选矿概论总结完结版

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和脉石矿物分离，并达到使有用矿物相对富集的过程。

矿物：在地壳中由于自然的物理化学或生物化学作用形成的自然元素（金、硫磺等）和自然化合物（磁铁矿、石英等）其成分比较均一

直接与选矿有关的矿物性质主要有：比重（矿物重量与4O C时同体积水的重量之比值）、导电性、磁性、湿润性（矿物能被水润湿的性质。易被水润湿的矿物称为亲水性矿物反之称为疏水性矿物）

矿床地壳中具有开采价值的矿石积聚区

矿石：在当前的技术经济条件下，可以开采、加工和利用的矿物集合体。脉石矿物目前国民经济尚不能利用的矿物

矿产资源：指由地质作用形成的，具有利用价值的，呈固态、液态、气态的自然资源。

矿产资源加工的目的：提高矿石品位，高效利用矿产资源，满足用户需求

矿产资源的加工过程：矿石分选前的准备作业---破碎车间；选别作业---磨选车间；选后的产品处理作业---脱水车间）

选矿过程：选前的矿石准备工作（破碎筛分和磨矿分级）选别作业（将已经单体解离的矿石，采用使用的手段，使有用矿物和脉石分选的工序有浮游选矿法磁选法重力选矿法）选后的脱水作业（浓缩、过滤、干燥）

磨选车间有磨矿分级作业选别作业构成。

选矿产品：精矿（分选所得有用矿物含量较高，适合于冶炼加工的最终产品中矿（分选过程中得到的，尚需进一步处理的中间产品）尾矿（分选后，其中有用矿物含量很低，不需要进一步处理理的产品）

流程表示矿石连续加工的工艺过程

工艺流程图用线和图表示流程时，原则流程图只表示流程的“骨干”而不记载流程细节机械流程图

机械流程图用主要设备和辅助设备表示的流程图

品位：指产品中金属或有用成分的质量与该产品质量之比。α—原矿品位。β—精矿品位；θ—尾矿品位。

产率：产品质量与原矿质量之比叫产率，用γ表示。

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，用ε表示。

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

富矿比：精矿品位与原矿品位的比值，常用E 表示：

一、

矿石的准备作业：一般指选别前的粉碎作业。主要包括:破碎、筛分、磨矿分级

粉碎（包括破碎和磨碎）：在外力的作用下使大块物料变成小块物料的过程。

破碎分类目前选矿工业主要是利用机械能破碎挤压破碎（按力的作用方式）劈裂破碎，折断破碎，研磨破碎，冲击破碎

矿物晶格间的作用力越大，硬度就越大，也就难破碎

破碎比i：在破碎过程中，入料粒度与产物粒度的比值叫做破碎比。破碎比通常由入料最大颗粒直径与产物最大颗粒直径的比值来确定，破碎:在外力作用下使物料从大块变小快的过程，矿石的准备作业选别前矿石的粉碎作业（破碎筛分磨矿分级）

破碎通常将最终粉碎产品粒度为5毫米以上的粉碎过程

开路破碎系统：一般是带有准备筛分作业。

闭路破碎系统：一般是带有检查筛分作业。

破碎作业的主要作用：①满足分选机械对入选物料最大入选粒度的要求。②满足有用矿物与脉石的解离要求。③满足用户对选后产品粒度的要求。

磨矿取得更细产品粒度的粉碎过程

矿石粉碎的难易程度矿石粉碎过程中所表现出来抵抗外力的强度大小

矿石的硬度矿石抵抗其它物质压入或刻划的能力

矿石的破碎方法机械力破碎矿石。常用的有压碎、劈碎、折断、磨碎、击碎

阶段的阶数物料经过磨或者碎的次数包括粗碎中碎细碎粗磨细磨

破（磨）碎比=磨碎（磨矿）机的给矿最大矿块尺寸D与该段破碎（磨矿）机的产品中最大矿块尺寸d之比i=D/d

作业总破碎比=等于各段破磨碎比的乘积(i总=i1i2..i n)

二、

颚式破碎机（间断工作简单摆动复杂摆动）特点结构简单，不易堵矿，工作可靠，易于制造，维护方便适用于中硬以上矿石的粗糙和中碎

旋回破碎机（连续破碎）特点工作平稳，生产率高，易于启动，破碎比大，产品粒度均匀，同时可以挤满给矿，辅助设备少，广泛用于粗碎，中碎各种硬度的矿石。缺点构造复杂，机身较高，基建费高

筛分利用筛子将粒度范围较宽的混合物料按粒度分成若干个不同级别的过程，

预先筛分破碎前进行的筛分（避免矿石的过粉碎和提高破碎机的生产率）

检查筛分对破碎作业产物进行的筛分（为了控制破碎产品以符合粒度要求）

目前国内常用筛分设备是振动筛

衡量标准筛分作业中，常以生产能力和筛分效率来衡量其工作好坏

筛下补加水作用：不仅起着补充随尾矿排出所

消耗的水量更重要的是可调节床层松散度和

减弱下降水流过强的吸入作用，控制筛下排出

精矿的数量和质量。

筛分效率实际得到的筛下产品与筛分给矿中

小于筛孔尺寸粒级的重量之比

粒度分析确定物料中颗粒大小分布规律的工

作（根据物料粗细分为筛分分析、水利分析、

显微镜分析）

筛分分析为了确定粒度范围较宽物料裙粒度

和粒度做成所做的物料筛分。

常用的筛子非标准套筛、标准套筛

集尘原因细微尘粒弥散，悬浮，不仅影响环境

卫生，增加设备磨损，造成有用矿物的流失，

而且对工人健康威胁极大。

尘粒弥散空气中的原因机器的运转人的走动

气流的对流

选矿厂常用的防尘方法喷水除尘、吸气除尘、

集尘器集尘

集尘设备旋风集尘器、泡沫集尘器、布袋集尘

器、静电集尘器

三、

磨矿介质/磨矿机钢球/球磨机、钢棒/棒磨

机、砾石/砾磨机、矿石/自磨机、矿石+钢球/

半自磨机

磨矿作业以湿式磨矿为主

磨矿机粉碎矿石的作用原理磨机以一定转速

旋转时，处在筒体内的磨矿介质由于旋转时产

生离心力，致使它与筒体之间产生一定摩擦力

摩擦力使磨矿介质随筒体旋转，并到达一定高

度，当其自身重力大与离心力时，就脱离筒体

抛射下落，从而击碎矿石，同时，在磨机运转

过程中，磨矿介质还有滑动现象，对矿石也产

生研磨作用，所以，矿石在磨矿介质产生的冲

击力和研磨力联合作用下得到粉碎。

磨矿介质提升的高度与抛落的运功轨迹，主要

决定于磨机的转速和磨矿介质的装填量。

泻落式磨矿低速运转时，磨矿介质提升高度

较低，介质按照圆运功随筒体上升到一定高度

后，离开筒体向下泻落，此时，冲击作用小，

研磨作用大。

泡落式磨矿正常装速运转时，介质随筒体作园

运动上升到一定高度后，就以一定的初速离开

筒体，并沿抛物线轨迹作向下“抛落”。此时，

介质抛落的冲击作用较强，研磨作用相对较

弱。

离心运转：当磨机转速提高到某个极限数值

时，磨矿介质几乎随筒体作圆心旋转而不下

落。

磨矿介质在磨机内的运动规律：1当磨机在一

定的转速条件下运转时，介质在离心力和重力

的作用下做有规则的循环运动2磨矿介质在筒

体内的运动轨迹，有作圆弧轨迹的向上运动和

作抛物线轨迹的向下运动所做成3各层介质上

升高度不同，最外层到最内层介质上升高度依

次逐渐降低4各层介质的回转周期不同。越靠

近内层，回转周期越短。

磨机的临界转速生产中通常以外层的磨矿介

质开始“离心运动”时的筒体转速

湿式分级粒度、形状和比重不同的矿粒群，

在水中按沉降速度不同分为若干级别的作业

用于闭路磨矿流程的分级机械有螺旋分级机、

水里旋流器把式分级机、浮槽分级机、筛子

破碎筛分流程由破碎机和筛分机组成的破碎

工序

磨矿分级流程由磨矿机和分级机组成的磨矿

工序

磨矿分级可分为预先分级、检查分级、控制

分级

返砂通常在闭路磨矿循环中，从分级机返回到

磨矿机再磨的粗粒物料

返砂比（循环负荷）=返砂的重量/磨矿机原给

矿的重量百分比

磨机利用系数单位时间内每立方米磨机有效

容积平均所能处理的原矿量

分级效率分级机溢流中某一粒度级别的重量

占分级机给矿中同一粒级重量的百分数

影响磨矿分级机组生产过程的因素1矿石性

质方面2磨机结构方面3操作条件方面(磨矿介

质、矿浆浓度、反砂比、分级效率)

操作方面影响因素：

磨矿介质的装入制度：1介质形状和材质（球

形截至在磨矿时碰撞为点接触，所以效率高，

宜于细磨，棒磨过粉碎现象严重）2介质尺寸

（矿石越硬、给矿力度越粗，应加入尺寸较大

的介质，以产生较大的冲击磨碎作用，越小尺

寸越可以增强研磨作用）3介质填充系数（磨

矿介质占磨机容积的百分数）

四、

重选根据矿粒间密度的差异，因而在运动介

质中所受重力，流体动力和其他机械力的不

同，从而实现按密度分选矿粒群的过程

重选共同特点1矿粒间必须存在密度差异2分

选过程在运动介质中进行3在重力，流体动力

及其它机械力的综合作用下，矿粒群松散并按

密度分层4分好层的物料，在运动介质的搬运

下达到分离，并获得不同最终产品

重选法按其原理可分为分级、洗矿（按粒度分

选）淘汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿、重介质

选矿（按密度分）

重选过程包括松散-分层和运搬-分离

基本规律（松散是分层的条件，分层式分离的

基础）

干涉沉降矿粒成群地在有限介质空间里的沉

降

等降现象沉降过程中，往往存在某些粒度大，

密度小的矿粒同粒度小，密度大的矿粒以相同

沉降速度沉降的现象

等降比等降颗粒中，小密度矿粒的粒度与大密

度矿粒的粒度之比

水力分级根据矿粒在运动介质中沉降速度的

不同，降粒度级别较宽的矿粒群，分为若干窄

粒度级别产物的过程

分级比相邻两个分级室的水流速度比

洗矿用来处理与粘土粘结在一起的矿石的重

力选矿过程

跳汰选矿是处理密度差较大的粗粒矿石最有

效的重选方法之一分类分选介质是水称为水

力淘汰是空气称为风力淘汰是重介质重介

质淘汰

跳汰选矿原理利用强压迫振动造成的垂直交

变介质流使矿粒群松散，从而达到按密度分层

和分离的重选过程特点水流动力作用强，

松散主要靠垂直交变介质流的脉动升举作用，

松散空间和程度大，分层发生在介质流方向，

钻隙对分层有重要意义

溜槽选矿利用矿粒在斜面运动的水流中运动

状态的差异进行选矿的方法。（矿粒群给入缓

倾斜一般30~40最大不超过160）

原理由于不同密度和粒度的矿粒沉降速度不

同，分层结果是密度大的粗粒位于最底层，密

度小的细粒位于最上层，而密度大的细粒和密

度小的粗粒居于中间

溜槽选矿设备1螺旋选矿机2扇形溜槽及圆锥

选矿机3皮带溜槽4离心选矿机

摇床选矿细粒物料的主要重选方法之一

基本过程：由给水槽给入冲洗水，铺满横向

倾斜的床面，并形成均匀的斜面薄层水流，给

矿浆给入往复摇动的床面时，矿粒在重力，水

流冲力，床面摇动产生的惯性力，以及摩擦力

等综合作用下，按密度松散分层，同时，不同

密度的矿粒以不同的速度，沿床面纵向和横向

运动。因此它们的合速度偏离摇动方向的角度

亦不懂，最终，不同密度的矿粒在床面上呈扇

形分布，从而达到分离

摇床选矿的特点：1床面的强烈摇动，使松散

分层和运搬分离得到加强。2他是斜面薄层流

水选矿的一种，因此，等降的矿粒可因其移动

速度不同而达到按密度分选。3不同性质矿粒

的分离，不单纯取决于纵向和横向的移动速

度，而主要取决于它们合速度偏离摇动方向的

角度。

摇床主要有床面，机架及床头等部分组成，摇

床的床面是一缓倾（小于10度）的平板

影响摇床选矿过程的因素1摇床运动的不对称

性2冲程和冲次3水量和坡度4给矿体积和给矿

浓度5给矿粒度和形状

重介质选矿在密度大于水的介质中，使矿粒

群按密度分选的一种选矿方法。

五、

浮选即泡沫浮选，是依据各种矿物的表面性质

的差异，从矿浆中借助于气泡的浮力，选分矿

物的过程。方法一定浓度的矿浆并加入各种浮

选药剂，在浮选机内经搅拌与充气产生大量的

弥散气泡，于是，呈悬浮状态的矿粒与气泡碰

撞，一部分可浮性好的矿粒附在气泡上，上浮

至矿液面形成泡沫产品通常为精矿；不浮矿物

留在矿浆内，通常为尾矿，从而达到分选的目

的。

浮选法发展经过的三个基本阶段 1表层浮选

阶段2全油浮选阶段3泡沫浮选阶段

浮选过程包括以下作业：1浮选前的矿浆准备

作业目的是得到粒度适宜的，基本上解离的

矿粒2加药调整作业目的是调节与控制界

面的物理化学性质，促使气泡与不同矿粒的选

择性附着，从而达到彼此分离的目的. 3充气

浮选作业调制好的矿浆，引入浮选机内，由

于浮选机的充气搅拌作用，形成大量的弥散气

泡，提供了矿粒与气泡接触机会

正浮选将有用矿物妇孺泡沫产品中，而将脉

石矿物留在矿浆中

反浮选将脉石矿物浮入泡沫产品中，将有用

矿物留在矿浆中

优先浮选将有用矿物依次一个一个的选出为

单一的精矿

混合浮选将有用矿物共同选出为混合精矿

浮选在应用上的特点优点处理细粒难选贫

矿石一般较其他选矿方法效率高，扩大了资源

的利用范围，做到物尽其用缺点是需要将矿

石磨细，使用的浮选药剂目前尚较昂贵，且易

于造成环境污染或增加精华设施等，其辅助生

产过程比较复杂

浮选药剂分类（用途）捕收剂、起泡剂、活化

剂抑制剂、调整剂

充气矿浆矿物颗粒水气泡组成

三相体系浮选过程中的充气矿浆

相界面相间的分界面

接触角是反映矿物表面亲水性与疏水性强弱

程度的一个物理量。接触角越大，表示矿物表

面的亲水性越弱，气泡越易排开矿物表面的水

化膜，矿物在气泡表面的附着也越稳固，因而

也越易浮选，反之难于浮选用途：为了判断、

比较矿物表面湿润性的大小常用接触角来度

量

接触角是以三相湿润周边上的一点为顶点，以

固水交界线为一边，以气水交界线为另一边，

经过水相的夹角

在浮选过程中矿粒附着于气泡上经历以下三

个阶段 1矿粒与气泡相互接近于接触阶段

2矿粒与气泡之间的水化膜变薄与破裂阶段3

矿粒克服了脱落力的影响，在气泡上附着阶段

吸附现象物质在表面层中自发的富集现象

三相泡沫在矿浆中形成的气泡的表面附有大

量疏水矿粒，这种附有矿粒的气泡叫三相泡

沫。

浮选对象固体介质是液体载体是气相。

药剂制度浮选过程中加入药剂的种类和数量、

加药地点和加药方式统称为药剂制度。

分类1捕收剂（黄药、油酸、煤油）以提高矿

物的疏水性；2起泡剂（松油、二号浮选油）

防止气泡的兼并，使分散在矿浆中的气泡具有

较小的直径和一定的寿命，增大气泡的机械强

度，降低气泡的运动速度，增加气泡在矿浆中

的停留时间；3活化剂以增强矿物表面对捕收

剂的吸附能力；4抑制剂（石灰、氰化钾、硫

酸钠、重铬酸钾）以削弱捕收剂与矿物表面的

作用，从而降低与恶化矿物可浮性的一种药

剂；5调整剂以调整矿浆的酸碱度、分散和团

聚。

浮选机应具备工作连续可靠、耐磨、耗电少、

构造简单等良好的机械性能还应满足1充气作

用2具有搅拌作用3具有调节矿浆面，矿浆循环

量，充气量的作用4对于浮选所获泡沫产品及

槽内残留矿浆，具有能连续不断的排除作用.

浮选机发展的关键是改进充气装置与充气结

构。

发展趋势是1重启程度高生产能力大2电能消

耗少3结构简单便于调整和维护。可分为三类1

利用机械的作用使空气粉碎成气泡的浮选机

称为机械搅拌式浮选机2气流通过细孔进行充

气的浮选机称为压气式浮选机3从矿浆中析出

空气进行充气的浮选机称为变压浮选机

磨矿细度必须满足下列要求1有用矿物基本上

单体解离2粗粒单体矿粒粒度，必须小于矿物

浮选的粒度上限3尽可避免泥化

充气把一定量的空气送入矿浆中，并使它弥散

成大量微小的气泡，以便使疏水性矿粒附着在

气泡表面上

矿浆搅拌的目的在于促使矿粒均匀的悬浮于

槽内矿浆中并使空气很好的弥散，造成大量活

性气泡

浮选流程的选择主要取决于矿石的性质对精

矿质量的要求。矿石性质主要有：原矿品位和

物质组成，矿石有用矿物的嵌布特性及共生关

系，矿石在磨矿过程中的泥化情况，矿物的物

理化学特性（主要是浮选性）。

选择浮选原则流程的任务，在于解决浮选流程

的段数和有用矿物的浮选顺序问题。

有用矿物的流程阶段磨矿、阶段浮选流程。又

可分为三种情况：1尾矿再磨再选流程 2粗精

矿再磨再选流程3中矿再磨再选流程

优先浮选流程依次分别浮选出各种有用矿物

的浮选流程

混合浮选流程先将矿石中两种或两种以上有

用矿物一起浮选出得到混合精矿，然后将混合

精矿依次分选出各种有用矿物流程

可浮性混合浮选流程（部分混合浮选流程)在

混合精矿中，根据各种有用矿物的可浮性的不

同，分选出不同可浮性的混合精矿，然后再将

各种混精矿依次分选出不同有用矿物的流程

浮选流程的结构主要指精选，扫选的次数和

中矿的处理方法等问题。

1当原矿品位较低，有用矿物的可浮性较好并

对精矿质量要求较高时，应加强精选，即增多

精选次数

2当原矿品位较高，有用矿物的可浮性较差并

对精矿质量要求不高时，应较强扫选，即增多

扫选次数

3在浮选流程中，得出的各种精选作业尾矿和

各种扫选作业的泡沫产品，统称为中矿中矿

的处理方法，视其中连生体的含量，有用矿物

的可浮性及对精矿的质量要求而定。

中矿常见的处理方案有：将中矿返回浮选回路

的适当地点，将中矿返货磨矿分级回路中，将

中矿单独选别处理，用其他矿石加工方法进行

处理

六、磁选

磁选利用各种矿物的磁性差别，在不均匀磁场

中实现分选的一种选矿方法。

磁选过程当矿浆进入分选空间后，磁性矿物

在不均匀磁场作用下被磁化，从而受磁场吸力

的作用，使其吸在圆筒上，并随之被转筒带至

排矿端，排除成为磁性产品。非磁性矿粒，由

于所受的磁性作用力很小，仍残留在矿浆中，

排除后成为非磁性产品。

要分离出磁性矿粒其必要条件是：磁性矿粒所

受磁力必须大于与它方向相反的机械力的合

力

磁场分为均匀磁场(各点的磁场强度大小相

等方向一致）和非均匀磁场（各点磁场强度大

小和方向都是变化的）

磁场的非均匀性用磁场梯度表示

磁场梯度磁场强度随空间位置的变化率

物体比磁化系数体积磁化数与其密度的比值

矿物的磁性分类物理中分为逆磁性顺磁性铁

磁性，磁选中分为强磁性矿物，中磁性矿物，

弱磁性矿物，非磁性矿物

七、电选

电选利用各种矿物电性差别，在高压电场中

实现分选的一种选矿方法

在电选中其主要作用的电性是矿物的导电率

和介电常数，其次还有比导电度和矿物的整流

性

选矿中常用的带电方式有直接传导带电、感应

带电、电晕带电、摩擦带电

影响电选过程的因素物料性质（1物料的湿度

2表面性质3粒度组成4给矿方式和给矿量）

电选机的可调参数（1电压2电极间的相对位置

3辊筒转速4分离隔板的位置

九、精矿

精矿含水量是衡量精矿质量的标准之一

精矿产品所含水分有四类重力水分、毛细水

分、薄膜水分、吸湿水分。