选矿新技术讲座0722

二、重视工艺矿物学的研究
工艺矿物学的研究始于20世纪40年代。以 1974年苏联学者A·И·金兹堡和И·T·亚历山大 罗娃所著《工艺矿物学——新的矿物学分支》 一书的出版为标志，工艺矿物学已成为一门 新兴的边缘学科，在地质、选矿、冶炼、建 材、硅酸盐等行业获得广泛的应用与发展。
1.工艺矿物学的主要研究领域
⑹流程的繁简必须适应于矿石的高效分 选，不可主观臆断。
●对于易选的矿石，流程不应复杂。 ●对于难选的复杂矿石，流程不能简单。 ●重视综合回收和清洁工艺。 ●联合流程的应用。
这一方面的新技术、新成果非常多。例如， 在铁矿石选矿领域有：
3.随着低品位、难选共生矿石量的增加和 对选矿产品质量的高要求，对矿物加工工艺 技术和装备水平的要求也越来越高。
4.因此，要加强对矿物资源个性化的研究， 利用其天然的甚至微小的物性差异，扩大其 分选的差异，达到矿物高效分离的目的。
5.“细节决定胜负”。矿物加工技术发展 到今天，已不再是从前粗犷式的分选。事实 上，很多工艺技术的突破，正是由于对目的 矿物和非目的矿物进行精细研究之后，在工 程上采取了也许是并非困难的技术措施而实 现的。
对外依存度%
金属矿 产品 2000年 2005年 2010年 2015年 2020年
铁矿石 铜精矿 氧化铝 锌精矿
43 50.6 28 不详
55 55～57 45～58 52.1～60 44.6～60 37.1～60 27～34 30～36 32～44
不详 10～13.5 20～27
40～60 30～60 28～50 30～40
矿石工艺矿物学与和谐选矿工 艺技术
邱廷省
江西理工大学
一、背景与基本思路
1.我国矿产资源总体上储量大，种类繁多， 但人均占有量少，禀赋差。
2. 中 国 正 处 于 工 业 化 的 中 期 阶 段 。 今 后 20～30年内，中国对矿产资源的需求是加大 的趋势，对国外的依存度大约是40～60%。
几种主要金属矿产品的对外依存度 预测
●尾矿中有价元素流失的原因（单体、 连生体、粗粒级、细粒级）。
●各种精矿中元素互含及含杂情况。
3.工艺矿物学的研究要先于选 矿工艺研究
对于复杂难选的矿石尤其如此，不是可 有可无。
4.工艺矿物学和选矿工艺技术的 相互促进和发展。
选矿科技工作者要懂些工艺矿物学的知
识
。
三、开发与矿物资源可选性相和谐 的工艺技术
⑴通过对原矿工艺矿物学的研究可以确 定：
●矿石分选的难易程度。
●磨矿流程结构，磨矿段数及最终磨矿 细度，包括连续磨矿或阶段磨矿阶段选别。
●分选的原则流程，尤其要确定流程中 打头的选别方法（重、磁、浮）和首先分离 的矿物，确定矿物分选的顺序。
●预选抛尾的可能性及抛尾粒级。
●按矿物计算出选矿可能达到的理论回 收率和品位。例如，某铌、锆矿石，业主要 求精矿中五氧化二铌的品位达50%以上，后 经工艺矿物学研究发现，理论上最高品位只 达45%左右。
强调人与自然的和谐→人与矿物资源的 和谐→人们开发的矿物加工工艺流程、技术 装备与矿物可选性之间的和谐。
1.和谐工艺技术的特点：
⑴合理的磨矿分级流程。磨矿装备，分 级设备，连续磨矿，阶段磨矿（阶段选别）， 粗精再磨，中矿再磨，磨矿分级回路中的选 别作业：重选，磁选，闪速浮选，粗粒浮选 等，应与矿物可选性相适应。
⑵通过对Fra Baidu bibliotek矿产品的工艺矿物学研究可 确定：
●主要矿物或元素在选矿流程中的走向 和各作业的富集程度及分布规律。目前是按 元素分析为主，将来可能以矿物含量计算流 程（例如澳大利亚的分析仪器）。
●影响精矿质量的原因（单体，连生 体）。例如，可可托海选矿厂。卢氏官坡六 零六矿锂精矿品位小于5%，后查明纯锂辉石 含 Li20 只 有 5.68% ， 达 不 到 7%, 锂 精 矿 品 位 大 于6%是不可能的。新疆阿舍勒铜精矿含砷的 原因—砷黝铜矿。
⑵选矿产品检查
选矿产品包括流程中的开口产品（精矿、 尾矿、中矿）和流程中中间作业产品的检查。 包括磨矿和选矿产品中矿物解离度的测定， 粒度分布特性，连生特性（富连生体、贫连 生体、包体连生、平行连生、环状连生等）。
⑶矿物分选的晶体化学原理
这是近年间引起注意的一个研究领域。 矿物晶体化学对矿物物性及可选性（矿物加 工性能）的影响：
⑵尊重矿物的物性，不与矿物斗气，不搞 重压重拉，学会与矿物和平共处，制定的工艺 流程在稳定的工艺过程中能平和高效地将矿物 分离。
●根据矿物的可选性和精矿产品的价值， 在不能兼顾的情况下，分清主次，按分选顺序 确定原则流程。
例如，Cu—Pb—Zn，Pb—Zn—S，Cu—S
⑶根据矿物可选性的差异，例如，对于 浮选是矿物可浮性和浮游速度的差异，将矿 物颗粒（矿浆）分流分速处理，可衍生出若 干个流程结构。
大约有10个方面，其中与选矿相关性较强 的有以下两方面内容：
⑴对原矿的研究
包括：矿石类型，原矿的化学组成，矿 物组成，有价元素和伴生元素的含量和赋存 状态，矿石的结构构造，矿物的嵌布特性、 粒度特性和共生关系，有价元素的相关关系 计算。对于硫化矿石应作物相分析确定氧化 率。对于铁矿石还应确定矿石的酸碱性以便 指导后续烧结、球团的配料。对于铜矿石还 应查明自由氧化铜、次生硫化铜和原生硫化 铜的矿物含量，对于氧化铜矿石还应查明结 合氧化铜的含量。
①表面特性→可浮性→浮选 ②解理、硬度、脆性、形状→选择性磨 矿，分级，重选
③结构、表面特性→矿物改性，矿物材 料
④结晶粒度粗的磁性矿物，磁畴结构破 坏后细颗粒剩磁高，易产生磁团聚→磁选， 絮凝
⑤晶系的影响：单斜磁黄铁矿比六方磁 黄铁矿磁性强、可浮性也好→磁选，浮选
⑥类质同象→磁选，浮选，冶炼
2.工艺矿物学的作用
以浮选为例：在传统的优先浮选和混合 浮选的基础上，可演变为：
●等可浮流程。
●异步浮选（有人称分步浮选），可用 于优先流程及混选流程。
●部分快速优先浮选。
●分支串流。
⑷早收（粗收）、早丢（粗丢）。中矿， 特别是富连生体的处理得当（例如，德兴铜 矿浮选，铝土矿选矿）。
⑸在复杂的浮选流程中，适当形成开路 环境，必要时产出开口产品抛尾，减少循环 干扰。