选矿及其选矿作业

1．什么是选矿，选矿的目的和意义是什么?

选矿是利用不同矿物之间物理的、化学的或物理化学性质的差异，采用各种

方法将它们相互分离的工艺过程。比如磁铁矿(化学组成为Fe

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)与石英(化学组

成为SiO

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)是鞍山式铁矿石中两种主要的矿物成分，这两种矿物的物理性质(如磁性、密度和导电性等)和物理化学性质(如颗粒表面的润湿性)不同，可以采用一些设备(辅以介质或药剂)分开它们，使一种产物主要含有磁铁矿，而另—种产物则主要含有石英，这一分离过程就是选矿。选矿的目的在于以下几点：

(1) 富集有用矿物成分。如含铁30％左右的贫铁矿经过选矿可得到含铁65％以上的铁精矿，有用矿物磁铁矿被富集。

(2) 分离两种或几种有用矿物成分。如铜、铅、锌的硫化物经常共生在一起，经过选矿可分开它们而分别得到铜精矿、铅精矿和锌精矿。

(3) 除去物料中的有害杂质。如铁精矿中的有害杂质硫和磷可经过选矿去除一部或大部，再加高岭土中影响其白度的铁、钛矿物可通过选矿降低其含量，达到要求的标推。

选矿的意义可从以下三个方面分析：1）从技术方面讲，科技和工业的发展对矿物原料质量的要求越来越高，直接开采的矿石往往达不到标推，而将原矿进行选矿加工则可以满足要求。比如，铁矿石中硫和磷含量高时炼出的生铁发脆，此时降低硫磷含量的选矿工序就是必需的；制作磁性材料的铁精粉，有时要求其含硅量低于0.4％，这样的超级精矿非经选矿不可。这样的例子不胜枚举。现在选矿越来越普遍地成为矿产加工的必要环节；2）.从经济方面讲，选矿可以给矿山、选厂和冶炼厂带来经济效益。例如，某小型铁选厂处理含铁32％的矿石生产含铁65％的铁精矿，每年生产3.5万t铁精矿就可获利近百万元；某有色金属冶炼厂将铜精矿品位提高1％，每年可多生产粗铜3135t、利润相当可观；某炼铁厂将铁矿粉品位提高1％．则高炉生铁产量可提高2.5％、焦比下降1.5％、石灰石节省4％-5％，经济效益显著；3）应用选矿技术还能变废为宝，综合回收各种有价成分。如火力发电厂的废物粉煤灰，堆放占地又造成环境污染，是发电厂的一大优患，而把粉煤灰进行选矿处理可生产出铁矿粉、玻璃微珠和水泥配料等多种有用产品。现在选矿技术在冶金、煤炭、化工、建材和环保等部门都得到应用，对国民经济的发展意义重大。

2．选矿方法有哪几种，各选矿法的要点是什么?

选矿法有重选、磁选、电选、浮选、化选、光电选、摩擦选和手选等。各选矿法的要点简述如下：

重选，全称重力选矿，是根据矿物密度不同而分离矿物的选矿方法。进行重选时除了要有各种重选设备之外，还必须有介质(空气、水或重液)。重选过程中矿粒要受到重力(如果在离心力场中则主要是离心力)、设备施加的机械力和介质的作用力，这些力的巧妙组合就使密度不同的矿物颗粒产生不同的运动速度和运动轨迹，最终可使它们彼此分离。

磁选是利用矿物磁性的差异而分离矿物的选矿方法。磁选是在磁选设备的磁场中进行的，不同磁性的矿粒由于受到大小不同的磁力而产生不同的运动轨迹，于是可分开它们。

电选是利用矿物电性的不同而分离矿物的。电选在电选机的电场中进行，不同电性的矿粒因荷电不同而受到不同的电场作用力，从而产生不同的运动轨迹，

最后实现分离。

浮选全称浮游选矿，是利用矿物颗粒表面物理化学性质的差异，从矿浆中借助于气泡的浮力分选矿物的过程。在矿浆中加入各种浮选药剂，矿粒对药剂的选择性吸附造成可浮性差异，当矿浆进入浮选机时经搅拌与充气产生大量的弥散气泡，在矿浆中悬浮的矿粒与气泡碰撞，可浮性好的矿粒附着在气泡上，上浮至矿液面形成泡沫产品，不浮矿粒则留在矿浆内，这就实现了浮选分离。浮选必须在固-液-气三相兼有的矿浆中进行，添加适当的浮选药别是浮选的关键。

化选即化学选矿，是利用矿物化学性质的差异，采用化学处理(如焙烧、浸出、萃取、沉淀等)或化学处理与物理选矿相结合的方法，使有用组分得到富集或提纯，最终产出化学精矿或产品。

光电选矿法是基于矿物之间的光电性质(颜色、反射率、受激发光和透明度等)的区别，利用光电效应，采用机械分拣矿物的选矿方法。

摩擦选矿法是根据矿物摩擦系数和弹性的差异而进行分选的。选别过程一般是在斜面上进行，不同摩擦系数和弹性的矿物与斜面碰撞时，产生不同的反跳，沿斜面有不同的运动速度而形成不同的运动轨迹，最终彼此分离。

手选法是根据肉眼能观察到的矿石外观上的差别(一般为颜色和光泽等]而人工拣选的方法。

3．选矿过程通常由哪些基本作业组成?

选矿过程通常是由选前的矿石准备作业、选别作业和选后的脱水作业所组成的。

(1)选前的准备作业，包括矿石的破碎与筛分、磨矿与分级，这些作业通称为粉碎作业。其目的是使矿石中的有用矿物和脉石矿物或不同的有用矿物实现单体解离或者使物料的粒度满足选别作业的要求。

(2)选别作业，包括一种或多种选矿方法，是使已解离的有用矿物与脉石矿物(或不同的有用矿物)实现分离的作业。

(3)选后的脱水作业，包括精矿的浓缩、过滤和干燥，目的是脱除精矿的水分，以便于贮存、运输和出售。

选矿过程如图1—1所示。

4．选矿工作者应熟悉哪些矿石学方面的知识?

选矿工作者应熟悉有关矿石的基本概念和矿石性质方面的知识，具体内容如下：

(1)基本概念，包括矿物、岩石、矿石、矿床、矿体、围岩、废石等的基本概念。

矿物是在地壳中由于自然的物理化学作用与生物作用，所生成的具有固定化学组成和物理化学性质的自然元素或天然化合物。如金、石墨、硫磺为自然元素矿物，而磁铁矿、黄铜矿和石英为天然化台物，也都是矿物。矿物以化合物居多。

构成地球外壳的物质叫岩石。岩石是由一种或多种矿物组成的矿物集合体。例如花岗岩就是由长石、石英和云母等矿物组成的岩石。

所谓矿石就是在现在的技术及经济条件下可以被开采、加工和利用的岩石。例如磁铁石英岩当含铁量超过20％时，目前就可作为铁矿石。矿石由有用矿物和脉石矿物所组成，有用矿物是人们要利用的矿物，也就是选矿的目的矿物；脉石矿物就是目前尚不能利用的矿物，也就是选矿要选为尾矿的矿物。

地壳中具有开采价值的矿石积聚区，通常称为矿床。矿床没有一定的几何形状。而矿体是矿床的主要组成部分，矿体是具有一定形状、产状和大小的矿石聚集体，是开采的对象。

矿石周围的岩石叫做围岩。夹在矿体中的岩石称为夹石

围岩和夹石通称为废石，也称为毛石o

(2)矿石性质，包括矿石的化学成分、矿物组成、结构和构造、有用及有害元素的赋存状态、矿石物理性质和化学性质等等。

矿石的化学成分。除选矿的目的成分(如铁矿石中的铁)外，往往还伴生一些