选矿学

地壳是由岩石组成的. 岩石－矿物的集合体. 矿石－在当前的技术经济条件下，人们能够将含有一 定有用矿物的岩石中的某些组分加以富集并利用，这 类岩石就称为矿石. 矿物－在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用 所生成的具有固定化学成分和物理性质的天然化合物 或自然元素. 有用矿物－能为人类利用的矿物. 脉石矿物－目前无法富集或尚不能利用的一些矿物.

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金属矿产－从中可提取金属元素的矿物资源。 按工业用途可分为： 1、黑色金属：铁、锰、铬、钒、钛等。 2、有色金属：铜、铅、锌、镍、钼、汞等。 3、轻金属：铝、镁等。 4、贵金属：金、银、铂等。 5、放射性金属：铀、钍、镭等。 6、稀有、稀土和分散金属。

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非金属矿产－从中可提取非金属元素或可直接利用 的矿物资源。 按工业用途可分为： 1、冶金辅助原料：如耐火粘土。 2、建筑及水泥材料：如花岗岩、大理岩。 3、陶瓷及玻璃工业原料：如高岭土、石英砂。 4、压电及光学原料：如压电石英、光学石英。 5、工业制造业原料：如金刚石，云母、石棉。 6、化学工业原料：如磷灰石、黄铁矿。 7、宝玉石及工业美术材料：如钻石、翡翠。
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三、主要的选矿方法及其依据 选
物 理 选 矿
重选 磁选 电选等
据粒度、密度、形 状、硬度、磁性及 电性等差异 据表面的物 理化学性质 （如颗粒表 面的浸湿性 等） 差异
矿
浮 游 选 矿 化 学 选 矿 特 殊 选 矿
据化学性 质所存在 的差异
据其它差 异（如生 物）
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第二节
选矿实验－矿石可选性研究
•
直接与选矿有关的矿物性质主要有：密度、磁性、导电性、润湿性等。
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与选矿有关的矿物性质 密度、磁性、电性和润湿性等 密度：单位体积矿物的质量－重选的依据。
磁性：矿物被磁铁吸引或排斥的性质－磁选的依据。
电性：矿物的导电能力－电选的依据。 润湿性：矿物能被水润湿的性质－浮选的依据。
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㈠磁性
矿物的磁性－矿物能被永久磁铁或电磁铁吸引或 排斥的性质。
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㈢润湿性
矿物的润湿性－矿物能被水润湿的性质。 1.亲水性矿物－易被水润湿的矿物，如石英、方解 石等。 2.疏水性矿物－不易被水润湿的矿物，如辉钼矿、 石墨等。 矿物的自然润湿性主要取决于矿物的结晶构造。 不同的润湿性的矿物具有不同的可浮性，它是浮 选的依据，润湿性越好，可浮性越差。
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第五节 选矿方法的适用范围及特点
1.磁性矿物－能被永久磁铁吸引的矿物。分为强磁 性和弱磁性。 2.电磁性矿物－具有弱磁性，不能被永久磁铁吸引， 但可被电磁铁吸引的矿物。分为强电磁性矿物和 弱电磁性矿物。 3.逆磁性矿物－具抗磁性被磁铁所排斥的矿物。
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㈡导电性与荷电性
矿物的导电性－矿物对电流的传导能力。
1.良导体矿物，电阻系数为102～10-6Ω· cm。
品位－矿石中有用组分的含量称为品位。 品级－主要根据矿石的品位和有益、有害组份的含量来确定。矿石的品 位越高，有益组分含量越高，有害组分含量越低，矿石的品级就越高。
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2、国民经济和国防建设对矿产的要求 包括经济建设和国防建设计划中对各类矿产的需求 量，矿床的地理分布，该地区的发展远景计划等。 对宝石矿床则主要考虑市场的需求，及其能创造的 经济效益等。 3、矿区的经济因素 如水文地质、工程地质、交通运输以及粮食、劳动 力供应等。
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4.选矿产物单体解离度及其连生体连生特性的研究。 5.矿石工艺特性研究：粒度组成、比表面测定等。 6.矿石和矿物的物理化学特性研究：包括比重，比 磁化系数，电性，硬度，可磨度,溶液 ph 值等。
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第三节
选矿的基本作业流程
准备作业－矿石的破碎筛分、磨矿 分级（少数需要洗矿、脱泥）
选别作业－如重选、浮选与磁选等
尾矿处理－尾矿中尚
存少量有用组分，有可 能成为未来的资源，要 妥善堆放；有些选矿药 剂有毒，不能随便排放， 必须作净化处理；尾矿 中排出的水达标后还可 回水再用。
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㈣、选矿的工业目的
除去脉石，富集有用矿物
在冶炼前，分离同一种 矿石中的多种有用矿物
合格精矿
除去精矿产品中， 对冶炼过程有害的杂质
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不论选矿厂的规 模大小，工艺和 设备如何复杂， 一般包括Байду номын сангаас上三 个最基本的过程
产品处理作业－精矿脱水、尾矿储存等
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㈠选别前的准备作业
有用矿物单体解离
破碎与筛分（mm） 粗碎入料1000～300 出料350～100 中碎入料350～100 出料100～40 细碎入料100～40 出料20～12
磨矿与分级（mm） 粗磨入料20～12 出料1～0.3 细磨入料1～0.3 出料－0.1
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一、浮选方法的适用范围

造纸工业：纸浆废液中回收纤维素、废纸再生中 脱油墨。 化学工业：回收肥皂厂的油脂，浮选染料等。 农产品及食品工业：从黑麦中分出角麦，牛奶中 分出乳酪等。 医药微生物：从水中脱除寄生虫卵，分选结核杆 菌和大肠杆菌等，分离细胞。 工业废物及废水（二次资源）：如粉煤灰的综合 利用，用浮选法回收碳。

选矿在工业应用中所处的位置？
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第一章 前言
矿产资源
选矿
工业应用
金属、非金属和 可燃性矿产资源 ，一般品位都较 低，绝大多数需 要加工后才能利 用
处理的对象是金 属矿石、非金属 矿物原料和煤
金属矿物需要进 一步进行冶金处 理，非金属矿物 可以工业应用
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成矿作用是指在地球的演化过程中，分散在地壳 和上地幔的化学元素，在一定的地质环境中相对 富集形成矿床的作用。 矿床是指可开采有用矿物的富集体。矿床的分布 受到一些地质规律的制约。寻找矿床，并发现矿 床的形成规律是一门非常重要，而且十分复杂的 学问。

所有的矿床都有工业价值吗?
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决定矿床工业价值的三个主要因素：

1、矿床本身的特征和性质 包括矿体的形态、产状和储量，矿石的质量（品位、 品级），矿石综合利用价值和矿床开采、选矿、冶 炼技术条件等。对宝玉石等非金属矿床，不仅要注 意矿床的储量和品位，还要注意有用矿物的物理性 质、化学性质以及工艺技术特点。

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可燃有机矿产－可为工业或民用提供能源的地下资源。 按产出状态可分为三类： 1.固体的可燃有机矿产：如煤、油页岩、沥青等。 2.液体的可燃有机矿产：如石油。 3.气体的可燃有机矿产：如天然气等。

煤
石油
天然气
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地下水资源－地下饮用水、技术用水、矿泉水、地 下热水和卤水等。
地下河出口
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一、与选矿相关的概念
矿石可选性:在现阶段选矿技术水平上,对矿石中各种 可能利用的有用矿物,依靠其物理性质及物理化学性 质差异进行相互分离或与脉石分离的难易程度。 目的：通过对矿石进行系统的选矿实验,据实验结果 判定其是否可选,同时提出所运用的选别方法、选别 流程及选别条件,指出达到的选别指标。 任务：确定选别方法, 并合理利用矿产资源。
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3.矿石结构构造研究 研究内容：研究有用矿物的嵌布粒度及与其它矿 物间的共生关系。 结构构造－矿石中矿物的几何形态和结合关系。 嵌布特性－矿石中有用矿物与脉石相互共生嵌镶 的粒度关系（粒度粗细、是否均匀）。
研究意义：各种机械的选别方法都要求有用矿物 单体解离，单体解离是分选的前提。而使有用矿 物单体解离所需破碎和磨碎的粒度则取决于矿石 的结构构造特点。
第四节

各种选矿方法的适用范围及特点
选矿过程主要根据什么原理进行矿物的分选? 在自然界中，除少数矿物为液体（如汞）外， 多为固体。固体矿物都具有一定的晶体结构和 物理化学性质。原矿(原煤)中，有用成分和脉 石(矸石)，经过选矿过程之所以能彼此分离， 其基本依据是矿物的各种物理性质、表面物理 化学性质及化学性质之间所存在的差异。
分类：任何一种矿产的工业利用，都要经过找矿勘探、 设计建设到建成投产三个阶段，每个阶段都可能做选 矿研究（实验），但其深度和广度不同。
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一、按完成任务性质不同分为三类
a 地质勘探中的可选性研究 b 选厂设计前的可选性研究－选矿工艺流程实验 （强调先实验后设计，为选厂设计提供技术、经济 上的依据，依据矿床规模、矿石性质、选厂生产能 力及工艺流程的不同，要进行的实验研究工作也不 尽相同） c 选厂现场的可选性研究 - 选矿专题实验 （ 资源综 合利用，确定新矿体矿石的选别工艺）
•
选矿过程是如何实现的? 往往采取人为的方法来扩大矿物的物理、物理 化学性质差异，以提高分选效率。 1.用磁化焙烧的方法改变矿物磁性；
•
2.用酸和盐类处理矿物表面，选择性地改变 矿物的导电性；
3.用浮选药剂改变矿物的自然润湿性。
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一、浮选法的适用范围及特点
浮选－按表面物理化学物质差异来分离各种细 粒矿物的有效方法，发生在g-l-s三相界面。 发展沿革：自有色金属开始采用Pb、Zn分离。 1860年-油浮选Pb、Zn； 1898年-全油浮选的工业生产； 1902年-皂类、油-硫化矿团粒浮选法； 1907年-表层浮选法； 20世纪初-泡沫浮选法，提高效率； 1909年-松油、醇类作起泡剂； 1925年-用黄药作硫化矿捕收剂。
采选技术－选矿学
沈艳杰 shenyj@
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Contents
1 3 2 3 4 第一章 第二章 第三章 第四章 前言 选别前准备作业 选矿方法 精矿脱水与尾矿储存
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第一章 前言
第一节 选矿的工业应用
选矿是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。选矿学是研究矿物分选 的学问，是一门分离、富集、综合利用有用矿产资源的 技术科学。
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一、浮选法特点
1.应用广泛：浮选法原则上可选别所有矿石。绝大多数矿石都 可用浮选法处理，有色金属矿石90%以上是用浮选法选别。