矿物原料深加工

课程号：0301102

《矿物原料深加工》期末考试试卷

考试形式：闭卷考试考试时间：120分钟

班号学号姓名得分

和它基于的原理。（15分）

答：（1）矿物加工工程主要的研究内容：

1．选矿提纯：根据矿石中有用矿物和脉石矿物性能的差异，或经改造后性能的差异，在一定的条件下实现彼此分离；

根据密度和粒度差异----重力选矿；根据磁性差异----磁选；根据表面特性差异---浮选；其它选别手段和技术；

2．粉碎和分级：为满足选矿提纯工序的粒度要求或一般应用（玻璃原料、建筑石砂料）要求所进行的破碎、研磨和按粒度分布进行的分级作业；

超细粉碎通过机械方法将固体矿物细化至微米范畴（小于10 m）,形成新功能，满足应用要求。属于矿物深加工技术，包括超细粉碎和精细分级两部分；

3．表面改性：通过粉碎或超细粉碎加工成的粉体，若用于有机体系（塑料、橡胶、油漆等），为实现良好相容，对表面进行有机化改性。为使材料具有某种特殊功能，也包括无机化改性。4．矿物基体功能材料制备：矿物基体功能材料是以矿物或矿物深加工产品为基本组分，采用现代高新技术对其进行改造、复合从而使其具有某种功能性质的新材料；

矿物基体功能材料的制造往往和矿物基体的制备过程相结合或衔接。例如，湿法超细就是重要手段和工序，或为直接的制造过程，或为制造过程的必须前提。

5．矿物加工辅助作业：提高和稳定产品质量，完善加工工艺，满足应用领域的各方面要求。

过滤、干燥、打散、造粒、混合、收集、包装

6．矿物基体功能材料制备

矿物基体功能材料是以矿物或矿物深加工产品为基本组分，采用现代高新技术对其进行改造、复合从而使其具有某种功能性质的新材料；

矿物基体功能材料的制造往往和矿物基体的制备过程相结合或衔接。例如，湿法超细就是重要手段和工序，或为直接的制造过程，或为制造过程的必须前提。

（2）选矿的含义：

1．从技术方面讲，科技和工业的发展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。

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。

3. 应用选矿技术还能变废为宝，综合回收各种有价成分。

（3）三种主要的选矿方法：

1.重力选矿

重力选矿是根据矿物密度不同及其在介质中不同沉降速度来进行矿物分离的选矿方法，基本原理是垂直力场的作用、斜面力场作用、离心力场作用。

主要的基本方法有：分级，洗矿，重介质选矿，跳汰选矿，摇床选矿，溜槽选矿，离心选矿。

2.浮游选矿

浮游选矿是利用矿物表面物理化学性质 (疏水-亲水)的不同，来分选矿物的一种选矿方法。从水的悬浮液中(通常称矿物悬浮液或矿浆)浮出固体矿物的选矿过程称为浮游选矿，简称浮选。现代较全面的定义:利用物料自身具有的或经药剂处理后获得疏水亲气 (或亲油)特性，使之在水-气或水-油界面聚集，达到富集、分离和纯化。基本原理是三相体系—气体、固体、液体相界面上发生着各种现象，其中对浮选过程影响较大的现象有润湿现象、吸附现象、界面电现象、化学反应等。

主要的方法有：粗选，精选、扫选，精矿，中矿，尾矿，正浮选、反浮选，优先浮选、混合浮选。

3.磁选：磁选是在不均匀磁场中，利用矿物间磁性的差异实现不同矿物之间分离的一种选矿方法。基本原理是对磁性矿物颗粒: F 磁 > F机，(F与F方向相反) ，对非磁性矿物颗: F 磁 < F机，矿粒在磁场中受力: F 磁 =xHgradH （gradH—磁场剃度，A/m3）

磁场为不均匀磁场，方可进行磁选

主要方法有：弱磁选，强磁选。

二.名词解释：产率，回收率，品位，选矿比，富集比（5分）

产率：产品质量与所消耗原矿质量之比的百分数。

回收率：指选矿产品（一般为精矿）中某一有用成分的重量与入选原矿中同一有用成分重量的百分比。

选矿比：指入选的原矿重量与选出的精矿重量之比，即平均选出一吨精矿所需要的原矿重量。

品味：矿石中有用某种金属量的多少称为这种金属的品位。

富集比：矿石经选矿之后，其有用成分在精矿中得到富集，这时的精矿品位与入选原矿品位

之比，称为富集比，用以表示有用成分在精矿中的集中程度，即富集比=精矿品位÷原矿品

位。

三. 选矿问题阐述： 1）湿式弱磁场磁选机用来分选什么类型的矿石?描述该磁

选机的分选过程； 2）浮选药剂的主要类别，各自组分特征和在浮选中的作用；

3）推导浮选过程进行的热力学判据。（25分）

答：1）湿式弱磁场磁选机：分选强磁性矿物，处理能力大，有三种类型：顺流、逆流、半

逆流型。弱磁场磁选机，磁极表面强度H0=80-120kA/m，磁场力H gradH=（3-6） 105kA2/m3

用于分选强磁性矿物

分选过程：矿浆经给矿箱给入槽体后，在给矿喷水管的水流作用下，使矿粒呈松散状态

进入箱底的给矿区。由于磁场的作用，磁性矿粒发生磁聚而形成“磁团”或“磁链”，并克

服重力等机械力向磁极运动，而被吸引到筒体的表面上。然后随同圆筒一起向上转动。因磁

系的极性交替，矿粒发生磁搅拌使机械夹杂的脉石脱落下来，从而使精矿品位得到提高。磁

性矿粒随圆筒转到磁系边缘最弱处。在卸矿水管喷出的冲洗水流作用下，将它卸到精矿槽中。

非磁性或弱磁性矿粒在槽体内快速流动的矿浆流作用下，从底析的尾矿孔排入到尾矿管中。

2）浮选药剂的分类：按作用：捕收剂-吸附在矿物表面，增加疏水性；调整剂—活化剂、抑

制剂、PH调整剂、分散剂、絮凝剂；起泡剂—附着在气泡表面，提高气泡稳定性和寿命

捕收剂的分类按结构：异极性捕收剂，非极性油类捕收剂、两性捕收剂；按作用方式：硫化