1、选矿学选矿学主讲人:杨主讲人:杨 眉眉中国地质大学(武汉)中国地质大学(武汉)第一章第一章 绪论绪论一、选矿的定义一、选矿的定义 选矿选矿:是利用矿物的物理性质或物理化学:是利用矿物的物理性质或物理化学性质的差异,借助各种选矿设备将矿石性质的差异,借助各种选矿设备将矿石中的有用矿物和脉石矿物分离,并使有中的有用矿物和脉石矿物分离,并使有用矿物相对富集的过程。用矿物相对富集的过程。有用矿物有用矿物:能为人类利用的矿物,即选矿:能为人类利用的矿物,即选矿所要选的目的矿物。所要选的目的矿物。脉石矿物脉石矿物:目前无法富集或尚不能利用:目前无法富集或尚不能利用的矿物。的矿物。二、选矿的目的和任务二、选
2、矿的目的和任务1、将矿石中的有用矿物和脉石矿物相互分、将矿石中的有用矿物和脉石矿物相互分离,富集有用矿物离,富集有用矿物;2、除去矿石中的有害杂质,变有害杂质为、除去矿石中的有害杂质,变有害杂质为有益组分有益组分;3、尽可能地回收伴生有用矿物,充分而经、尽可能地回收伴生有用矿物,充分而经济合理地综合利用矿产资源济合理地综合利用矿产资源;4、对非金属矿而言,还有一项任务,就是、对非金属矿而言,还有一项任务,就是对矿石或选矿产品进行粉磨加工等。对矿石或选矿产品进行粉磨加工等。三、选矿研究的问题三、选矿研究的问题1 1、查明有用矿物和脉石矿物分离的规律性。、查明有用矿物和脉石矿物分离的规律性。主要包
3、括:主要包括:(1)有用组分(元素)赋存状态:独立矿物(包括呈包裹体的独立矿物),类质同像混入物,吸附状态。(2)元素富集规律(3)元素的分配情况:定量地研究富集规律。(4)有用矿物的嵌布特征:颗粒大小、形状、接触面形状等。2、矿物分离的方法、矿物分离的方法3、矿物分选的设备、矿物分选的设备4、矿物分离的生产过程、矿物分离的生产过程四、选矿过程及选矿工艺流程四、选矿过程及选矿工艺流程选矿过程选矿过程:是由选别前的准备作业、选别作:是由选别前的准备作业、选别作业和选别后产品处理作业所组成的矿石业和选别后产品处理作业所组成的矿石连续加工的生产过程。连续加工的生产过程。表示矿石连续加工的工艺过程称为
4、表示矿石连续加工的工艺过程称为选矿工艺选矿工艺流程流程。用线和图表示流程时,叫用线和图表示流程时,叫工艺流工艺流程图程图.精矿精矿:是原矿经过选别后:是原矿经过选别后得到的有用矿物含量较高,得到的有用矿物含量较高,适合于用户需要的最终产适合于用户需要的最终产品。品。尾矿尾矿:是原矿经过选别后:是原矿经过选别后得到的有用矿物含量很低,得到的有用矿物含量很低,其中大部分是脉石矿物,其中大部分是脉石矿物,不需要进一步处理或目前不需要进一步处理或目前技术上、经济上不适于进技术上、经济上不适于进一步处理的产品。一步处理的产品。中矿中矿:是原矿经过选别后:是原矿经过选别后得到的中间产品(或称半得到的中间产
5、品(或称半成品),还需返回原分选成品),还需返回原分选流程中处理或单独处理。流程中处理或单独处理。五、五、选矿的工艺指标选矿的工艺指标 用来评价选矿过程和结果的技术指标。常用来评价选矿过程和结果的技术指标。常用的有:用的有:(一)品位(一)品位 矿物原料及选矿产品中有用成分含量的质矿物原料及选矿产品中有用成分含量的质量百分比。对金、银等贵金属矿,用量百分比。对金、银等贵金属矿,用g/t表示。表示。品位计算公式为:品位计算公式为:原料或产品中有用成分质量原料或产品中有用成分质量/原料或产品的质量原料或产品的质量 通常以希腊字母通常以希腊字母表示原矿品位、表示原矿品位、表示精表示精矿品位、矿品位、
6、表示尾矿品位。表示尾矿品位。(二)产品的产率(二)产品的产率 产品质量与原矿质量之比的百分数,称为该产品质量与原矿质量之比的百分数,称为该产品的产率,以产品的产率,以表示。表示。例如,某选厂每昼夜处理原矿例如,某选厂每昼夜处理原矿1000t(Q1),获获得精矿得精矿50t(Q2),则精矿产率为:则精矿产率为:精精=(Q2/Q1)100%=5%尾矿产率为:尾矿产率为:尾尾=(Q1-Q2)/Q1100%=95%,或或 尾尾=100%-精精=95%对于单一矿种的精矿产率还可根据原矿、精对于单一矿种的精矿产率还可根据原矿、精矿和尾矿的品位计算矿和尾矿的品位计算精精:精精=(-)/(-)100%(三)选
7、矿比(三)选矿比 原矿质量与精矿质量之比值,称为选矿比。原矿质量与精矿质量之比值,称为选矿比。它表示选出一吨精矿需处理几吨原矿。它表示选出一吨精矿需处理几吨原矿。选矿比选矿比=原矿重量原矿重量/精矿重量精矿重量 选矿比在数值上是精矿产率选矿比在数值上是精矿产率精精的倒数。的倒数。(四)富矿比(富集比)(四)富矿比(富集比)精矿品位(精矿品位()与原矿品位(与原矿品位()之比,之比,称富矿比(称富矿比(E)。它表示精矿中有用成分富集的程度。它表示精矿中有用成分富集的程度。E=/(五)回收率(五)回收率 精矿中有用组分质量与原矿中该有用组分精矿中有用组分质量与原矿中该有用组分质量之比的百分数,称为
8、该有用组分在质量之比的百分数,称为该有用组分在精矿中的回收率,通常用希腊字母精矿中的回收率,通常用希腊字母表示。表示。QK -精矿质量,精矿质量,Qa -原矿质量,原矿质量,-回收率,回收率,精矿产率,精矿产率,-精矿品位,精矿品位,-原矿品位,原矿品位,尾矿品位尾矿品位)()(理论(实际100%100)()aKQQ 有用成分回收率是评定选矿过程(或有用成分回收率是评定选矿过程(或作业)效率的一个重要指标。回收率作业)效率的一个重要指标。回收率越高,表示选矿过程回收的有用成分越高,表示选矿过程回收的有用成分越多。越多。所以,选矿过程中应在保证精矿质量所以,选矿过程中应在保证精矿质量的前提下,力
9、求提高有用成分的回收的前提下,力求提高有用成分的回收率。率。例题例题1 1:某选厂,入选原矿(含单一有用组分)某选厂,入选原矿(含单一有用组分)的品位为的品位为0.150.15,精矿品位为,精矿品位为6565,尾矿,尾矿品位为品位为0.040.04,求该厂精矿产率、有用组,求该厂精矿产率、有用组分的回收率、选矿比、富集比(计算结果分的回收率、选矿比、富集比(计算结果保留两位小数)。保留两位小数)。精精=(-)/(-)100%100%(0.15-0.040.15-0.04)/(65-65-0.040.04)100%=0.17%100%=0.17%选矿比选矿比=1/=1/精精=590.55=590
10、.55有用组分的回收率有用组分的回收率=精精/=73.67%/=73.67%富集比富集比=/=433.33=/=433.33例题例题2:某铁矿选矿厂每昼夜处理某铁矿选矿厂每昼夜处理1000t原矿原矿,获得获得350t精矿,测得原矿中铁品位为精矿,测得原矿中铁品位为33%,精矿中铁品位为精矿中铁品位为66%,计算该铁矿选矿厂,计算该铁矿选矿厂的选矿比、富矿比、精矿产率及铁的回收的选矿比、富矿比、精矿产率及铁的回收率。率。选矿比选矿比=Q原矿原矿/Q精矿精矿=1000/350=2.9富矿比富矿比=/=66/33=2精精=(Q精精/Q原原)1 0 0%=(3 5 0/1 0 0 0)100%=35%
11、=精矿精矿/=35%=35%66/33=70%六、选矿厂的金属平衡六、选矿厂的金属平衡 入厂原矿中金属含量和出厂产物中的金入厂原矿中金属含量和出厂产物中的金属含量之间有一个平衡关系,称之为金属含量之间有一个平衡关系,称之为金属平衡。若以表格形式列出即称为金属属平衡。若以表格形式列出即称为金属平衡表。平衡表。金属平衡表分为工艺金属平衡表和商金属平衡表分为工艺金属平衡表和商品金属平衡表。品金属平衡表。工艺金属平衡(也称理论金属平衡)表工艺金属平衡(也称理论金属平衡)表是根据是根据在平衡期内的原矿和最终选矿产品(精矿和尾在平衡期内的原矿和最终选矿产品(精矿和尾矿)的化验品位算出的精矿产率和金属回收率
12、矿)的化验品位算出的精矿产率和金属回收率编制的,因未考虑过程中的损失,所以此回收编制的,因未考虑过程中的损失,所以此回收率称为工艺回收率(理论回收率)。工艺平衡率称为工艺回收率(理论回收率)。工艺平衡反映出选矿过程技术指标的高低。反映出选矿过程技术指标的高低。商品金属平衡(也称实际金属平衡)商品金属平衡(也称实际金属平衡)表表是根据是根据在平衡表期间内所处理矿石的实际数量、精矿在平衡表期间内所处理矿石的实际数量、精矿的实际数量(如出厂数量及留在矿仓、浓密机的实际数量(如出厂数量及留在矿仓、浓密机和各种设备中的数量)以及化验品位算出的精和各种设备中的数量)以及化验品位算出的精矿产率和金属回收率而
13、编制的。因考虑过程中矿产率和金属回收率而编制的。因考虑过程中的机械损失,所以此回收率称为商品回收率的机械损失,所以此回收率称为商品回收率(实际回收率)。商品平衡反映整个工厂的实(实际回收率)。商品平衡反映整个工厂的实际生产情况。际生产情况。工艺回收率一般要高于商品回收率工艺回收率一般要高于商品回收率1%3%。工艺回收率与商品回收率的。工艺回收率与商品回收率的差值反映了选矿过程的金属流失,以及差值反映了选矿过程的金属流失,以及取样、化验及计量方面的误差。差值越取样、化验及计量方面的误差。差值越大,说明选厂在生产与技术管理方面问大,说明选厂在生产与技术管理方面问题越多。题越多。(一)工艺金属平衡(
14、一)工艺金属平衡 编制需要的主要资料有:编制需要的主要资料有:处理原矿量处理原矿量Q Q及原矿取样化验品位及原矿取样化验品位a a;精矿取样化验品位精矿取样化验品位,尾矿取样化验尾矿取样化验品位品位。根据工艺平衡可用分析方法确定金属的根据工艺平衡可用分析方法确定金属的回收率,金属的富集比,产品的产率,回收率,金属的富集比,产品的产率,工艺损失量及选矿比。工艺损失量及选矿比。工艺平衡的编制方法:工艺平衡的编制方法:1 1、由矿石生产两种最终产品精矿和尾矿、由矿石生产两种最终产品精矿和尾矿取所处理矿石的重量为取所处理矿石的重量为100%100%;1 1精矿产率;精矿产率;2 2尾矿的产率;尾矿的产
15、率;aa原矿中有用金属品位,原矿中有用金属品位,%;精矿中有用金属品位,精矿中有用金属品位,%;尾矿中有用金属品尾矿中有用金属品位,位,%。则尾矿产率为则尾矿产率为2=100%1,矿石和产品中金属的平衡矿石和产品中金属的平衡方程式为:方程式为:100%=1+(100%1)所以所以 1=()/()100%精矿中金属回收率:精矿中金属回收率:1=(1/)100%=()/()/100%尾矿中金属损失率尾矿中金属损失率:2=100%1 或或 2=2 /2、由矿石生产三种最终产品由矿石生产三种最终产品两种精矿和尾矿。两种精矿和尾矿。例如,铜精矿、铅精矿和尾矿例如,铜精矿、铅精矿和尾矿;该原矿及选矿产该原
16、矿及选矿产品中所含的金属量(品中所含的金属量(%)如下:)如下:Cu(铜铜)Pb(铅)铅)原原 矿矿 b 铜精矿铜精矿 1 b1 铅精矿铅精矿 2 b2 尾尾 矿矿 3 b3 据上述资料可列出如下平衡方程式据上述资料可列出如下平衡方程式(1)矿量平衡:)矿量平衡:1 2 3=100%(2)铜金属平衡:铜金属平衡:a1 1+a2 2+a3 3=a100%(3)铅金属平衡铅金属平衡 b1 1+b2 2+b3 3=b100%式中式中1、2、3 分别为铜、铅精矿和尾矿的产率。分别为铜、铅精矿和尾矿的产率。解上述联立方程式,得出解上述联立方程式,得出1、2。1=(aa3)()(b2b3)(a2a3)()
17、(bb3)/(a1a3)(b2b3)(b1b3)()(a2a3)100%2=(a1a3)()(bb3)(b1b3)()(aa3)/(a1a3)(b2b3)(b1b3)()(a2a3)100%而而3=100%12回收率的计算如下:回收率的计算如下:铜精矿中铜的回收率:铜精矿中铜的回收率:cu 1 1/铅精矿中铅的回收率:铅精矿中铅的回收率:pb 2 b2/b另外,铜精矿中损失的铅:另外,铜精矿中损失的铅:pb 1 b1/b铅精矿中损失的铜:铅精矿中损失的铜:cu 2 2/由矿石生产四种或更多最终产品时,求解方法由矿石生产四种或更多最终产品时,求解方法类似。为简便计算也可采用行列式求解。类似。为简
18、便计算也可采用行列式求解。(二)商品金属平衡(二)商品金属平衡 编制所需数据:编制所需数据:处理的原矿重量;处理的原矿重量;所生产的精矿重量;所生产的精矿重量;尾矿重量;尾矿重量;在厂产品的盘存量(矿仓、浓缩机在厂产品的盘存量(矿仓、浓缩机内的产品);内的产品);原矿、精矿、尾矿及在厂产品的原矿、精矿、尾矿及在厂产品的化验品位;化验品位;机械损失。机械损失。商品平衡编制的计算式:商品平衡编制的计算式:上月遗留下来的盘存金属量本月收入原矿的金属量上月遗留下来的盘存金属量本月收入原矿的金属量运出的精矿中的金属量尾矿中的金属量遗运出的精矿中的金属量尾矿中的金属量遗留给下月的盘存金属量损失的金属量留给
19、下月的盘存金属量损失的金属量 计算商品回收率的公式是计算商品回收率的公式是:商品商品=(实产商品金属量(实产商品金属量/实选的矿石所含金实选的矿石所含金属量)属量)100%=(Q精精/Q原原a)100%式中,式中,Q精精实产精矿吨数;实产精矿吨数;精矿品位,精矿品位,%;Q原原实选的矿石吨数(扣除盘存的);实选的矿石吨数(扣除盘存的);a原矿品位,原矿品位,%。例题:某铜钼矿,已知原矿品位Cu1.5%,Mo0.20%,铜精矿品位为Cu24.5%、Mo0.5%,钼精矿品位为Cu0.5%,、Mo40.00%,尾矿品位为Cu0.1%,Mo0.02%,试计算铜、钼在各自精矿中的选矿回收率和在其它精矿中
20、的损失率各是多少?解:设:a铜精矿产率;b钼精矿产率 c尾矿产率;铜金属量平衡表达式:a铜精矿铜品位b钼精矿中铜品位c尾矿中铜品位原矿铜品位 钼金属量平衡表达式:a铜精矿钼品位b钼精矿中钼品位c尾矿中钼品位原矿钼品位 矿量平衡表达式:abc=100%,b=1ac a24.5%(1ac)0.5c0.11.5 则c=60a2.5 a0.5(161a2.5)40(60a2.5)0.020.2 a5.73 c93.89 b0.38 铜精矿中铜回收率 5.73 24.5%/1.5 =93.59%钼精矿中钼回收率 0.38 40.00/0.2%=76.00%铜精矿中钼损失率 5.73 0.5%/0.2=1
21、4.33%钼精矿中铜损失率0.380.5%/1.5=0.13%七、地质勘查与矿石可选性试验七、地质勘查与矿石可选性试验(一)矿山建设中的选矿试验(一)矿山建设中的选矿试验 试验规模按有关规定分为:试验规模按有关规定分为:(1 1)可选性试验可选性试验 可选性试验是实验室规模的矿石可选可选性试验是实验室规模的矿石可选性研究。其目的在于探索主要有用矿物性研究。其目的在于探索主要有用矿物的选矿方法和可能达到的选矿指标,查的选矿方法和可能达到的选矿指标,查明各类型、各品级矿石可选性的差别及明各类型、各品级矿石可选性的差别及伴生有用矿物回收方法和回收价值。伴生有用矿物回收方法和回收价值。(2 2)实验实
22、验室(室(流程流程)试验试验 实验室(流程)试验是在可选性试验实验室(流程)试验是在可选性试验的基础上进一步深入研究矿石的充分合的基础上进一步深入研究矿石的充分合理回收方法,不但要对各类型矿石以相理回收方法,不但要对各类型矿石以相适应的流程进行各种条件试验,探索可适应的流程进行各种条件试验,探索可能达到的选矿指标,更要对一至数种组能达到的选矿指标,更要对一至数种组合矿样进行综合流程试验,以寻求矿石合矿样进行综合流程试验,以寻求矿石统一加工流程和较好的选矿指标。统一加工流程和较好的选矿指标。(3 3)实验室扩大连续试验实验室扩大连续试验 实验室扩大连续试验是对上一段试验推实验室扩大连续试验是对上
23、一段试验推荐的选矿流程在实验室条件下串联成模荐的选矿流程在实验室条件下串联成模拟生产状态的选矿流程而进行的连续试拟生产状态的选矿流程而进行的连续试验。验。(4 4)半工业试验半工业试验 是利用模拟工业生产的工艺设备进行是利用模拟工业生产的工艺设备进行一定时间的连续性选矿试验。一定时间的连续性选矿试验。(5 5)工业试验工业试验 指在工业性试验厂中或已投产工厂的指在工业性试验厂中或已投产工厂的某个系列中所进行的选矿试验。某个系列中所进行的选矿试验。试验规模的确定取决于矿石性质、工艺方法试验规模的确定取决于矿石性质、工艺方法和选矿厂规模。具体确定条件见下表:和选矿厂规模。具体确定条件见下表:试验规
24、模确定条件试验规模确定条件序序号号条条 件件试验规模试验规模1矿床评价;中、小型选矿厂可行性研究;编制设矿床评价;中、小型选矿厂可行性研究;编制设计任务书计任务书可选性试验可选性试验2中、小型易选矿石选矿厂初步设计;大型选矿厂中、小型易选矿石选矿厂初步设计;大型选矿厂可行性研究和设计任务书可行性研究和设计任务书实验室试验实验室试验3大型易选、中、小型难选矿石选矿厂初步设计大型易选、中、小型难选矿石选矿厂初步设计实验室扩大连实验室扩大连续试验续试验4大型难选、中型极难选矿石选矿厂初步设计大型难选、中型极难选矿石选矿厂初步设计半工业试验半工业试验5大型极难选矿石选矿厂初步设计大型极难选矿石选矿厂初
25、步设计工业试验工业试验(二)地质勘查中的选矿试验(二)地质勘查中的选矿试验地质勘查各阶段对选矿试验的具体要求地质勘查各阶段对选矿试验的具体要求(1 1)预查阶段预查阶段:对矿石加工技术条件研究不作具:对矿石加工技术条件研究不作具体要求。体要求。(2 2)普查普查阶段阶段 :对发现的矿体,应与邻区、同类:对发现的矿体,应与邻区、同类型矿山中已生产的、有类比条件的矿石进行类型矿山中已生产的、有类比条件的矿石进行类比研究,从而对矿石加工选冶的可能性做出概比研究,从而对矿石加工选冶的可能性做出概略评述。略评述。(3 3)详查阶段详查阶段:一般情况下进行可:一般情况下进行可选试验或实验室流程试验,对难选
26、矿石选试验或实验室流程试验,对难选矿石或新类型矿石,应进行实验室扩大连续或新类型矿石,应进行实验室扩大连续实验,做出工业利用评价;对有类比条实验,做出工业利用评价;对有类比条件的易选矿石,进行类比评价,可不做件的易选矿石,进行类比评价,可不做选矿加工试验。选矿加工试验。(4 4)勘探阶段:勘探阶段:一般应进行实验室一般应进行实验室流程试验,必要时进行实验室扩大连续流程试验,必要时进行实验室扩大连续试验;对有类比条件的、易选的矿石进试验;对有类比条件的、易选的矿石进行可选试验或实验室流程试验,对难选行可选试验或实验室流程试验,对难选的或新类型的矿石必要时进行半工业试的或新类型的矿石必要时进行半工
27、业试验。验。第二章第二章 选别前准备作业选别前准备作业 作业内容一般包括作业内容一般包括破碎与筛分破碎与筛分;磨矿磨矿与分级与分级两部分。两部分。该阶段粉碎作业的目的该阶段粉碎作业的目的 将矿石破碎和磨碎到一定粒度,使将矿石破碎和磨碎到一定粒度,使有用矿物和脉石矿物呈单体解离;有用矿物和脉石矿物呈单体解离;使粉碎产品的粒度满足选矿方法的需使粉碎产品的粒度满足选矿方法的需要。要。选别前准备作业的意义选别前准备作业的意义 1 1、经济意义、经济意义 选别前准备作业在选矿厂中占有重要地位。选别前准备作业在选矿厂中占有重要地位。金属选厂选别前准备作业的基建投资约占选厂金属选厂选别前准备作业的基建投资约
28、占选厂总投资的一半以上。其生产费用亦约占选矿总总投资的一半以上。其生产费用亦约占选矿总成本的成本的30%30%50%50%。因此,确定合理的粉碎流程,。因此,确定合理的粉碎流程,合理选择、使用、维护粉碎设备,对提高生产合理选择、使用、维护粉碎设备,对提高生产力,降低成本具有重要意义。力,降低成本具有重要意义。2 2、技术意义、技术意义 有用矿物与脉石矿物的单体解离程度直接影有用矿物与脉石矿物的单体解离程度直接影响分选指标。响分选指标。第一节第一节 破碎与筛分破碎与筛分 一、破碎一、破碎(一)破碎方式(一)破碎方式 选矿中主要利用机械能破碎矿石,破选矿中主要利用机械能破碎矿石,破碎方式主要有碎方
29、式主要有挤压破碎、劈裂破碎、挤压破碎、劈裂破碎、折断、折断、研磨破碎、冲击破碎研磨破碎、冲击破碎。(二)破碎阶段和破碎比(二)破碎阶段和破碎比 破碎阶段按给料粒度和破碎产品粒度破碎阶段按给料粒度和破碎产品粒度可大致可分为以下三个阶段:可大致可分为以下三个阶段:破碎阶段的划分 破碎阶段 给料粒度(mm)产品粒度(mm)粗碎 1500500 400125 中碎 400125 10025 细碎 10025 255 破碎比(破碎比(i):):给料中最大矿块的粒度给料中最大矿块的粒度(Dmax)与破碎产品最大粒度(与破碎产品最大粒度(dmax)的的比值。即比值。即 i=Dmax/dmax 总破碎比等于各
30、阶段破碎比乘积。总破碎比等于各阶段破碎比乘积。i=i1 i1 i1 in=Dmax/dmax 因此,破碎段数取决于给料的最大粒度因此,破碎段数取决于给料的最大粒度和产品的最大粒度,以及各破碎阶段所能达和产品的最大粒度,以及各破碎阶段所能达到的破碎比。到的破碎比。(三)常用破碎设备(三)常用破碎设备 选矿厂采用的破碎机的种类,主要取选矿厂采用的破碎机的种类,主要取决于矿石性质、选矿厂的生产能力和决于矿石性质、选矿厂的生产能力和破碎产品的粒度。破碎产品的粒度。常用破碎设备类型常用破碎设备类型见下表:见下表:类类 型型适用范围适用范围颚式破碎机(简单摆动式、复杂摆颚式破碎机(简单摆动式、复杂摆动式)
31、动式)各类矿石的粗碎各类矿石的粗碎旋回破碎机旋回破碎机大型矿山的矿石粗碎大型矿山的矿石粗碎圆锥破碎机(标准型、中型、短头圆锥破碎机(标准型、中型、短头型)型)硬矿石、中硬矿石的中碎(标准型、中硬矿石、中硬矿石的中碎(标准型、中型)、细碎(短头型)型)、细碎(短头型)对辊破碎机对辊破碎机小型厂,避免过粉碎物料的中、细碎小型厂,避免过粉碎物料的中、细碎锤式破碎机锤式破碎机中小型厂,中硬以下易碎矿石中、细碎中小型厂,中硬以下易碎矿石中、细碎反击式破碎机反击式破碎机中硬以下易碎矿石的中、细碎中硬以下易碎矿石的中、细碎 二、筛分二、筛分 (一)筛分的任务与分类(一)筛分的任务与分类 按照应用目的和使用场
32、合的不同,按照应用目的和使用场合的不同,以及筛分作业在生产工艺中担负的任务以及筛分作业在生产工艺中担负的任务不同。筛分作业可分为独立筛分、准备不同。筛分作业可分为独立筛分、准备筛分、辅助筛分、脱水筛分筛分、辅助筛分、脱水筛分 、脱泥筛、脱泥筛分与脱介筛分和选择性筛分。分与脱介筛分和选择性筛分。以下重点介绍辅助筛分。以下重点介绍辅助筛分。辅助筛分辅助筛分 是与选矿破碎作业配合的筛分。是与选矿破碎作业配合的筛分。按性质分按性质分有三种有三种类型:类型:(1 1)预先筛分)预先筛分:物料进入破碎机前的筛分。:物料进入破碎机前的筛分。即预先分出粒度合格的物料即预先分出粒度合格的物料,使它不再进入使它不
33、再进入破碎机,以免过粉碎和提高破碎机的生产效破碎机,以免过粉碎和提高破碎机的生产效率。率。(2 2)检查筛分)检查筛分:物料从破碎机排出后的筛分。:物料从破碎机排出后的筛分。目的是检查破碎产物的粒度,通不过者返回目的是检查破碎产物的粒度,通不过者返回破碎机,使产品符合粒度要求。破碎机,使产品符合粒度要求。采用检查筛分作业会使破碎车间设备配置采用检查筛分作业会使破碎车间设备配置复杂化,增加基建投资费用,一般情况下,复杂化,增加基建投资费用,一般情况下,只在最后一段破碎作业才采用检查筛分。只在最后一段破碎作业才采用检查筛分。(3 3)预先及检查筛分)预先及检查筛分:一个筛分作业同时起:一个筛分作业
34、同时起预先筛分和检查筛分的作用。预先筛分和检查筛分的作用。(二)筛分机(二)筛分机 筛分机有固定式和运动式之分。选矿厂筛分机有固定式和运动式之分。选矿厂普遍采用的筛分设备是振动筛,另外还普遍采用的筛分设备是振动筛,另外还有格筛和棒条筛等。有格筛和棒条筛等。1、格筛:格筛:水平安装在储矿仓的上部,对粗水平安装在储矿仓的上部,对粗碎机的入料进行筛分。碎机的入料进行筛分。2、棒条筛棒条筛:棒条筛一般用于粗、中碎前的:棒条筛一般用于粗、中碎前的预先筛分。预先筛分。3、惯性振动筛惯性振动筛:是目前常用的一种筛分:是目前常用的一种筛分机,用于中、细粒物料的筛分。机,用于中、细粒物料的筛分。4、自定中心振动
35、筛自定中心振动筛:主要为中、细碎筛:主要为中、细碎筛分设备,筛分效率高,应用广泛。分设备,筛分效率高,应用广泛。5 5、弧形筛和细筛弧形筛和细筛:湿式细粒级筛分设备。:湿式细粒级筛分设备。第三节第三节 磨矿与分级磨矿与分级 一、磨矿一、磨矿(一)磨矿阶段与磨矿比(一)磨矿阶段与磨矿比 通常将磨矿阶段划分为粗磨、中磨、通常将磨矿阶段划分为粗磨、中磨、细磨阶段。细磨阶段。磨矿比:磨矿比:i磨磨=Dmax/dmax 磨矿方法分干法和湿法两种。选别前磨矿方法分干法和湿法两种。选别前准备作业多采用湿磨。准备作业多采用湿磨。磨矿阶段 给料粒度(mm)产品粒度(mm)粗磨 255 10.3 中磨 10.3
36、0.10074 细磨 1 2.5属于很容易选别属于很容易选别;A=2.51.75 属于容易选别属于容易选别;A=1.751.5 属于中等难易程度,可以选别属于中等难易程度,可以选别;A=1.51.25属于难选别;属于难选别;A 1.25属于很难选别。属于很难选别。这是在粒度相同的情况下,按相对密度分这是在粒度相同的情况下,按相对密度分选难易程度的指标。选难易程度的指标。(二)重选方法和设备(二)重选方法和设备 重选按原理可分为重选按原理可分为分级、洗矿、跳汰选矿、分级、洗矿、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿、重介质选矿和风力摇床选矿、溜槽选矿、重介质选矿和风力选矿选矿七大类。这些方法各有特点和适用
37、范七大类。这些方法各有特点和适用范围。围。工艺名工艺名称称分选介质分选介质介质的主要运动介质的主要运动形式形式适宜的处理粒适宜的处理粒度度/mm处理能处理能力力重介质重介质选矿选矿重悬浮液重悬浮液或重液或重液上升流,水平流上升流,水平流或回转流或回转流70(100)2最大最大跳汰选跳汰选矿矿水或空气水或空气间断上升或上下间断上升或上下交变介质流交变介质流160.2大大摇床选摇床选矿矿水或空气水或空气连续倾斜水流或连续倾斜水流或上升气流上升气流20.04小小溜槽选溜槽选矿矿水水连续倾斜水流或连续倾斜水流或回转流回转流20.01小小各种重选工艺相同的特点:各种重选工艺相同的特点:矿粒间必须存在密度
38、的差异;矿粒间必须存在密度的差异;分选过程在运动介质中进行;分选过程在运动介质中进行;在重力、流体动力及其它机械力的综合在重力、流体动力及其它机械力的综合作用下,矿粒群松散并按密度分层;作用下,矿粒群松散并按密度分层;分好层的物料,在运动介质的作用下实分好层的物料,在运动介质的作用下实现分离,并获得不同的最终产品。现分离,并获得不同的最终产品。1摇床选矿摇床选矿 摇床选矿是利用机械摇动和斜面水流冲洗联摇床选矿是利用机械摇动和斜面水流冲洗联合作用使矿粒按密度分离的过程。它是选合作用使矿粒按密度分离的过程。它是选别细粒物料应用最广泛的重选法之一。别细粒物料应用最广泛的重选法之一。分选原理:分选原理
39、:(2)分选设备)分选设备 根据选别粒度,摇床可分为矿砂摇床根据选别粒度,摇床可分为矿砂摇床和矿泥摇床,矿砂摇床的选别粒度范和矿泥摇床,矿砂摇床的选别粒度范围在围在2 20.0740.074mmmm之间,矿泥摇床用于之间,矿泥摇床用于选别粒度小于选别粒度小于0.0740.074mmmm的物料。的物料。摇床从构造上来分类,因床头结构、摇床从构造上来分类,因床头结构、床面形式和支撑方式不同可分为衡阳床面形式和支撑方式不同可分为衡阳式摇床、云锡式摇床和弹簧摇床,近式摇床、云锡式摇床和弹簧摇床,近年来又研制出悬挂式多层摇床和离心年来又研制出悬挂式多层摇床和离心摇床。摇床。(3)应用)应用适应范围适应范
40、围:摇床选矿是选别细粒物料应用:摇床选矿是选别细粒物料应用最广泛的重选法之一。适宜选别粒度最广泛的重选法之一。适宜选别粒度一般在一般在20.02mm之间。之间。应用应用:摇床主要用于选别钨、锡、铌、钽、摇床主要用于选别钨、锡、铌、钽、铬等和其它有色、稀有金属和贵金属铬等和其它有色、稀有金属和贵金属矿石,也可以用来选别铁、锰矿石及矿石,也可以用来选别铁、锰矿石及煤,以及重晶石、兰晶石、叶腊石等煤,以及重晶石、兰晶石、叶腊石等非金属矿石。非金属矿石。2溜槽选矿溜槽选矿 溜槽选矿是利用矿粒在斜面运动水流中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。运动状态的差异进行选矿的方法。分
41、选原理分选原理:溜槽选矿过程中,矿粒混合:溜槽选矿过程中,矿粒混合物被给入倾角不大的斜槽内,在水流的物被给入倾角不大的斜槽内,在水流的冲力、矿粒的重力(或离心力)及槽子冲力、矿粒的重力(或离心力)及槽子的摩擦力作用下,使矿粒按相对密度沉的摩擦力作用下,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。水流带走,从而达到分选的目的。(2)分选设备)分选设备 按选别粒度可分为:按选别粒度可分为:粗粒溜槽粗粒溜槽,选,选别粒度大于别粒度大于23mm的矿粒,现常被跳的矿粒,现常被跳汰机和其它新型溜槽代替;汰机和其它新型溜槽代替;矿砂溜槽
42、矿砂溜槽,适于选别粒度介于适于选别粒度介于20.074mm之间的矿之间的矿粒;粒;矿泥溜槽矿泥溜槽,处理小于,处理小于0.074mm.粒级的矿粒。粒级的矿粒。按选别方式按选别方式可分为可分为:螺旋选矿机、离心螺旋选矿机、离心选矿机、皮带溜槽、扇形溜槽等。选矿机、皮带溜槽、扇形溜槽等。(3)应用)应用 溜槽主要用于选别粒度在溜槽主要用于选别粒度在20.01mm.之间的细粒物料。选别对象目前主要包之间的细粒物料。选别对象目前主要包括铁、钨、锡等金属矿石和磷酸盐、云括铁、钨、锡等金属矿石和磷酸盐、云母等非金属矿石。母等非金属矿石。3跳汰选矿跳汰选矿 跳汰选矿是指物料在垂直运动的变速水跳汰选矿是指物料
43、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。流中,按相对密度差异进行分选的过程。(1)分选原理分选原理:不同相对密度的矿粒混合物: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,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,相对密度相对密度小的矿粒位于上层,相对密度大的矿粒位于下层,再借助机械作用和大的矿粒位于下层,再借助机械作用和水流的作用将相对密度不同的产物分别水流的作用将相对密度不同的产物分别排出,从而达到选矿的目的。排出,从而达到选矿的目的。(2)2)分选设备分选设备跳汰机类型很多,但用于选矿的主要是跳汰机类型很多,但用于选矿的主要是隔隔膜跳汰机膜跳汰
44、机(3)应用)应用 跳汰选矿具有设备简单、处理能力大、跳汰选矿具有设备简单、处理能力大、操作方便等优点,广泛的应用于粗、中操作方便等优点,广泛的应用于粗、中粒物料的选分,也可用于宽级别细粒粒物料的选分,也可用于宽级别细粒(F F机机 F F弱弱 F F机机=重力、介质阻力、重力、介质阻力、离心力、摩擦力之和。离心力、摩擦力之和。2 2、矿物的磁性、矿物的磁性(1 1)矿物按磁性分类)矿物按磁性分类 按照比磁化系数按照比磁化系数X X0 0的不同可将矿物分为的不同可将矿物分为以下三种磁性类型:以下三种磁性类型:(1 1)强磁性矿物强磁性矿物:X X0 03.83.81010-5-5 m m3 3
45、/Kg,/Kg,在在磁场强度磁场强度H H为为120120KA/mKA/m的弱磁场磁选机中的弱磁场磁选机中可以选出。属于这类矿物主要有:如磁可以选出。属于这类矿物主要有:如磁铁矿、磁黄铁矿、磁赤铁矿、锌铁尖晶铁矿、磁黄铁矿、磁赤铁矿、锌铁尖晶石等。石等。(2 2)弱磁性矿物弱磁性矿物:X X0 0=7.5=7.51010-6-6 1.261.261010-7 7m m3 3/Kg/Kg,在磁场强度在磁场强度H H为为80080016001600KA/mKA/m的强的强磁场磁选机中可以选出。属于这类矿物主要磁场磁选机中可以选出。属于这类矿物主要有:如赤铁矿、褐铁矿、铬铁矿、钛铁矿、有:如赤铁矿、
46、褐铁矿、铬铁矿、钛铁矿、金红石、黑云母、角闪石、绿泥石、蛇纹石、金红石、黑云母、角闪石、绿泥石、蛇纹石、石榴子石等。石榴子石等。(3 3)非磁性矿物非磁性矿物:X X0 01.261.261010-7-7m m3 3/Kg/Kg,是目是目前无法用磁选法回收的矿物。金属矿物如方前无法用磁选法回收的矿物。金属矿物如方铅矿、辉铜矿、闪锌矿等,非磁性矿物还包铅矿、辉铜矿、闪锌矿等,非磁性矿物还包括大部分非金属矿物,如石墨、金刚石、高括大部分非金属矿物,如石墨、金刚石、高岭土、石英、长石、方解石等。岭土、石英、长石、方解石等。(二)磁选设备(二)磁选设备1、磁选机的分类、磁选机的分类 磁选机的分类方法很
47、多,常根据磁场强磁选机的分类方法很多,常根据磁场强度将磁选机分为两类度将磁选机分为两类(1)弱 磁 场 磁 选 机弱 磁 场 磁 选 机:磁 场 强 度:磁 场 强 度H=80120KA/m。用于分选强磁性矿物。用于分选强磁性矿物。(2)强磁场磁选机强磁场磁选机:H=8001600KA/m,用于分选弱磁性矿物。用于分选弱磁性矿物。常用弱磁选机有:湿式永磁弱磁场磁常用弱磁选机有:湿式永磁弱磁场磁选槽和湿式永磁弱磁场圆筒式磁选机选槽和湿式永磁弱磁场圆筒式磁选机等等。常用强磁选机有:干式电磁强磁场圆常用强磁选机有:干式电磁强磁场圆盘式磁选机、干式永磁对辊式强磁选机、盘式磁选机、干式永磁对辊式强磁选机
48、、琼斯型强磁选机和湿式萨拉型转环式高琼斯型强磁选机和湿式萨拉型转环式高梯度强磁选机等。梯度强磁选机等。每种磁选机都有其适用范围,但有一每种磁选机都有其适用范围,但有一点共同,就是强磁场磁选机适于选弱磁点共同,就是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性矿物,弱磁场磁选机适于选强磁性矿物。物。第四节第四节 其他机械选矿方法其他机械选矿方法 电选法、拣选法电选法、拣选法 、摩擦选矿、粒度、摩擦选矿、粒度选矿、形状选矿、硬度选矿、油膏选矿、选矿、形状选矿、硬度选矿、油膏选矿、磁流体分选。磁流体分选。第五节第五节 化学选矿化学选矿一、概述一、概述 化学选矿法是化学选矿法是处理和综合利
49、用某些贫、处理和综合利用某些贫、细、杂难选矿物和选治过程中,某些难细、杂难选矿物和选治过程中,某些难处理中间产品的有效方法之一。处理中间产品的有效方法之一。化学选矿过程化学选矿过程化学选矿过程一般包括下面三个主要工序:化学选矿过程一般包括下面三个主要工序:原料准备原料准备 矿物分解矿物分解化学精矿的制取化学精矿的制取 二、化学选矿的常用方法二、化学选矿的常用方法 化学选矿包括各种形式的焙烧、浸出、化学选矿包括各种形式的焙烧、浸出、固液分离,化学沉淀,离子交换,溶固液分离,化学沉淀,离子交换,溶剂萃取,离子浮选,活性炭吸附,金剂萃取,离子浮选,活性炭吸附,金属置换,电沉积等方法。属置换,电沉积等
50、方法。(一)焙烧(一)焙烧 焙烧是在适当气氛(有时还加入某焙烧是在适当气氛(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。生物理变化和化学变化的工艺过程。根据焙烧的气氛条件和目的组分发根据焙烧的气氛条件和目的组分发生的主要化学变化,可将焙烧过程大生的主要化学变化,可将焙烧过程大致分为:氧化焙烧,硫酸化焙烧,还致分为:氧化焙烧,硫酸化焙烧,还原焙烧,氯化焙烧,煅烧等。原焙烧,氯化焙烧,煅烧等。(1)氧化焙烧)氧化焙烧 硫化矿物在氧化气氛条件下加热,将全硫化矿物在氧化气氛条