【正文】 選礦學(xué)基礎(chǔ) 沈艷杰 Contents 二 選別前準(zhǔn)備作業(yè) 2 四 精礦脫水與尾礦儲存 4 一 選礦概述 3 1三 選礦方法 3 選礦 利用礦物的物理或物理化學(xué)性質(zhì)的差異，借助各種選礦設(shè)備將礦石中的有用礦物與脈石礦物分離，并使有用礦物相對富集的過程。 在工業(yè)上可將礦產(chǎn)資源分為 金屬、非金屬 和 可燃有機礦產(chǎn) 資源。除少數(shù)富礦外，一般品位都較低，絕大多數(shù)需要加工后才能利用，選礦就是主要的加工過程。 1 2 一 選 礦 概 述 1. 選礦的目的與意義 將有用礦物和脈石礦物分離 1 將彼此共生的有用礦物盡可能地分離并富集成單獨的精礦 2 排除對冶煉和其他加工過程有害的雜質(zhì)，提高選礦產(chǎn)品質(zhì)量 3 綜合回收有價元素，充分、合理、經(jīng)濟地利用礦產(chǎn)資源 4 2. 選礦中的概念 礦物 礦石 在地殼中由于自然的物理化學(xué)作用或生物作用所生成的 自然元素和自然化合物 。在一定地質(zhì)條件下，它們 具有相對穩(wěn)定的化學(xué)成分和物理性質(zhì) 。 礦物在地殼中分布不均，但在地質(zhì)作用下，可以形成相對富集的礦物集合體。在現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟條件下，可以開采、加工、利用的礦物集合體叫做礦石 ；否則，稱為 巖石 。 2. 選礦中的概念 礦物 礦石中 能為國民經(jīng)濟利用的礦物，即選礦所要選出的目的礦物，稱為 有用礦物 ；當(dāng)前國民經(jīng)濟尚不能利用的礦物，叫做 脈石礦物 。 礦石的性質(zhì) ：礦石的化學(xué)成分、礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦石中金屬元素的賦存狀態(tài)、礦石的物理化學(xué)性質(zhì)等。 2. 選礦中的概念 產(chǎn)品 原礦 選礦廠內(nèi)，未經(jīng)選別作業(yè)處理的礦石。 精礦 原礦經(jīng)過選別之后，品位提高，適合于工業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品。 尾礦 原礦經(jīng)過選別之后，品位降低，目前的經(jīng)濟技術(shù)水平不適合再做處理的產(chǎn)品。 中礦 原礦經(jīng)過選別之后，品位有所提高，但還沒有達到工業(yè)要求，還需要進一步選別或處理的產(chǎn)品。 直接與選礦有關(guān)的礦物性質(zhì) 密度 潤濕性 磁性 導(dǎo)電性 單位體積礦物的質(zhì)量，重選的依據(jù)。 指礦物能被水潤濕的性質(zhì)。易被水潤濕的礦物稱為 親水性礦物 。反之，稱為 疏水性礦物 ，浮選的依據(jù)。 被磁鐵吸引或排斥的性質(zhì)，磁選的依據(jù)。 指礦物的導(dǎo)電能力，電選的依據(jù)。 磁性 是指礦物能被磁鐵吸引或排斥的性質(zhì) 。 1. 磁性礦物 能被永久磁鐵吸引的礦物 。 分為強磁性和弱磁性 。 2. 電磁性礦物 具有弱磁性 ， 不能被永久磁鐵吸引 ，但可被電磁鐵吸引的礦物 。 分為強電磁性礦物和弱電磁性礦物 。 3. 逆磁性礦物 具抗磁性被磁鐵所排斥的礦物。 磁 性 1 導(dǎo)電性 是指礦物對電流的傳導(dǎo)能力 。 1. 良導(dǎo)體礦物 ， 電阻系數(shù)為 102～ 106Ω cm。 2. 半導(dǎo)體礦物 ， 電阻系數(shù)為 103～ 1010Ω cm。 （ 某些非導(dǎo)體當(dāng)溫度升高時 ， 可變成半導(dǎo)體 ） 。 3. 非導(dǎo)體礦物 ，室溫時電阻系數(shù) ≥ 1011～ 1016Ω cm的礦物。 導(dǎo) 電 性 2 潤濕性 是指礦物能被水潤濕的性質(zhì)。 1. 親水性礦物 指容易被水潤濕的礦物，如石英、方解石等。（天然可浮性不好） 2. 疏水性礦物 指不容易被水潤濕的礦物，如輝鉬礦、石墨等。（天然可浮性好） 礦物的自然潤濕性主要取決于礦物的結(jié)晶構(gòu)造。 潤濕性不同的礦物具有不同的可浮性， 潤濕性是浮選的依據(jù) 。 潤 濕 性 3 3. 主要的選礦方法及其基本的作業(yè)流程 選 礦 物理選礦 浮游選礦 化學(xué)選礦 其它選礦 重選 磁選 電選等 據(jù)粒度、密度、形狀、硬度、磁性及電性等差異 據(jù)表面的物理化學(xué)性質(zhì)差異 據(jù)化學(xué)性質(zhì)差異 據(jù)其它差異（如生物） 4. 選礦的基本作業(yè)流程 準(zhǔn)備作業(yè) －礦石的破碎篩分、磨礦 分級（少數(shù)需要洗礦、脫泥） 選別作業(yè) －如重選、浮選與磁選 等 產(chǎn)品處理作業(yè) －精礦脫水、尾礦儲存 等 不論選礦廠的規(guī)模大小，工藝和設(shè)備如何復(fù)雜，一般包括以上三個最基本的過程 ? 選礦廠的規(guī)模，通常用 被處理的原礦數(shù)量 來表示。 ? 選礦廠的處理量 是指各車間年、日和小時處理量，即破碎車間、主廠房（指磨礦、選別車間）和精礦脫水車間的年、日和小時處理原礦量。 ? 主廠房的年或日處理原礦量，稱為 選礦廠規(guī)模 。 5. 選礦廠的規(guī)模 ? 黑色金屬礦選礦廠 ，常用 年處理原礦量 表示選礦廠規(guī)模。 ? 重選廠 的規(guī)模是 指日處理合格原礦量 （即選出部分廢石后的原礦）。 ? 有色金屬礦選礦廠 的破碎車間和磨礦車間的處理量，包括年處理量、日處理量及小時處理量。 常用日處理原礦量表示其選礦廠規(guī)模 。 5. 選礦廠的規(guī)模 ? 選礦廠各車間的工作制度是根據(jù)各車間設(shè)備年作業(yè)率來確定的。所謂 設(shè)備年作業(yè)率 ，即設(shè)備全年實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)與全年日歷小時數(shù)之比。 ? 選礦廠的磨礦和選礦車間是整個選礦廠的主體車間，通稱為 主廠房 。選礦廠設(shè)計時的生產(chǎn)能力，一般指主廠房的生產(chǎn)能力，即磨礦車間對原礦的處理能力。主廠房一般采用連續(xù)工作制度，即一天工作三班，每班工作 8h。 6. 選礦廠各車間的工作制度 ? 破碎車間的年工作制度，一般應(yīng)和采礦供礦年工作制度一致 。有連續(xù)工作制度與間斷工作制度兩種情況，特別是小型選礦廠。 ? 精礦脫水車間，一般和主廠房一致 ，若精礦量很少(如有色金屬礦、稀有金屬礦等選礦廠 )，或脫水車間選用的設(shè)備能力大時，亦可采用間斷工作制度，即一天工作一班或兩班。 ? 選礦作業(yè)天數(shù) ，以磨礦機是否開動來確定，而不論當(dāng)天開動的時間多少。 6. 選礦廠各車間的工作制度 ① 預(yù)查階段 －不作具體要求。 ② 普查階段 －不作選冶試驗，類比方法評價礦石的工業(yè)利用意義。 ③ 詳查階段 －詳細(xì)研究礦石物質(zhì)成分、有益組分和有害組分的含量；充分研究 礦石的可選性能 ，并對 礦石選冶試驗 和 實驗室流程 做系統(tǒng)研究。對難選礦石或新類型礦石，應(yīng)進行 實驗室擴大連續(xù)試驗 。 7. 勘探與選礦試驗－ 礦床選礦與加工技術(shù)條件研究 ④ 勘探階段 －需明確有益、有害組分含量，以及礦石品級和加工性能。對需要選礦的礦石，一般應(yīng)進行 實驗室流程試驗 ，必要時進行 實驗室擴大連續(xù)試驗 ；對有類比條件的、易選的礦石進行 可選試驗 或進行 實驗室流程試驗 ，對難選的或新類型的礦石必要時進行 半工業(yè)試驗 。 7. 勘探與選礦試驗－ 礦床選礦與加工技術(shù)條件研究 8. 準(zhǔn)備作業(yè)中的工藝指標(biāo) 破碎比 /磨礦比 （ i）－破碎 /磨礦 給料中最大礦塊的粒度 （ D）與產(chǎn)品最大粒度（ d）的比值 . i＝ D/d 破碎比 /磨礦比又有 總破碎比 及 階段破碎比 之分，總破碎比為各階段破碎比的乘積 . 即 Σ i＝ i1 x i2 x… x in 如三段破碎 /磨礦時，若 i i2和 i3分別等于 4和 5，則總破碎比 Σ i＝ 3 x 4 x 5＝ 60。 篩分效率 －指實際得到的篩下產(chǎn)物重量與入篩原料中小于篩孔的物料重量的比值，通常用百分?jǐn)?shù)表示?？捎孟率奖硎荆? E＝ C/ Q α 式中： E－篩分效率，％； C－篩下產(chǎn)品重量， g； Q－入篩原料重量， g； α －入篩原料中小于篩孔粒級的含量，％。 篩分是為了求得各粒級物料的重量百分?jǐn)?shù)（ 產(chǎn)率 ），從而確定物料的粒度組成。 9. 選別作業(yè)中的工藝指標(biāo)及其計算 ① 品位 ― 指原料或產(chǎn)品中有用成分的質(zhì)量與該產(chǎn)品質(zhì)量之比，常用百分?jǐn)?shù)表示。通常 α 表示原礦品位； β 表示精礦品位；θ 表示尾礦品位。對于金銀等貴金屬的品位常用 g/t表示。 ② 產(chǎn)率 ― 產(chǎn)品質(zhì)量與原礦質(zhì)量之比，常以 γ 表示。 ③ 選礦比 －原礦質(zhì)量與精礦質(zhì)量的比值。用它可以確定獲得 1t精礦所需處理原礦石的噸數(shù)。常以 K表示。 ④ 富礦比 （或富集比）－精礦品位與原礦品位的比值，常用 E表示。 E＝ β/α ，它表示精礦中有用成分的含量比原礦中有用成分含量增加的倍數(shù)。 ⑤ 回收率 ― 精礦中有用成分的質(zhì)量與原礦中該有用成分質(zhì)量之比，常用 ε 表示： ε ＝ [（ β γ ） /（ 1α ） ] X100％ 式中： ε －回收率，％； α －原礦品位，％； β －精礦品位，％； γ －精礦產(chǎn)率，％。 回收率是評定分選過程效率的一個重要指標(biāo)?；厥章试礁?，表示選礦過程回收的有用成分越多。 入廠原礦中金屬含量和出廠精礦與尾礦中的金屬含量之間有一個平衡關(guān)系，稱為 金屬平衡 。 理論金屬平衡 （或工藝金屬平衡）－根據(jù)平衡期間內(nèi)的原礦和最終選礦產(chǎn)品所 化驗得到的品位 ，算出的精礦產(chǎn)率和金屬回收率。未考慮選礦過程中的損失，此回收率稱為 理論回收率 ，由此計算 出 的金屬平衡稱為理論金屬平衡。 反映選礦過程技術(shù)指標(biāo)的高低。 實際金屬平衡 （或商品金屬平衡）－根據(jù)平衡期間內(nèi)處理礦石的實際數(shù)量、精礦的實際數(shù)量以及 化驗品位 ，算出的精礦產(chǎn)率和金屬回收率。此回收率稱之為 實際金屬回收率 ，由此計算 出的金屬平衡稱為實際金屬平衡。 反映選礦廠實際工作的效果。 金屬平衡 比較理論金屬平衡和實際金屬平衡，能夠揭露出生產(chǎn)過程中金屬流失的情況 。實際回收率與理論回收率的差值愈大、說明選廠在技術(shù)管理與生產(chǎn)管理方面存在的問題愈多。 理論回收率一般都高于實際回收率，但有時也會出現(xiàn) 反?，F(xiàn)象 。這主要是因為人為的誤差所造成的。一般要求理論回收率和實際回收率之間的差值，對于浮選廠正差不能大于 2%，不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)差。重選廠正負(fù)差不能超過%。 二 選前準(zhǔn)備作業(yè) 1. 主要內(nèi)容？ 原礦的破碎 破碎產(chǎn)品的篩分 篩分物料的磨碎 磨礦 產(chǎn)品的分級 （洗礦、脫泥） 2. 原礦的破碎與分級