（本题共2020分分, ,判对判对1 1小题得小题得1 1分分, ,不判不得分也不判不得分也不扣分，判错不扣分，判错1 1小题扣小题扣1 1分。）分。） 1515、浮选前加、浮选前加捕收剂捕收剂是为了让目的矿物与捕收剂作用后是为了让目的矿物与捕收剂作用后疏水性更强，易于上浮。（疏水性更强，易于上浮。（ ） 1616、磨矿细度的确定磨矿细度的确定是根据矿石中有用矿物嵌布粒度大是根据矿石中有用矿物嵌布粒度大小和选别作业对选别粒度的要求来确定的（小和选别作业对选别粒度的要求来确定的（ ） 1717、矿粒群能否采用、矿粒群能否采用磁选法磁选法分选，取决于它们表面的物分选，取决于它们表面的物理化学性质差异。（理化学性质差异。（ ） 1818、疏水性疏水性强的矿物，其天然可浮性好，润湿接触角大。强的矿