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1、选矿学基础第一章第一章 绪绪 论论第一节第一节 选矿的目的与任务选矿的目的与任务v一、什么是选矿一、什么是选矿v1.1.选矿定义选矿定义 v又称有用矿物精选，它是研究将矿石中有用又称有用矿物精选，它是研究将矿石中有用矿物成分使之富集的一门技术科学。矿物成分使之富集的一门技术科学。v2.2.选矿的研究内容：选矿的研究内容：v研究有用矿物和脉石矿物分离的规律性，分研究有用矿物和脉石矿物分离的规律性，分离的方法，分离的生产过程，设备及工艺等。离的方法，分离的生产过程，设备及工艺等。v二、为什么要选矿二、为什么要选矿v1 1、国民经济各个部门需要自然界提供各种工业原料。、国民经济各个部门需要自然界提供
2、各种工业原料。v（1 1）机械制造工业、电气工业、造船、铁路运输等工业部门要求提供）机械制造工业、电气工业、造船、铁路运输等工业部门要求提供各种金属材料，例如：铁、钢、铜、铅、铝等等；各种金属材料，例如：铁、钢、铜、铅、铝等等；v（2 2）化工部门要求提供各种非金属材料，例如：硫磺、磷灰石、石墨）化工部门要求提供各种非金属材料，例如：硫磺、磷灰石、石墨等；等；v（3 3）建筑工业要求提供建筑材料，例如：石灰石、高岭土、石棉等；）建筑工业要求提供建筑材料，例如：石灰石、高岭土、石棉等；v但是，这些金属材料或非金属材料的自然资源往往不是一开采出来能被但是，这些金属材料或非金属材料的自然资源往往不是
3、一开采出来能被利用。利用。v例如：自然界开采的铜矿石一般含铜只有只有例如：自然界开采的铜矿石一般含铜只有只有0.5%1.0%0.5%1.0%左右，而许多左右，而许多铁矿石含铁只有铁矿石含铁只有30%30%左右，这些矿石直接送去冶炼，不仅技术上有困难、左右，这些矿石直接送去冶炼，不仅技术上有困难、经济上也是极不合理的。经济上也是极不合理的。v这些矿石只有经过选矿，将有用矿物富集以后，才能送去冶炼提取金属。这些矿石只有经过选矿，将有用矿物富集以后，才能送去冶炼提取金属。从矿体中开采出的矿石，只有少数能直接利用，而绝大多数都要经过选从矿体中开采出的矿石，只有少数能直接利用，而绝大多数都要经过选矿处理
4、后才能利用。矿处理后才能利用。v2、自然界中的矿石不仅有用成分含量低，而且是、自然界中的矿石不仅有用成分含量低，而且是复杂共生的，复杂共生的，v例如：铜、铅、锌等有色金属往往共生于同一矿床例如：铜、铅、锌等有色金属往往共生于同一矿床中，铁既有单一的铁矿石也有铁铜、铁硫，钒钛铁中，铁既有单一的铁矿石也有铁铜、铁硫，钒钛铁等共生矿石。等共生矿石。v有用成分的共生给冶炼造成很大困难。有用成分的共生给冶炼造成很大困难。v例如：炼铜的原料中含有铅锌都是有害杂质，炼铁例如：炼铜的原料中含有铅锌都是有害杂质，炼铁原料中含有硫磷和其他有色金属都是有害杂质。原料中含有硫磷和其他有色金属都是有害杂质。v因此，将原
5、料中这些成分彼此分离，并使之富集就因此，将原料中这些成分彼此分离，并使之富集就可以变害为利。可以变害为利。v三、选矿的目的与任务三、选矿的目的与任务v 分别富集矿石中的各种有用矿物，分别富集矿石中的各种有用矿物，尽可能地除去矿石中的脉石矿物和有害尽可能地除去矿石中的脉石矿物和有害杂质，为冶炼提供既经济又合格的原料杂质，为冶炼提供既经济又合格的原料（富集、除杂、综合回收）。（富集、除杂、综合回收）。v四、选矿的主要概念四、选矿的主要概念v1.矿石矿石:当岩石中的某一矿物或某些矿物的含当岩石中的某一矿物或某些矿物的含量，达到以当前的生产技术水平可以经济地量，达到以当前的生产技术水平可以经济地开采、
6、加工、利用时，则该岩石称为矿石。开采、加工、利用时，则该岩石称为矿石。 v2.原矿：送入选厂的矿石称为原矿。原矿：送入选厂的矿石称为原矿。 v3.精矿：经选矿后有用矿物富集的产物称为精矿：经选矿后有用矿物富集的产物称为 精矿。精矿。v4.尾矿：尾矿： 经选矿后脉石矿物和有害杂质富集经选矿后脉石矿物和有害杂质富集 的产物称为尾矿。的产物称为尾矿。v5.中矿：选别过程中有时产出部分中间产品，中矿：选别过程中有时产出部分中间产品，称为中矿。称为中矿。v6. 品位：品位： 产品中有用成份（金属、元素或金产品中有用成份（金属、元素或金属氧化物）含量的百分数称为品位。属氧化物）含量的百分数称为品位。v7.
7、 产率：产率： 某产品重量与原矿重量之比的百分某产品重量与原矿重量之比的百分数称为该产品的产率。数称为该产品的产率。v8. 回收率：某产品中有用成份量与原矿中有回收率：某产品中有用成份量与原矿中有 用成份量之比的百分数称为该有用成份在该用成份量之比的百分数称为该有用成份在该产品中的回收率。产品中的回收率。v9. 选矿比：原矿重量和精矿重量之比称为选选矿比：原矿重量和精矿重量之比称为选矿比。矿比。v10. 富矿比：精矿品位和原矿品位之比称为富矿比：精矿品位和原矿品位之比称为富矿比。富矿比。v11.有用矿物有用矿物矿石中可以利用的矿物叫有矿石中可以利用的矿物叫有用矿物。用矿物。v12.脉石矿物脉石
8、矿物矿石中不能利用的矿物叫脉矿石中不能利用的矿物叫脉石矿物。石矿物。 第二节第二节 选矿方法和选别过程选矿方法和选别过程v一、选矿方法一、选矿方法v1.选矿方法选矿方法 v将矿石中有用矿物富集的过程就是将有用矿将矿石中有用矿物富集的过程就是将有用矿物和脉石矿物分离的过程，这一分离过程所物和脉石矿物分离的过程，这一分离过程所采用的方法称之为选矿方法采用的方法称之为选矿方法。v2.确定选矿方法的基础：确定选矿方法的基础：v矿物的物理性质和物理化学性质，矿物的物理性质和物理化学性质，包括：颜色、光泽、密度、形状、包括：颜色、光泽、密度、形状、粒度、导磁性、导电性、矿物表面粒度、导磁性、导电性、矿物表
9、面润湿性等。润湿性等。v3、介绍几种选矿方法、介绍几种选矿方法v（1）重选法：）重选法： v利用矿物间密度的差异来选分的一种方法。利用矿物间密度的差异来选分的一种方法。密度不同的矿物粒子在运动的介质中受到流密度不同的矿物粒子在运动的介质中受到流体动力和各种机械力的作用，造成适宜的松体动力和各种机械力的作用，造成适宜的松散分层和分离条件，从而使不同密度的矿粒散分层和分离条件，从而使不同密度的矿粒得到分离。这种方法用于选别含有铂、金、得到分离。这种方法用于选别含有铂、金、钨、锡和其他重矿物的矿石具有良好的效果。钨、锡和其他重矿物的矿石具有良好的效果。v4.磁选法：磁选法： v利用矿物导磁性差异来进
10、行选分的利用矿物导磁性差异来进行选分的一种方法。不同的矿物在磁选机的一种方法。不同的矿物在磁选机的磁场中受到不同的作用力，从而得磁场中受到不同的作用力，从而得到分选。主要应用于选别铁锰等黑到分选。主要应用于选别铁锰等黑色金属矿石和稀有金属矿石。色金属矿石和稀有金属矿石。v5.5.浮选法：浮选法： v是以矿物表面的物理化学性质差异是以矿物表面的物理化学性质差异（主要是矿物表面的润湿性）为基（主要是矿物表面的润湿性）为基础来进行选分的一种方法。目前绝础来进行选分的一种方法。目前绝大多数矿石可以浮选处理。但其有大多数矿石可以浮选处理。但其有缺点：选矿成本较高，尾矿污染较缺点：选矿成本较高，尾矿污染较
11、严重。严重。v6.6.电选法：电选法： v是利用矿物的导电性不同来进行选别的一种是利用矿物的导电性不同来进行选别的一种方法。当矿物通过电选机的高压电场时，由方法。当矿物通过电选机的高压电场时，由于矿物的导电率不同，作用于矿物上的静电于矿物的导电率不同，作用于矿物上的静电力也不同，因而可使矿物得到分选。它主要力也不同，因而可使矿物得到分选。它主要用于稀有金属、有色金属、和非金属矿石的用于稀有金属、有色金属、和非金属矿石的选别。白钨矿和锡石的分离，锆英石粗精矿选别。白钨矿和锡石的分离，锆英石粗精矿和钽铌粗精矿的进一步精选。和钽铌粗精矿的进一步精选。v二、选别过程二、选别过程v选别过程是由一系列的连
12、续作业组成的，选分作业选别过程是由一系列的连续作业组成的，选分作业是选别过程的关键。是选别过程的关键。v围绕选分作业的前前后后还有准备作业和辅助作业。围绕选分作业的前前后后还有准备作业和辅助作业。v准备作业包括破碎、磨矿、筛分、分级等作业。这准备作业包括破碎、磨矿、筛分、分级等作业。这些作业都是围绕将矿石破碎和磨细，使有用矿物和些作业都是围绕将矿石破碎和磨细，使有用矿物和脉石矿物达到单体解离，或分成若干适宜的粒级，脉石矿物达到单体解离，或分成若干适宜的粒级，为选分作业做好准备。为选分作业做好准备。v辅助作业一般指浓密、过滤、干燥等作业，供水供辅助作业一般指浓密、过滤、干燥等作业，供水供电供气和
13、药剂业务等，就其性质也是辅助作业。电供气和药剂业务等，就其性质也是辅助作业。v一般的选厂是有几个工段组成：一般的选厂是有几个工段组成：v1 1、原矿破碎段。、原矿破碎段。v矿山开采出来的矿石最大块粒度可矿山开采出来的矿石最大块粒度可达达300-1500300-1500毫米左右，经过几段破毫米左右，经过几段破碎和筛分作业，将矿石破碎到碎和筛分作业，将矿石破碎到8-258-25毫米以下就可进入磨选工段毫米以下就可进入磨选工段 v2、磨选工段。磨选工段。v将破碎产品经过一段或数段磨矿与将破碎产品经过一段或数段磨矿与分级作业，使矿石磨到要求的粒度，分级作业，使矿石磨到要求的粒度，送入选别作业，经几次选
14、别，得到送入选别作业，经几次选别，得到精矿和尾矿。磨选工段是一个选厂精矿和尾矿。磨选工段是一个选厂的关键工段，全厂选别指标的高低的关键工段，全厂选别指标的高低主要决定于磨选工段工作的好坏。主要决定于磨选工段工作的好坏。v3、脱水工段。、脱水工段。v选别得到的精矿经过浓密过滤有时选别得到的精矿经过浓密过滤有时还有干燥，将精矿产品中水分脱到还有干燥，将精矿产品中水分脱到烧结厂要求的水平。烧结厂要求的水平。v4、机修电气工段。负责全厂设备、机修电气工段。负责全厂设备的维修及机电设备的正常运转。的维修及机电设备的正常运转。v选厂常用计算公式：选厂常用计算公式：v1、计算回收率、计算回收率v 理论回收率
15、：理论回收率：v v 实际回收率：实际回收率：v2、计算产率、计算产率 v 实际产率实际产率 ：v v 理论产率理论产率 ： %100)()(%100原矿精矿QQ%100原矿精矿QQ%100v3、计算选矿比、计算选矿比v 实际选比：实际选比：v v 理论选比：理论选比：v以上式中以上式中 原矿品位，原矿品位，%；v 精矿品位，精矿品位，%；v 尾矿品位，尾矿品位，%；v 金属回收率，金属回收率，%；精矿原矿QQR Rv 产率，产率，%；v Q精矿量，精矿量，t/h;v Q原矿量，原矿量， t/h；v R选矿比。选矿比。v4.筛分效率筛分效率v（1） 式中：式中：、分别为给矿、分别为给矿、筛下、
16、筛上产物中小于筛孔尺寸粒级的百分含量。筛下、筛上产物中小于筛孔尺寸粒级的百分含量。%100)-()-(1Ev5、磁铁矿磁性率v式中：FeO氧化铁（%） TFe全铁（%）%100TFeFeOf磁v6、细筛分离粒度经验公式v（1）v式中：d细筛分离粒度（） S筛孔尺寸（） K系数（在0.751.25）v7、介质(球)充填率v式中：钢（铁）球充填率（） b介质水平面距磨机筒体中心线高度(m)v D磨机有效直径（m）KSd21%12750Dbv8、装球量公式 GVv式中：G装球量（吨）v 充填系数百分数（取4045）v 钢球堆比重（取4.85t/m3）v9、装球直径（拉祖莫夫公式）v Dfv式中：D钢球最大直径()v f矿石性质（硬度）系数（f在28-38-48）v d给矿最大直径（）v10、钢球重量v式中：W单个钢球重量（g或kg） D钢球直径（）368 . 7DWdv11、破碎比 v式中：Dmax破碎前物料最大块直径（）v dmin破碎后原物料最大块直径（）v12.分级返砂循环负荷v给矿中小于分级粒度含量（）v溢流中小于分级粒度含量（）v沉砂中小于分级粒度含量（）minmaxdDI%100
