矿物加工基本知识
矿物加工学复习 ( 三 )
浮选复习第一章：浮选基本原理1.浮选法的依据是什么？表层浮选、多油浮选和泡沫浮选各自的原理？答：浮选是根据矿物表面物理化学性质的差异，而分选矿物的一种选矿方法。
①表层浮选：分选作用主要在水-气界面发生，将细矿石粉洒在流动水面，矿石中某些疏水亲气的矿物浮在水面，另一些亲水疏气的矿物则沉在水中，分别收集后实现分离。
②多油浮选：将细粒矿石与大量的油和水一起搅拌，分选作用主要在油-水界面发生，矿石中某些疏水亲油的矿物进入油中后浮起，其他亲水疏油的矿物则留在水中，然后从油和水中再分离出不同的矿物。
③泡沫浮选：利用矿浆中产生的气泡增加气液界面，提高分离效率，分选作用主要在气-水-固三相界面发生，疏水矿粒念附气泡上浮，亲水矿粒留于水中。
2.浮选在矿物精选工业中的地位。
为什么？答：浮选是应用最广且最有前途的选矿方法。
因为：①回收率高②适应性广③有效处理细泥3.煤泥浮选在煤炭分选工业中的作用是什么？答：煤泥浮选是利用煤与矸石表面物理化学性质的差异，并能过添加特定浮选药剂的方法来扩大煤与矸石间表机润湿性的差别，在固、液、气三相界面，选择性地富集低灰煤炭，从而实现煤与矸石分离的一种煤泥分选技术。
浮选之所以能广泛地应用于煤泥分选，重要的原因在于它能能过浮选药剂灵活地控制浮选过程，并按照人们的要求有效地实现煤与矸石分离，使煤炭资源得到综合高效利用。
4.浮选系统中气-水两相的结构特点有何同异处？答：气相中的水蒸气和液相中的水分子都是极性分子；气相中大部分气体是非极性分子，而水分子为极性。
之所以要单独提出同点，是因为气相中的水蒸气对浮选有影响，如水蒸气加速矿物表面的氧化等。
5.简述矿物表面的极性与非极性含义。
为什么矿物表面有极性与非极性之分？（答案见作业题第一题第二小问）6.矿物表面为何有亲水和疏水之分？答：因为矿物晶格破裂时，由于暴露在表面的键型不同，矿物表面性质也就不同。
当矿物表面具有较强的离子键、共价键时，其不饱和程度较高。
矿物加工(2-7)
图 化 学 选 矿 与 物 理 选 矿 、 冶 炼 的 关 系
第二篇 矿物的生物与化学处理
矿物加工学（2）
第一章 矿物化学处理
2 化学选矿的一般过程
1）原料准备：矿物原料的破、磨、配料；预先富集。 2）焙烧：使目的组分矿物转变为易浸的或易于物理分选的形态，部分 杂质分解挥发或转变为难浸的形态，且可改变原料的结构构造。 3）浸出：使有用组分或杂质组分选择性地溶于浸出液中，从而使两种组分 分离。一般情况下浸出含量少的组分。 4）固液分离：采用沉降倾析、过滤和分级等方法处理浸出液，以获得供后 续处理的澄清溶液或含少量细矿粒的稀矿浆。 5）侵出液净化：采用化学沉淀法、离子交换法或溶液萃取法等进行净化分 离，以获得有用组分含量高的净化溶液 6）制取化学精矿：从净化液中采用化学沉淀法、金属置换法、金属沉积法 以及物理选矿法，沉淀析出化学精矿。
即在电解进行的条件下，阳极材料是不溶或惰性的。为保证 不溶解阳极电解过程的持续进行，一般将电解过程与前一过程 （反萃或浸出）结合起来，使得在溶液循环过程中使目的组分不 断得到补充。
第二篇 矿物的生物与化学处理
矿物加工学（2）
第一章 矿物化学处理
第二篇 矿物的生物与化学处理
矿物加工学（2）
第一章 矿物化学处理
第二篇 矿物的生物与化学处理
矿物加工学（2）
第一章 矿物化学处理
第二篇 矿物的生物与化学处理
矿物加工学（2）
第一章 矿物化学处理
1 化学选矿的特点
优点： 1）化学处理不嫌矿石“贫”、“细”、“杂”，对原料 的适应性广；有利于矿产的综合利用。 2）最终产品纯度高。除形成化学精矿外，还可生产较纯 的化合物以至金属，直接满足社会需求或供应金属加工市场。
矿物加工工程概论
三、煤炭是我国的主要能源
• ㈠能源及其分类
• 1、能源：可以提供能量和做功的自然资源。 • 2、能源分类：
•
再生能源：水力
•
常规能源
•
非再生能源：煤、石油、天然气
•
一次能源
• 能源
再生能源：太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能
•
新能源
•
非再生能源：核聚变能
•
•
二次能源：焦炭、电力、煤气、热；煤油、重油等石油制品；余热、蒸汽等
• ⑶中矿：分选过程中产出的中间未完成产品，需要返回原分选流程中处理或
•
单独处理。
• ⑷尾矿：经过分选后残余的可弃去的物料。
一、矿物加工的基本概念和术语
• 4、矿产资源：是指由地质作用形成的，赋存于地壳内部或地表的具有利用
•
价值的，呈固态、液态或气态的自然资源。它即包括在当前
•
技术经济条件下可以开发利用的物质，又包括在未来条件下
•
合体。
• 3、矿石：是指在目前的技术经济条件下，在质和量两方面都能为国民经
•
济所利用的矿物集合体。
•
有用矿物：能直接被利用或能从中提取一种或多种元素的矿物。
• 矿石
•
脉石：与有用矿物伴生的，目前无法富集或尚不能利用的一些矿物。
• ⑴原矿：矿山采出的原始产品，其中含有大量的脉石。
• ⑵精矿：经分选后富集了有价成分的最终分选产品。
四、煤及煤质的基本知识
• ⒈煤的形成
• 煤：古代植物遗体经成煤作用后转变成的固体可燃矿产。 • 成煤作用：从植物死亡、堆积到转变为煤的演变过程，以及在这个
演变过程中经受的各种作用，称为成煤作用。
四、煤及煤质的基本知识
矿物加工学-概论
1.1 矿物加工学的概念及定义
矿物加工的方法？
根据 不同的矿石类型、不同的特性参数和对产品的要求不同，在生产实践中， 可采用不同的矿物加工方法。
常用的矿物加工方法主要有： 重选法、磁选法、电选法、浮选法 化学分选、生物分选 特殊分选法
非? 非金金属属矿矿产和资建源材是指粉那体些材除料燃料矿产、金属矿产
外，在当前技术经济条件下，可供工业提取 非金 属化学元素、化合物或可直接利用的岩石与矿物 。
? 此类矿产少数是利用化学元素、化合物，多数则 是以其特有的物理和化学性能利用整体矿物或岩 石。
? 非金属矿产资源按工业用途可分为 冶金辅助原料、 化工原料和建筑原料与其他非金属矿产资源。
第一章 概述
选矿过程的一大特点是分选效果绝非十分完善；一些有价产品总要损失于尾 矿流中；而一些废料（或脉石矿物）又总是混人有价矿流。
矿物加工中常用的工艺指标： A.选矿的工艺指标
品位—是指给矿或产品中有用成分的质量分数，常用百分数表示。原矿品 位常以α表示，精矿品位以β表示，尾矿品位以θ表示。
产率—产品质量与原矿质量之比，叫该产品的产率，用 γ表示。
矿物加工学
课程内容
第一篇 概论 第二篇 粉碎技术与设备 第三篇 磁电分离技术 第四篇 重力分离技术 第五篇 浮选工艺与设备 第六篇 固体物料脱水技术
矿物资源加工
? 矿物资源加工，是用物理、化学的方法对天然矿物资源和 其他资源进行加工（包括分离、富集、提纯、提取、深加 工等），以获取有用物质的科学技术。
（4）非传统矿物资源和二次资源的加工利用技术
矿物加工学
Q dD 2 dA2 NdA2 3 3K 2 D dD 3K 2Q D D
破碎Q立方米物料所需之功：
（4-2-6）
A 3K 2 Q
d pj
D pj
D pj dD 3K 2 Q ln K ' 2 Q ln i D d pj
（4-2-7）
由式（4-2-7）可见，根据体积假说，破碎功只与破碎比有关。
1 1 1 A3 K 3 ( ) K3 ( i 1) （4-2-9） d D D
4.2 破碎及粉碎理论
榜德假说适用于破碎和磨碎。 以上所介绍的三种破碎理论都有局限性和误差，都从某一个角度解释了 破碎的某一阶段。 面积假说只注意了新生表面积所需要的能量，而忽视了物料破碎前先出 现变形和实际中物料又是非均质的。 体积假说只考虑了破碎时的变形能，没有考虑到新生表面积的增加，同 样具有片面性。 裂缝假说是介于面积假说与体积假说之间，提出破碎功耗与 D5/2成正比， 但没有充足的理论根据，而且由于它是根据实际资料整理出的经验公式， 所以具有一定的适用范围。
4.2 破碎及粉碎理论
破碎理论的实际应用条件:
粉碎时新生表面积不多，体积假说较为准确，裂缝假说结果不可 靠；细碎时（破碎到10μ m以下时）裂缝假说求得的数据过小，此时 新生表面积增加，表面能是主要的，面积假说较为准确；在粗碎与细 碎之间的广泛范围内，裂缝假说比较适用，因为榜德的经验公式是根 据一般破碎设备得出结论，所以在中等破碎比情况下与它大致相符。
4.1
概述
（2）磨 碎
磨矿是在研磨介质产生的冲击力和研磨力的联合作用下矿石被粉碎 成微细颗粒的过程。磨矿作业是矿石破碎过程的继续，是分选前准备作 业的重要组成部分。 在选矿工业中，磨矿细度与选矿指标有着密切的关系。在一定程度 上，有用矿物的回收率随着磨矿细度的减小而增加。因此，适当减小矿 石的磨碎细度能提高有用矿物的回收率和产量。 磨矿作业所用的机械设备称为磨矿机。
矿物加工知识点总结
矿物加工知识点总结1. 矿石的分类矿石是指含有矿物质的矿石矿物。
矿石按其生成过程可以分为岩浆矿石、沉积矿石、变质矿石、热液矿石和后期沉淀矿石等。
按照成矿地质过程可以分为碱岩型矿床、沉积岩型矿床、构造岩型矿床、剥蚀岩型矿床、变质岩型矿床等。
根据矿石所含的成分和性质可以分为金属矿石、非金属矿石、工业矿石和贵重金属矿石。
根据矿石中所含的主元素不同，可以将金属矿石分为铁矿石、有色金属矿石、贵金属矿石、稀有金属矿石等。
对于矿石的分类了解是进行矿物加工的基础。
2. 矿石的选矿选矿是指通过一系列的物理和化学方法将矿石中有用的矿物质和有用的矿石分离出来，从而提高矿石的品位。
选矿的方法包括干法选矿、湿法选矿、重选、磁选和浮选等。
在选矿过程中需要对矿石中的有用矿物和废石进行分离，同时还要保证矿石中有用矿物的完整性。
选矿对于矿物加工的成功起着关键作用。
3. 破碎和磨矿在矿石加工中，常常需要进行破碎和磨矿的工作。
破碎就是将矿石进行粉碎，目的是将矿石打碎成所需的颗粒度大小。
磨矿则是指将矿石进行细磨，使矿石中的有用矿物得到释放和分离。
破碎和磨矿的设备有破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机、滚筒破碎机、球磨机、棒磨机等。
4. 兑矿和分级在矿石的加工过程中，兑矿是指将矿石进行浆液化处理，使有用矿物和有用矿石得到浆液化。
浆液化处理过程中需要加入适量的水和药剂，调整浆液的密度和粘度。
分级是指将浆液通过分级设备，按照颗粒大小将矿石进行分级，得到不同颗粒大小的矿石产品。
分级设备有筛分机、螺旋分级机、水力分级机等。
5. 浮选和磁选浮选和磁选是矿石加工中常用的物理选矿方法。
浮选指的是利用矿石中有用矿物和杂质的密度差别和湿度差别，通过在浮选槽中添加气泡，使有用矿物和杂质得到分离的方法。
而磁选是将磁性矿物和非磁性矿物通过磁场的作用分离开来的过程。
6. 冶炼和炼金冶炼是将金属矿石中的金属元素进行提取和精炼的工艺过程。
通常通过矿石的热冶炼或湿冶炼将金属元素进行提取。
矿物加工学复习参考资料
一、名词解释(考5个)1. 矿物加工：矿物加工是利用矿物的物理或物理化学性质的差异，借助各种分离、加工的手段（选矿设备）和方法将矿石中有用矿物和脉石分离，达到有用矿物相对富集并进行其加工和利用的方法。
（P1）2. 破碎比：在破碎过程中，入料粒度与产物粒度的比值叫做破碎比。
（p55）3. 回收率：精矿中有用成分的质量与原矿中该有用成分质量之比。
（p2）4. 比磁化率：物质的体积磁化率与其本身密度的比值，称为物质的比磁化率(系数)即χ＝κ／δ（m3/kg）κ为体积磁化率，量纲为1。
（p312）5. 筛面开孔率：筛孔面积与筛面面积的比值，称为筛面开孔率（p16）6. 矿石品位：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。
（p2）7. 粒度组成：各粒级按粗、细不同顺序排列，并指明各粒级占物料群总量的质量百分率，这种资料称为粒度组成。
（p5）8. 磁滞回线：当磁场强度H在正负两个方向上往复变化时，材料的磁化过程所形成的闭合曲线叫做磁滞回线。
（p327）9. 解离度：解离度系指矿石中呈单体的矿物占该矿物总量的百分数。
10. 摩擦电选：摩擦电选是利用两种矿物互相接触碰撞和摩擦，或使之与某种材料做成的给矿物槽摩擦，产生大小不同而符号相反的电荷，然后给入到高压电场中，由于矿物带电符号不同，产生的运动轨迹也明显不同，从而使两种矿物分开。
（p366）11.矿物的解理:矿物晶体在外力作用下（如敲打、挤压等）严格沿着一定结晶方面破裂，并能裂出光滑平面的性质12.相对粒度：颗粒相对筛孔的粒度。
（p16）13.磁化强度:(P312)14.矫顽力：消除剩磁J r所施加的退磁场强度称为矫顽力，用Hc表示。
（p316）二、填空题（考十几个空）1.矿物的形态是指矿物的单体及同种矿物集合体的形状特点。
矿物的形态主要取决于矿物的化学成分和内部结构，是矿物的重要外表特征之一。
2.散状物料的筛分过程，由两个阶段组成：一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物料层到达筛面，简称分层；二是细颗粒透过筛孔成为筛下物，简称透筛，同时粗颗粒留在筛面上成为筛上物。
矿物加工基础知识
矿物加工基 础知识
讲课内容
• 矿物学概述 • 岩石学概述 • 矿床基础知识
1 矿物学（1）
一、基本概念 矿物是由天然产出且具有特定的（但一般非固定的） 化学成分和内部结晶构造的均匀固体，通常由无机 作用形成。
3 矿床学基本知识
一 、矿产及其分类
1、矿产的概念：地壳中由地质作用形成的可被国民 经济利用的自然资源。 2、矿产分类 (1)依据自然状态可将矿产分为固体矿产、液体矿 矿产 产及气体矿产。
固体矿产
液体矿产
气体矿产
如：主要的 金属基非金 属矿产
如：石油、 卤水及地下 水
如属矿产、能源矿产 及地下水资源。
岩浆岩：花岗岩 -- 流纹岩 -- 闪长岩 -- 安山岩 -- 辉长岩 -- 玄武岩 -- 橄榄岩
沉积岩 各种外力作用形成的岩石，都属于沉 积岩。其中以经海、河、湖等流水搬运沉积形 成的岩石为主。 在地表分布最广，约占1/3 ，最常见。按成 因分为碎屑沉积、化学沉积、（如岩盐），生 物沉积（如煤和某些灰岩）。沉积岩是次生岩 石，其物质成分除岩浆岩等原来岩石、矿物碎 屑外，还有粘土、胶体矿物、易溶矿物、来自 生物遗体的硬体（骨骼、甲壳等）碎片和有机 质等。这些外生组分是沉积岩所特有的。
2 硫化物及其类似化合物大类矿物
该类矿物是金属或半金属元素与硫结合而成的天然化合 物。已发现有300余种，约由26种造矿元素所组成。绝大部 分是热液作用的产物，常形成具有工业意义的矿床——有 色金属矿床。 根据硫化物阳离子特点可分为三类： 单硫化物类：阴离子硫呈S2-，与阳离子结合而成的硫化物矿 物。如PbS、ZnS、HgS等。 对硫化物类：阴离子呈哑铃状的对硫[S2] 2-，对砷[As2]2-以及 [AsS2-]，[SbS] 2-等形式与阳离子（主要是Fe、Co、N）结 合而成的硫化物。如FeS2· FeAsS。 硫盐类：硫与半金属元素As、Sb、Bi结合组成络阴离子困 [AsS3] 2-· [SbS3] 3-等形式，再与阳离子（主要是Cu、Ag、 Pb三种铜型离子）结合而成的较为复杂的化合物称硫盐。 如破锑银矿Ag3SbS3)。
结合所学矿物加工基础知识
结合所学矿物加工基础知识1、结合所学矿物加工基础知识（煤的分选分类，解离粉碎筛分、重力分选，磁电选矿、浮选、脱水干燥等）和你身边的生产、生活实例，试述这些实例与矿物加工、矿物分离有关方法与原理的相关性，并解释实例的原理与过程。
根据入选矿石的性质和矿物组成的不同，选矿厂进行选矿作业的组配也不同；不同矿石采用不同的选矿流程；不同产地的同类矿石的选矿流程也有差异。
选矿流程主要包括破碎、筛分流程，磨矿、分级流程，分选流程和脱水流程等。
一、筛出粉煤、块煤入选当原煤水分高，使用13mm筛孔筛分机筛分效率低，筛上又混入小于13mm的粉煤较多时，可以先用干筛，再用湿筛，湿筛的筛下物回收后掺入于粉煤中。
该种流程适合于气煤，其块煤灰分高，末煤供热电厂，如兴安台选煤厂。
动力煤选煤厂一般都采用这种流程。
当块煤用重介质分选时，上限可以不限(小于300mm)，下限可达13(25)mm，以取消人工手选。
若采用跳汰机选块煤，其上限不能超过100mm，一般使用50mm，大于50mm的矸石如含量较少，可用检查性拣矸而将大块全部破碎入选如煤、矸石硬度相差较大，可用选择性破碎机。
二、不分级跳汰不分级跳汰是我国炼焦煤选煤厂普遍采用的流程，一般配备主选机，再选机，主选中煤进入再选机再选。
有的主选中煤破碎(到13m或6mm)后可释放出一部分精煤，故设有中煤破碎工序。
这种流程简单，易管理。
不分级跳汰的效果对于末煤较差，特别是3mm以下的末煤更是如此。
末原煤可选性较块煤好的情况下，采用不分级跳汰有其优越性。
不分级入选，不除尘也不脱泥。
因井下为了安全原煤采取洒水防尘，故原煤的外在水分较高，除尘是不可能的。
对于主选中煤需不需要到再选跳汰，这是—个值得研究的问题。
技术上效率变差，经济上再选混煤合适。
捞坑是用混英土或砖石建成的角锥形池子。
池子里（或池外）装有脱水斗式提升机。
将含有末精煤或粗煤泥的煤泥水注入坑中，下沉的精煤或粗煤泥被斗式提升机提出水面，带有细泥的煤泥水由坑边溢出。
矿物加工学-概论
黑色金属矿
? 有色金属 是指黑色金属以外的金属，其中除少数 有颜色外（铜为紫红色、金为黄色），大多数为 银白色，有色金属有 60多种，又可分为九大类： (1) 重金属：铜、铅、锌等。 (2) 轻金属：铝、镁等。 (3) 轻稀有金属：锂、铍等。 (4) 难熔稀有金属：钨、钛、钒等。 (5) 稀散金属：镓、锗等。 (6) 稀土金属：钪、钇及镧系元素等。 (7) 放射性金属：镭、锕等。 (8) 贵金属：金、银、铂等。 (9) 碱金属：钾、钠等。
其中，重选和浮选法应用最广。见表 1。 各种矿物加工方法可以单独使用，也可以几种方法联合使用。
1.1 矿物加工学的概念及定义
常用矿物加工方法
序号
矿物加工方法
主要用途
1
重选法
黑色、有色、稀有金属及煤炭的分选；固体废弃物处理。
2
浮选法
金属及非金属矿物的分选；废水处理；菌种分离。
3
磁选法
黑色金属、稀有金属的分选；非金属矿物原料中除铁。
（4）非传统矿物资源和二次资源的加工利用技术
非传统矿物资源包括工业固体废弃物，如冶炼 化工废渣、尾矿、废石；海洋矿产如锰结核、钴结 壳、海水中金属、海底热液硫化矿床；盐湖中的金 属盐、重金属污泥。二次资源包括废旧电器，废旧 金属制品，城市垃圾。二次资源加工是利用矿物加 工分选原理和技术，对二次资源进行分选分离回收 各种有用物质。
4
电选法
5
化学分选
有色金属矿石和稀有金属矿石、黑色金属（铁、锰、铬） 矿石的分选；非金属矿石（煤粉、金刚石、石墨、高岭土 等）的分选。
煤炭等。
6
生物分选
矿物加工
第一章矿床地址与开采技术条件1. 矿石：某金矿81号矿脉，位于山东玲珑矿区区域内。
矿体主要以石英脉为主。
2. 矿体走向长度约230m，延深200m，矿体走向70度左右，倾向nw，倾角62度左右。
矿体最大厚度为4m，平均水平厚度24m，品味变化系数较大，平均品位3.8g./t .副产品主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、银金矿登，非金属矿物为石英绢云母等。
3. 上、下盘围岩主要是钾化花岗岩，矿岩稳固性好。
矿体在走向和倾向上均比较稳定，局部可见尖灭再现、分枝复合现象、矿岩的自然安息角为45度，松散系数为1.6含金石英岩为8～12，围岩5～12。
矿石结构主要为自然—半自然形粒状结构。
矿石构造以致密度块状构造和细脉侵染状构造为主。
矿体的直接围岩石钾化花岗岩、绢英岩化钾化花岗岩，间接围岩为混合岩花岗岩。
矿体围岩与矿脉的岩石组合基本一致。
矿体主要围岩蚀变为绢英岩化、硅化、钾化、绿泥石化等，局部可见硅酸盐化，矿体盐性主要以黄铁绢英岩、石英脉为主。
矿石含硫量较低，不易氧化、结块。
4. 坑内水来源主要是构造裂隙水。
构造裂隙水的直接来源是大气降水和生产用水。
5. 由于矿快距地表较深，附近无民采活动，矿体未遭民采破坏。
矿山地表允陷落、矿山年生产能为3万吨、采用竖井开拓方案、6. 资源及看探程度矿体主要由探矿天井和穿脉控制。
勘探网度为40×25m，即中段高度40m，穿脉间距25m，其间穿插一些脉外天井。
勘探程度在C级以上。
第二章采矿方法选择根据以上所述开采技术条件，采矿方法初选方案为：留矿法上向水平分层充填采矿法留矿采矿法的实质：回采过程中将矿房划分为矿房和矿柱。
先回采矿房，在回采矿柱。
在回采矿房时，采矿以敞空形式存在依靠矿柱和围岩本身的强度来维护。
其特点是：工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上作业，自下而上分层，回采每次采下的矿石靠自重放出，三分之一左右。
（有时达35％～40％），其余暂留在矿房中作为继续上平的工作台。
磨矿与分级-矿物加工专业知识与技能培训课件
❖ 气流磨：环风磨，旋 风磨
❖ 广义磨：细碎与粗磨
❖ 润磨机：球团
磨矿与分级-矿物加工专业知识与技能培训
32
7.3 新型磨矿设备-塔磨机
❖ 塔磨机：由日本学者河端重胜（ kawabata shigekatsu ）发明，现已应用在金矿、铜矿、 锰矿、钨矿、黄铁矿、镍矿、铅锌矿、钛铁矿、 金属硅、磷矿、重晶石、高岭土 、 锆砂 、 氧 化铝 、 超细水泥 、 水煤浆及烟气脱硫，近年 来也逐步应用在大型的非金属矿物加工流程。
由日本学者河端重胜kawabatashigekatsu发明现已应用在金矿铜矿锰矿钨矿黄铁矿镍矿铅锌矿钛铁矿金属硅磷矿重晶石高岭土锆砂氧化铝超细水泥水煤浆及烟气脱硫近年来也逐步应用在大型的非金属矿物加工流程
《矿物加工专业知识与技能培训》
磨矿与分级
讲授：罗立群
磨矿与分级-矿物加工专业知识与技能培训
1
复习与回顾
❖ 砂磨机（剥片机），又称为高速搅拌磨 机，该种设备在油漆行业得到了广泛应 用。
❖ 优点就是筒体高度适宜，总机重量轻， 维护和检修方便。
❖ 速度高，在筒体内能量密度分布不均匀；
由于采用盘式搅拌器，玻璃珠或陶瓷珠
在圆盘上受力是摩擦施力，能量损失大，
比棒式搅拌器能量利用率低；高速旋转，
圆盘，筒壁磨损严重，发热大，外壳须
磨矿与分级-矿物加工专业知识与技能培训
20
6.4 有关磨矿机“胀肚”问题-2
• 磨矿机“胀肚”的操作处理 • 分析原因：矿石性质，给矿量，返砂量或 返砂比，给水量，溢流粒度等； • 应对措施：
• 减少或暂停给矿； • 调节用水量，控制浓度； • 合理补加磨矿介质；
磨矿与分级-矿物加工专业知识与技能培训
矿物加工知识点总结图
矿物加工知识点总结图一、矿石的分类矿石是指地壳中富含有用矿物的岩石，是矿产资源的主要来源。
根据矿石的成分和性质，可以将矿石分为金属矿石和非金属矿石两大类。
1. 金属矿石金属矿石是指含有金属元素的矿石，通常包括有色金属矿石和黑色金属矿石两大类。
有色金属矿石主要包括铜矿、铅锌矿、铝土矿、镍矿、锡矿、钨矿、钼矿、铬矿等。
这些矿石中的金属元素具有较高的电导率和热导率，广泛应用于工业生产、建筑和电子电器等领域。
黑色金属矿石主要包括铁矿石、锰矿石、铬矿石等。
这些矿石中的金属元素具有良好的磁性和导电性，广泛用于冶金、机械制造和航空航天等领域。
2. 非金属矿石非金属矿石是指不含有金属元素的矿石，主要包括建筑材料矿石、化工原料矿石和宝石矿石三大类。
建筑材料矿石主要包括石灰石、大理石、花岗岩、板岩、砂岩等。
这些矿石具有较高的硬度和坚固性，广泛用于建筑、道路和桥梁等工程中。
化工原料矿石主要包括石膏、盐矿、硫磺、磷灰石等。
这些矿石具有较高的化学活性和反应性，广泛用于化肥、化工和建材等行业中。
宝石矿石主要包括金刚石、蓝宝石、翡翠、珍珠等。
这些矿石具有高度的透光性和美观性，广泛用于首饰、工艺品和装饰等领域。
二、矿石的选矿矿石的选矿是指将矿石中有价值的矿物和杂质分离开的工艺过程，是矿石加工的第一道工序。
矿石的选矿主要包括破碎、磨矿、浮选、磁选和重选等阶段。
1. 破碎矿石破碎是将原始的矿石块破碎成适合进一步加工的颗粒状物料的过程。
破碎过程采用破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机等设备。
2. 磨矿矿石磨矿是将矿石进行细化破碎，使其中的有用矿物颗粒细化，便于后续浮选和磁选的分离。
磨矿过程采用球磨机、矿石磨、煤矿磨等设备。
矿石浮选是指通过空气吹泡将矿石中的有用矿物和杂质分离开的过程。
浮选过程中，通过给矿浆加入浮选剂和起泡剂，使有用矿物颗粒附着在泡沫上浮出，而杂质颗粒沉降到底部进行分离。
4. 磁选矿石磁选是指通过磁感应作用将矿石中的铁磁性矿物和非铁磁性矿物分离开的过程。
矿物加工简介
流器分选流程； • 单跳汰流程；• 单重介流程。
跳汰-重介质联合流程
煤泥水处理
煤泥水
一段浓缩
底流
溢流
压滤机 加压过滤 二段浓缩
底流
溢流
压滤机
循环水
影响选煤厂设计的因素
选煤厂设计
原煤性质
产品用途
原煤可选性
粒度组成
炼焦煤
易选
矸石泥化性
动力煤
中等可选
密度组成
产品质量
难选
物料在分选机中的分层过程主要取决于它的密度。但 物料分层速度却取决于物料颗粒及物料与介质密度差 的函数。粒度愈大，密度差愈大，物料分层的分层速 度愈快；粒度愈小，密度差愈小，物料的分层速度愈 慢。在实际生产中往往有一部分细粒级煤在分选机中 来不及完成分层就被排出，降低了分选效率。
块煤重介分选机
重介质旋流器分选原理
跳汰过程相关名词：
床层：物料给入跳汰机内在筛板上形成一个密集的物料层。
• 交变水流：在给料同时，从跳汰机下部周期性的给入上 下交变的水流，垂直交变水流透过筛孔进入床层，物料 在这中水流中经受跳汰分选过程。
• 床层松散：当水流上升时，床层被冲起，呈现松散及悬 浮状态，颗粒间彼此作相对运动。
• 床层紧密：水流下降时，矿粒回落到筛面，颗粒间彼此 紧密接触，失去相对运动的可能。
• 结构参数 • 1 锥角 • 2 溢流口直径 • 3 底流口直径
• 4 锥比d底/d溢 • 5入料口尺寸 • 6溢流管插入深度h
工作参数 1 入料压力 2 固液比
无压给料重介质旋流器
三产品无压给料重介旋流器
典型的介质净化与回收工艺系统
产品脱水设备
产品脱水
矿物加工基本知识
矿物加工基本知识
1.干扰沉降等沉比总是大于自由沉降等沉比，且随容积浓度的减小而降低。
2.在离心力场中，离心力和离心加速度是旋转半径及旋转速度的函数，它们随着半径的增加而增大。
3.从给料口，沿给料口全宽均匀分布进入，约占总介质量80%-90%，此种方式形成水平介质流，精煤在该介质流的推动下均匀流向排料口，随介质流动排出分选机，完成原煤的分选。
4.跳汰选矿是指物料主要在垂直上升的变速介质流中，按密度差异进行分选的过程。
5.在重介质浅槽分选机中，由于分选槽内有上升悬浮液流使悬浮液比较稳定，分选机可使用中等细度的加重质，即-0.045mm占(40%~50%)已达到细度要求。
6.圆锥型重介质旋流器溢流则低于入料悬浮液密度。
7.按个别公式求解求e0的统一形式中指数m、n与颗粒运动时的雷诺数Re有关。
e0越大，意味着可选的粒级范围越宽。
8.容积浓度与粒群数量无关，只与上升流速ua有关。
也就是干扰沉降速度vg与同时沉降的物料量无关，只与λ有关。
9.矿粒沉降时的初重力加速度g0在一定的介质中（如水），g0为常数，它只与矿粒的粒度有关。
10.根据流体(包括两相流体)的切应力与速度梯度的关系，可将流体分为四种流变类型:牛顿流体、粘塑性流体、假塑性流体、膨胀
性流体。
11.在跳汰机分选过程中，水流在整个上升期间，所肩负的使命，是使床层尽快扩展松散，并使松散状态持续一段时间，为按密度分层提供足够的空间和时间。
12.实际分选密度介于溢流和底流密度之间，并且低于入料的密度。
矿物加工总结
矿物具有固定化学成分和物理性质的天然化合物或自然元素物矿种类：含氧盐、氧化物（氢氧化物）、硫化物、卤化物、单质等有用矿物：能为人类利用脉石：目前无法富集或尚不能利用的一些矿物矿石在当前的技术经济条件下，人们能够将含有有用矿物的岩石中的某些组分加以富集并利用。
矿石种类：金属、非金属、化工、能源岩石矿物的集合体矿床：矿石聚集区选矿、矿物加工选矿：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，并达到使有用矿物相对富集的过程。
矿物加工：涵盖选矿，技术发展（化学、生物、湿法冶金等），延伸至冶金矿石性质物理性质：密度、磁性、导电性、形状、粒度、光泽、颜色物理化学性质：润湿性、氧化性生物化学性质：可生化性选矿过程工艺过程：准备作业、选别作业、产品处理辅助过程：存、运、贮、输送、脱水、除尘检测过程：主要参数、计量、加药等选矿产品精矿中矿尾矿①品位——是指产品中金属或有用成分的质量与该产品质量之比，常用百分数表示。
通常用a表示原矿品位；β表示精矿品位；θ表示尾矿品位。
②产率——产品质量与原矿质量之比，叫该产品的产率，通常以γ表示。
③回收率——精矿中有用成分的质量与原矿中该有用成分质量之比，称为回收率，常用ε表示。
④选矿比——原矿质量与精矿质量的比值用它可以确定获得1t精矿所需处理原矿石的吨数。
常以K 表示。
⑤富矿比( 或富集比)一一精矿品位与原矿品位的比值，常用E表示，E=β/a ，它表示精矿中有用成分的含量比原矿中该有用成分含量增加的倍数，即选矿过程中有用成分的富集程度。
（1）筛分分析法——此法是利用筛孔大小不同的一系列筛子对散料筛分，n层筛子可把物料分成( n+1)个粒级。
（2）沉降分析法——此法是利用水力分析装置，根据不同粒度的颗粒在水介质中沉降速度不同而分成若于粒级。
（3）显微镜分析法——此法是利用显微镜观察微细颗粒的大小和形状，适用于0.1-50μm的物料，可检查分选产品或校正水力沉降分析结果，也可研究矿石的结构其主要特点是直观。
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矿物加工基本知识
一．固体矿物分类：
有色金属矿产（铜、铅、锌、镍、铝、镁、钴、钨、锡、钼、铋、贡、锑、钛、钒）。
黑色金属矿产（铁、锰、铬）。
贵金属矿产（金、银、铂、钯等）。
稀有金属矿产（锂、铍、铷、铯、钽、锆、铪、锶）。
稀土金属矿产（镧、铈、钪等）。
放射性矿产（铀、钍）。
化工原料非金属矿产（磷、硫、钾、盐、镁盐、硼、钠硝石、天然碱、艺硝、碘、溴、砷、重晶石、明矾石、地腊等）。
冶金辅助原料地产（菱镁矿、耐火粘土、硅石、白云岩、石灰岩、萤石、蓝晶石类矿物等）。
建筑材料及其他非金属矿产（石棉、石墨、石膏、滑石、硅灰石、大理岩、蛭石、沸石、、硅藻土、金刚石、云母、天然沥青、水晶等）。
燃料矿产（煤、泥炭、油页岩等）。
二．常见有色金属矿产工业要求。
铜矿
工业开采品位：硫化矿０.４～０.５％氧化矿０.７％。
铜精矿含铜品位：８～２８％个别达３０％。
富铜品位大于５％以上者可不经选矿，直接与铜精矿混合冶炼。
铜精矿有害组分含量：砷＜０.３％氟＜０.１％。
锌＜６％氧化镁＜５％
铅矿
工业开采品位：硫化矿０.７～１.０（铅氧化率＜１０％）
混合矿１.０～１.５（铅氧化率１０至３０％）
氧化矿１.５～２.0（铅氧化率＞３０％）
我国铅锌矿区工业品位要求：
硫化矿：Ｐｂ＋Ｚｎ４～５％
混合矿：Ｐｂ＋Ｚｎ６～８％
氧化矿：Ｐｂ＋Ｚｎ８～１０％
铅精矿要求：从４０％～７０％分七个等级。
主要杂质要求：Ｃｕ＜３％～１.５％
Ｚｎ＜９～５％
ＭｇＯ＜２％
ＡＬ
２Ｏ
３
＜４％
Ａｓ＜０.５％
锌矿：
工业开采品位：硫化矿１.０～２.０
混合矿２.０～３.０
氧化矿３.０～６.０
锌精矿４０％～５９％分九级
主要杂质含量要求不大于：
Ｃｕ２.０～０.８Ｐｂ３.0～１.0Ｆｅ１６～６.0
Ａｓ０.５～０.２ＳｉＯ
２
７.０～３.０Ｆ０.２
铝
一般从铝土矿中提取氧化铝，然后由氧化铝电解成金属铝，铝土矿工业品位要求：
Ａｌ
２Ｏ
３
／ＳｉＯ
２
≥３.６
Ａｌ
２Ｏ
３
≥５５％
根据其中Ｆｅ
２Ｏ
３
含量（１５～３％）分为高铁型→低铁型。
硫含量（０.８～０.３％）分为高硫型→低硫型。
镍矿：
工业品位：硫化矿０.３～０.５％
氧化矿１％
一般根据镍含量又分三个品级
特富矿≥３％可直接冶炼
富矿≥１％需选矿
贫矿０.３～０.５％需选矿
１．镍精矿产品分三个等级
一级Ｎｉ≥５％
二级Ｎｉ≥４％
三级Ｎｉ≥３％
２．高冰镍技术标准：
高冰镍是炼镍工艺过程中的中间产品，系铜镍硫化物并含有少量其他金属的复杂混合物，是电解镍的原料。
分三个品级
一号高冰镍Ｎｉ不少于５０％Ｆｅ不大于４％
二号高冰镍Ｎｉ不少于４５％Ｆｅ不大于４％
三号高冰镍Ｎｉ不少于４０％Ｆｅ不大于５％
３．镍锍精矿技术条件
高冰镍经选矿所得的镍锍精矿，供镍电解和制造镍粉用。
分两个等级
一级Ｎｉ≥６５％Ｃｕ≤３.５％
二级Ｎｉ≥６２％Ｃｕ≤５％
钴矿
工业品位：硫化钴（及砷化钴）≥０.０３～０.６％
钴土矿≥０.５
一般钴主要伴生于铜镍矿、钒钛磁铁矿、钴锰矿中，选冶性能好的矿石，含钴品位大于０.０１％，钴精矿（等铁矿）的品位０.２％，便有价值。
钴硫精矿Ｃｏ不小于０.２０～０.４５％
Ｓ不大于２５～３５％
钨矿
工业品位：ＷＯ
０.１２～０.２０％。
３
含量不小于６８％。
特级黑钨精矿ＷＯ
３
含量不小于７０％。
特级白钨精矿ＷＯ
３
含量不小于６５％。
一二级黑白钨精矿ＷＯ
３
主要杂质含量为Ｓ、Ｐ、Ａｓ等。
铁矿石
１．炼钢要铁矿石
Ｓ PＣｕＰｂＺｎＡｓＳｎ
矿石类型ＴＦｅＳｉｏ
２
磁铁矿石≥５６≤８≤０.１≤０.１≤０.２均≤０．０４
或赤铁矿石６０１３０.１５０.１５０.２
２．炼铁用铁矿石
矿石类型ＴＦｅＳｉｏ
ＳＰ其它有害杂质（％）
２
磁铁矿石赤铁矿石≥５０≤０.３≤０.２５Ｃｕ≤０.１～０.２褐铁矿石、菱铁矿石≥５０≤０.３≤０.２５Ｐｂ≤０.１
自熔性矿石≤１０≤０.３≤０.２５Ｚｎ≤０.０５～１
Ｓｎ≤０.０８
Ｆ≤１.０
Ａｓ≤０.０４～０.０７
３．需选矿石工业品位：
磁铁矿２５％赤铁矿２８～３０％
菱铁矿２５％褐铁矿３０％
金银
工业品位：Ａｕ３～５ｇ／ｔ
Ａｇ１００～１２０ｇ／ｔ
三．矿物主要加工工艺
１．浮选
２．重选
３．磁选
４．电选
５．化学选矿（湿法冶金）
选矿案例介绍：
ＣｕＰｂＺｎ重选工艺
优先选铜
铜精矿铅锌分离
铅精矿锌精矿（或尾矿）
四．样品的取制与检验
１．试样最小重量的确定：
Ｑ＝Ｋd２
Ｑ：为保证试样的代表性所必须取的最小取样重量Ｋg。
d：试样中最大矿块的粒度mm。
Ｋ：与矿石性质有关的系数。
（１）．矿石中有用矿物分布的均匀程度，分布愈不均匀，Ｋ值愈大。
（２）．矿石中有用矿物嵌布的粒度，颗粒愈粗，Ｋ值愈大。
（３）．有用矿物含量愈低，Ｋ值愈大。
（４）．有用矿物的比重，比重愈大，Ｋ值愈大。
（５）．允许误差愈小，Ｋ值愈大。
Ｋ值：除贵金属外，大多数取值０.０２～０.５，最常用０.１～０.２。
２．取样方法
主要介绍静止料堆的取样。
（１）．块状料堆的取样。
Ａ．舀取法（又叫挖取法）在料堆表面一定地点挖坑取样，主要影响因素。
１）．取样网的密度和取样点的个数。
２）．每点的取样量。
３）．物料组沿料堆厚度方向分布均匀程度。
Ｂ：探井法：在料堆的一定地点挖掘浅井，然后从挖出的物料中缩分出一部分作样品。
（２）粉状式料堆取样：
Ａ：车箱或料堆到样，用探管布点插取。
注意：布点要均匀，但最少得少于四个。
探管要有足够的长度，达到所需的深度。
每点采样量基本相等，表层底层都取到。
B：分组随机取样（袋包样）
每几包为一组，每组抽一包，插取。
３．样品的加工
Ａ．块状物料加工
破碎→筛分→混匀→缩分→磨制检验样
混匀的方法堆锥法
环锥法
滚移法
编分的方法堆锥四分法
方格法
槽型分样器
Ｂ：粉状物料可直接混匀缩分制取。
注意：Ａ：取样量与粒度有关系Ｑ＝Ｋｄ２
Ｂ：一般制作分析样的量以８０～１００克为宜，粒度小于１／m．Ｃ：分析样量以满足分析要求为准，要备副样。
作备查之用，料度以小于２００目为佳。
Ｄ：样品要干燥，如需测水份应在取样加工前测定。