选矿基本知识.(DOC)

第一章选矿基本知识
教学目标：使学生掌握选矿的基本概念，金的物理化学性质、
用途及选矿工艺历史发展现状
第一节目的和任务
选矿生产是一个加工矿物原料的过程，是连结采矿和冶炼的主要环节，通常包括矿石入选前的准备（人员培训、流程实验、设备抢修），矿物的分选和选矿产品处理等三个阶段。

冶炼、销售：从矿山开采出的矿石，一般品位都比较低，如果不通过进一步选矿，直接进行冶炼或销售，一方面技术上有困难，而且经济上也不合算，所以必须通过选矿处理，使矿石中的有用矿物与脉石分开，提高金属品位，生产出适于冶炼的原料。

另外，选矿过程中尽可能将下一环节如冶炼时有害杂质除去或者降低有害物质的含量，另一方面，尽可能地回收各种有用矿物，如铅、铜、银、硫。

为了充分综合利用国家宝贵的自然资源，有用矿物的解释：相反而言，在现有设备技术条件下，有工业利用价值的，产出大于投入的，能收回利用好这一种有用成分。

（举例：铁在石灰石、水泥厂及精矿及氰化中）。

由上可知，选矿的基本目的和任务:(1)分离有用矿物与脉石，使金属尽可能地得到富集。

(2)把共生有用矿物，尽量相互分离成单独的精矿。

（3）除去有害物质、成分，经济、综合利用国家的矿产资源。

第二节黄金的性质、用途、计量方法
1、黄金是一种贵重的稀有金属，开采历史文字记载4000年前，黄金矿石类型主要有砂金石，一般采用跳汰、溜槽和摇床，含金黄铁矿，混汞，重选、氰化联合选矿方法（碳浆法）
小秦岭地区：多金属含金石英脉，
四矿区：含金氧化矿石英脉型
金的物理性质：金是化学元素周期表中第ＩB元素，原子符号为Au，原子序号为79，原子量为197，金的溶点是1064.43℃，金的沸点是2808℃，金的密度较大，在20℃（常温下）是19.32g/cm3,φ46mm金球或边长3.71cm 的立方体重1ＫＧ。

金的柔韧性及延长性很好，现代加工条件下，1克黄金可拉长至3400多米。

金是热和电的良导体，用于高科技、航天、电子领域，散热好，导电好，电阻小，金在所有的金属中，颜色最黄，呈草黄色，自然界中见不到纯金，金能和银、铜、铅形成合金。

在元素周期表中和银、铜是同族元素，化学性质稳定，不易磨损，长期曝露于空气中。

不改变颜色和色泽，不易与其它元素发生化学反应，易溶于王水（盐酸与HNO3:1的混合剂）。

2、黄金的主要用途是货币，用于流通领域，另外延长性好可制成金箔，用于佛像和建筑装饰，布达拉宫第一座灵塔耗金3721kg，王世布达拉宫遗体存于此。

工业上主要用于电子、钟表和航空工业。

3、黄金的计量习惯上用克和两，1两等于31.25克。

民间流语：七青八黄九成紫十成足赤。

1克拉等于0.2克。

第二章破碎筛分
教学目标：使学生了解矿石的基本性质，破碎筛分的原理
及设备工作参数
为了把有用矿物从矿石中分选出来，首先需要进行碎矿和磨矿，使有用矿物尽量成为单个的颗粒状态，一般重选的粒度为0.1—
30mm，浮选的浓度为0.3—0.01mm。

因而，碎矿和磨矿的基本任务：为选矿准备好解离充分而过粉碎又少的合格入选矿料。

碎矿和磨矿的消耗占选矿厂耗量的60%，其中磨矿占50%左右，因而要尽可能地降低碎矿磨矿的能耗。

矿石的破碎过程从广义上讲，就是减少粒度的过程，也就是使矿物单体解的过程，其实质就是对矿石施加压力，克服矿块的内聚力，使大块变小。

影响破碎难易程度的几个因素：
矿石的硬度：指矿石抵抗再外力作用下划伤（或浸入）的能力；
矿石的机械强度：指矿石在机械作用下抵抗破坏的能力（用KG ∕c㎡）；
可碎性与可磨性系数。

衡量碎矿与磨矿过程指标的好坏，一般用碎矿和磨矿比来表示
ⅰ= D最大→矿
d最大→排矿
为了克服矿石的内聚力，必须对矿石施加外力，概括起来分为
（1）挤压破碎（2）劈裂破碎（3）弯曲破碎（4）冲击破碎（5）研磨破碎
二、常用的破碎设备
1、腭式破碎机（又名老虎口）规格用给矿口的宽度和长度来表示。

2、圆锥破碎机
3、辊式破碎机
腭式破碎机原理：同人咀嚼食物相似，不同的是，一动一定。

在动腭向定腭靠拢时，使中间的矿石受到挤压产生裂缝而破碎，在退回时，小于排矿口的矿石靠自重落下。

简摆与复摆的不同之处，复摆
动腭也是传动的连杆，推动板只有一块。

PET400×600 最大矿是350 mm,排矿40∽160mm
PET250×400 最大矿是210mm，排矿20∽80mm,
选厂旋盘破碎机Ф36英寸=914mm
与圆锥破碎机区别加强制分料盘，目前已淘汰，国内仅三台。

三段一开一闭路PEF400×600
PEF250×1000
圆锥破碎机特点：碎矿比大，效率高，功率消耗少，产品粒度均匀，适于破碎硬矿石。

圆锥破碎机原理：动锥围绕破碎机的中心线作旋摆运动，在定锥的不同部位持续靠拢或退离的运动过程中将破碎腔中的矿石破碎或排出的过程。

圆锥破碎机分为三种类型，标准型、中型和短头型（根据破碎腔的形状和尺寸不同）。

中、细圆锥破碎机的规格一般用动锥底部的直径D表示，PYB（标准型）PYZ（中间型）PYD（短头型Ф900 因为圆锥破碎机内部机件速度高，摩擦表面受到压力大，所以对润滑要求较高，一般采用稀油循环集中润滑
辊式破碎机
原理：相对旋转的轧辊式借助力与矿石表面产生的摩擦力将其卷入破碎腔中，靠轧辊的挤压力将矿石碾碎或劈碎。

特点：生产能力小，但结构简单，产品均与，一般用于实验室。

影响破碎机生产的三个因素
矿石性质指矿石的硬度、比重、温度、粒度组成等。

设备的工作参数：
①工作齿角两个工作面之间的夹角（最接近时）
腭式：15∽25°圆锥18°左右
②转数过高时碎矿难以排走，再次破碎有粉碎现象
③排矿口大小250×400→5―20T
④给矿粒度:一般以给矿宽度0.65∽0.75为宜。

工作要求：给矿均匀，符合恰当，不能有金属对象，给矿粒度要与给矿口尺寸相适应，含水含泥越少越好。

筛分：利用筛子把矿石和其它固体物料按粒度分成若干级别的作业。

目前选厂使用主要的辅助筛分，它是与碎矿作业相配合，对碎矿作业起辅助作用，破碎机前叫预先筛分，目的是筛去细粒部分，提高生产率；破碎机后叫检查筛分，目的是保证产品粒度符合要求。

筛分设备：按运动特点及筛面形状分为固定筛，筒形筛和振动筛，筛子尺寸一般为长度等于宽度的2倍，目前选厂使用一般为自定中心振动筛。

设置为检查筛分作业的叫闭路碎矿，反之，叫开路碎矿。

经过检查筛分作业后，返回碎矿机的筛上部分叫循环负荷，循环
负荷量与原矿量之比叫循环负荷率，一般为100-200%。

第三章磨矿
工作原理教学目标：使学生了解磨机的工、设备参数、重点是钢球充填及日常操作注意事项
原理：球磨机是一个两端为中空轴，并由其支承的旋转筒体组成，筒体内装有一定数量，不同直径的磨矿介质（钢球），矿石和水从给矿端连续给入，当筒体按规定转数工作时，磨矿介质和矿石，在离心力和摩擦力
作用下，随着筒体上升到一定的高度，然后脱离筒壁抛落下来使矿石不断受到冲击和磨剥作用而被磨碎，磨碎的矿石和水形成矿浆，在连续加入的矿石和水形成的压力推动下，连续地通过中空轴颈从排矿端排出。

磨机按介质不同分为球磨机，棒磨机，自磨机（无介质，钢球）。

球磨机按排矿方式不同分为格子型和溢流型两种。

溢流型适于细磨，格子型生产能力比溢流型高15%，比较广泛应用。

球磨机内钢球的运动轨迹:
1、转速低时泻落
2、转速中等抛落
3、高转速离心运转钢球受力。

在临界转速时钢球随筒体一道做高心运转。

工作转数：工作转数及理论临界转数的百分比叫做转速率。

适当提高转速可提高生产率，但转速过高，机械磨损快，设备寿命低，衬板钢球消耗大。

球磨机的工作参数：一般来说直径越大，生产率越高。

⒈筒体直径和长度。

直径一定时筒体越长，有利于细磨，过长会发生过粉碎现象。

⒉有效容积：筒体容积减去衬板容积，容积越大处理量大，利用系数越高。

⒊衬板形状:表面积越大，接触碰撞的机会多。

表面不光滑可以钢球与衬板的相对滑动力
⒋装球量：球径和球之比。

球的个数越多越好。

钢球作用：冲击，挤压，研磨。

钢球的直径D=28 给矿的最大块粒度
装球量：球荷充填率（表示比较直观，好操作）
球荷的体积×100%
球荷充填率=
球磨机的有效容积
湿式格子型球磨机充填率：40—50%
溢流型球磨机、棒球机充填率：35—40%
由于球磨机生产率的大小，决于球磨机装球量合适与否，装球量适合，能达到最大生产率，这时候球磨机所需功率大，电流表读数最高，不能达到最高时就需要调整。

补球原则:初装3-4φ大小钢球;补加2-3φ不同直径。

定期清除碎球：1）占去容积2）影响其它钢球作用
第四章分级与分级设备
教学目标：使学生了解分级的目的意义以及分极与
球磨的关系、工艺指标
作用：把磨机排矿中已合乎选别要求的粒级，及时地分离出来，避免不必要的再磨，及早送入下一阶段分选，把不合格的粗粒返回磨机再磨。

分级设备：螺旋分级机水力旋流器。

螺旋分级机：
1、低偃式
2、高偃式（单螺旋高于螺旋轴下端的轴承双螺旋低于道流端螺旋的缘沉没式）
磨矿分级操作：长期生产实战积累出来的
“四勤”：勤查给矿（包括给矿量的大小，粗度组成的变化，矿石软硬的变化），勤测浓度，勤看返砂，勤摸细度
“三准”：磨机给矿掌握准前后水量给的准变化原因找的准
“二好”：上下作业岗位相互联系好，班组交班情况交的好
“一不动”：情况不清不乱动
其中“勤”是做好磨矿分级工作的基础
返砂比:通俗的讲就是返砂中某一粒级的数量是排矿中同一粒级数量的倍数。

磨矿分级的工艺指标：
１、磨机生产率：每小时处理原矿量吨位来表示
２、磨机运转率：工作小时数与日历小时数的比例
第五章浮游选矿
教学目标：使学生了解浮选的基本原理、影响矿物可浮性的因素了
解选矿药剂的分类及添加
浮选：它是一种主要的选矿方法，它是利用各种矿物表面物理化学性质的差异，把矿石原料中的一种或一组矿物，有选择性地富集在两粗界面的过程。

其实质是浮游矿物，即利用经药剂处理过的有用矿物能附着在气泡上的特性，从而将有用矿物与脉石矿物分离开来，所以叫浮游选矿，简称浮选。

物理化学性质指矿物表面被水的润湿性可分为疏水的性质（石墨、硫磺），亲水的性质（石英）
浮选通过以下工序的操作：
１、浮选前通过磨矿使粒度小于0.3mm，有用矿物基本达到单体解离。

２、调成矿浆原料。

３、加入浮选药剂，吸入空气。

４、疏水性矿物附着在气泡上，升浮到矿表面，形成矿化泡沫（精矿）。

５、亲水性矿物留
在矿浆中（尾矿）
通过以上工序，逐步实现矿物的分离富集，这整个工艺过程叫做浮选工艺。

在这个过程中，矿粒表现出能附着于气泡而上浮的性质叫矿物的可浮性。

能与气泡附着的叫做的易浮矿物，表现为疏水性；不能与气泡附着的叫做难浮矿物，表现为亲水性。

浮选的两种形式：正浮选：有用矿物浮入气泡产品中
反浮选：脉石矿物浮入气泡产品中
浮选的目的将共生在矿物中的有用矿物分离出来。

浮选研究的中心为矿物的可浮性，可浮性取决于矿石表面的物理化学性质，即被水的润湿性。

矿物的天然可浮性矿物在水中天然的易浮或难浮的性质叫做矿物的天然可浮性。

1、可浮性与矿物的比重无关，与矿物表面的物理化学性质有关。

2、可浮性是可以调节的，主要是通过浮选药剂来处理矿物的表面来改变其可浮性。

矿物表面的润湿性与可浮性的关系：
1、浮选过程是在矿粒、水及气泡即固相、液相及气相进行的
2、矿物表面与水分子的相互作用决定了矿物天然可浮性的差别，相互作用越小，可浮性越强。

矿物表面的润湿性指矿物能被水湿润的程度。

影响润湿性的因素：①矿物的组成和表面结构，一般有以下规律：碳水化合物的疏水性强，自然金属比金属硫化物疏水性强，硫化物比氧化物疏水性强，矿粒的形状不均匀程度与可浮性成正比。

②矿物表面的氧化③浮选药剂可以提高或降低润湿性。

另外影响矿物可浮性的因素还有表面吸附性和表面的电性。

矿粒与气泡的附着过程
矿粒向气泡附着，是浮选分离矿物最基本的行为。

1、附着条件：附着力要大于脱落力。

附着力与平衡接触面，附着周边的直径等因素有关。

脱落力与矿粒在水中的重力，气泡内气体分子的压力等因
素有关。

平衡接触角，气-水-矿物三相接触面所形成的角度。

叫平衡接触角。

接触角越大，附着强度越大，矿粒越大，脱落力越大。

2、附着时间：可以通过辅助剂处理，时间缩短
3、浮选速度是指回收率与浮选时间的关系
（二）浮选几率及其影响因素
1、一般衡量浮选效果及某一矿物的实际可浮程度，用浮选几率表示，相当于回收率，只是表示方式不同。

浮选几率指单位时间内该矿回收到精矿中的颗粒与矿浆中该矿物原来总颗粒数的比值。

实际生产中的浮选过程，是一个动态平衡的过程，即有的矿粒与气泡碰撞与附着，也有矿粒从气泡上脱落。

碰撞几率：发生碰撞的某一矿物的颗粒数与该矿物总颗数的比值。

发生碰撞的颗粒只有一部分附着在气泡上，某一矿物与气泡附着的颗粒数与发生碰撞的颗粒数的比值叫做附着几率。

附着的颗粒，一部分会脱落，回收到精矿中的只是一部分，回收到精矿中的颗粒数与该矿物原辅助颗粒数的比值叫停留几率。

综上所述，某一矿物的浮选几率（回收率）是由该矿物在浮选过程中的各个阶段（碰撞、附着、停留）的几率所决定的。

因而，W浮选=W碰撞×W附着×W停留。

浮选结果的好坏，如浮选速度的快慢，回收率、精矿品味高低，富集比大小，都取决于矿浆中各种矿物浮选几率差异不同。

2、影响浮选几率的因素
（1）影响碰撞几率的因素：与矿物粒度的大小、形状有关。

比重大、粒度大、惯性大，碰撞几率高。

表面有棱角的碰撞几率高。

（2）与矿浆充气搅拌情况有关。

搅拌强，气泡数量多碰撞几率高。

（3）与矿浆浓度有关。

一定范围内浓度大，碰撞机会多，几率大，浓度大时，空气在矿浆中分布不均匀，空气条件差，影响碰撞几率。

3、影响附着几率的因素
（1）矿物表面的疏水性。

（2）药剂吸附情况。

（3）矿泥粘附性。

（4）矿粒的形状。

4、影响停留几率的因素
（1）附着的稳定性，主要取决于矿物表面的疏水性。

（2）矿粒与气泡聚集的形式。

（3）脱落力的强弱。

（4）泡沫层的情况。

气泡的破裂与兼并，二次选择作用。

通过以上分析所知，因素对各阶段的几率作用不同，如矿物粒度大，搅拌力强但停留几率低，因此，对各种因素要进行全面的分析，综合的比较，合理的调整，最终达到一个目的即浮选分离所要求：提高有用矿物的浮选几率，降低脉石矿物的浮选几率。

浮选药剂
浮选药剂是调节和控制矿物可浮性的一个最主要的因素。

浮选药剂大多是有机化合物
使用浮选药剂的原则：具有优良的选择性即专属性，效能高，无毒，容易获得，价格低廉，用量少，便于使用及性能单一，成分稳定，不易变质等特点。

浮选药剂的分类
1、根据药剂的作用性质分类（捕收剂气泡剂调整剂（抑制剂、活化剂、介质调整剂））。

捕收剂：作用是使矿物表面疏水，提高矿物的可浮性
气泡剂：作用是使空气在矿浆中分散成微小的气泡，形成较稳定的泡沫层，（a防止气泡兼并，使分散在矿浆中的气泡具有较小的直径和较长的寿命。

b降低气泡的运动速度，提高气泡在矿浆中的停留时间）调整剂：调节矿物的可浮性
抑制剂：降低矿物的可浮性或或消除捕收剂对矿物表面的作用。

活化剂：促进作用，提高可浮性，与抑制剂相反。

介质调整剂：调节浮选介质（矿浆溶液的性质便于药剂与矿物作用，提高选择性。

调节的酸碱度叫PH调节剂，矿泥分散剂，调整细粒使之絮凝的，叫絮凝剂。

浮选药剂具有相对性，不同的条件，用量时，具有不同的作用。

我们选厂经常使用的几种浮选药剂
1、黄药：黄药是一种使用最广泛的硫化矿捕收剂。

成分：烴基二硫化碳酸盐。

黄药是淡黄色粉末，易溶于水，有臭味，有一定毒性，易氧化，遇热易分解，温度越高，越容易分解。

黄药一般应在碱性介质（PH＞7）或中性介质（PH=7）中使用。

黄药与硫化矿表面的作用原理：表面很纯的硫化矿不能与黄药相作用，只有稍微氧化后，表面生成了与晶格内部联系牢固的硫化矿黄原酸盐的表面化合后，黄药才能固着在矿物表面上起到捕收作用。

黄药的捕收能力与分子中非极性部分的烴链长度有关，链增长捕收能力越强，但选择性和溶解性能下降，一般使用乙基黄药和丁基黄药，保管时注意事项:防止与空气及水接触，保存在通风好的地方。

不要受热，注意防火。

随配随用，药箱应加盖。

配比浓度：5-10%，用量50-150g/T
2、黑药
化学成分是二烃基二硫化磷酸盐，捕收效果不如黄药，但不易氧化，选择性优于黄药。

常用有：丁基铵黑药：黄黑色粉末，易溶于水。

甲酚黑药：暗绿色油状液体，微溶于水，味臭，有一定起泡作用，具有腐蚀性，因而用量不宜过大，一般为25-100g/T。

苯胺黑药：白色粉末，有硫化氢臭味，不溶于水，溶于酒精和稀碱溶
液，一般用1%的NaCO3配成，0.5%的溶液添加易变质，可用于铅矿的捕收。

3、2#油，又叫松树油、松根油，有刺激性气味，可燃。

特点：起泡性强，生产大小均匀，结构致密，粘度中等的泡沫，浅黄色到褐黄色油状液体，一般用量是40-60g/T。

4、石灰（1）CaO(氧化钙)+ H2O=CaOH2 (2)具有较强的碱性，是常用调整剂和抑制剂。

（3）主要作用：调整酸碱度，PH值，对硫化矿物有一定抑制作用，对矿物有团聚作用，能消除矿泥罩有用矿物的有害作用，使泡沫有适当稳定性。

（4）一般用量：500-800g/T。

5、水玻璃成分是硫酸钠NaS2O3，是一种无色胶体，易溶于水，是常用的脉石抑制剂和矿泥分散剂。

（脉石抑制剂非硫化矿浮选时）一般配成5-10%的溶液，用量0.2-2.0kg/T。

第六章影响浮选工艺的因素
教学目标：使学生了解影响浮选工艺的两因素、重点讲解操作
过程中的注意事项及操作原则
影响浮选工艺的两类因素：
1、不可调节的因素：⑴原矿的组成和含量。

⑵矿石的氧化、泥化程度。

⑶生产用水的质量。

⑷矿物的嵌布特性。

2、可调节的因素：⑴磨矿的细度、矿浆浓度、酸碱度。

⑵浮选时间、药剂制度、矿浆浓度。

⑶工艺流程、设备类型
（一）磨矿细度指的是磨矿产品中某一特定级含量的百分数，如65%——200%。

即表示磨矿产品中小于200目（0.074mm）粒数的含量占90%。

目：1英寸（2⒌4mm分布孔的个数）。

要求：1、有用矿物与脉石矿物达到单体解离，满足进行有效选分的最
大粒度。

2、避免过粉碎和泥化现象。

对于粗粒浮选：加大充气量和搅拌力度，提高浮选浓度的粒度。

细粒浮选加入矿泥分药剂或脱泥，分段分批加药。

（二）矿浆浓度：矿浆浓度较小时，回收率低，而精矿品位高。

适宜浓度与矿物比重，矿粒尺寸等因素有关。

在粗选作业以及浮选比重大，粒度粗的矿物适宜采用较大的浓度，以增加生产率，提高回收率，适宜为28—35%。

在精选作业以及浮选比重小，粒度细的矿物适宜采用低碱度，以利于选分并提高精矿品位，适宜20—25%。

(三)矿浆的酸碱度（PH值）（1）影响矿物的表面浮选性质和氧化程度。

（2）影响浮选药剂的解离度，适宜7—7.8
（四）药剂制度：药剂制度包括药剂的种类、药剂用量、配制、添加地点及添加方式，简称药方。

1）药剂用量浮选药剂是调节矿物可浮性的主要因素。

用量不足达不到调节的目的，矿物难以分选；用量过多也会起反作用，一是降低精矿品位，使浮选失去选择性，二是造成药剂浪费增大选矿成本，三是直接或间接地给浮选调节造成困难。

近几年，通过理论研究与生产实践，提倡并推广“饥饿用药”制度，使药剂控制在适当欠量的范围。

捕收剂适量可能引起的危害：1、破坏选择性。

2、使精选进一步富集和混合精矿分离浮选困难。

3、过量后，其它药剂也需随之增加，尾矿中有数毒物质增多。

4、使硫化矿物可浮性变坏
2）药剂配制黄药5%-10%，太稀，易分解；太浓，用量少，不易掌握，而且不便于输送，给入。

3）添加地点、方式一般的液体给入，可以保持连续和稳定。

介质调整剂和矿泥分散剂加入磨机，抑制剂与活化剂加在捕收剂前，以提高药效，一般黄药与矿粒的作用时间约需3至5分钟。

加药方式：一次添加、分段加药
一次添加的优点：药剂浓度大，作用强，适宜于易溶于水，不易分解和失效的药物。

分段加药的优点：可以防止药剂用量，并能提高药效，节省用量。

4）提高药效的措施
提倡混合用药，分段加药，浓浆加药，稀浆浮选
5）充气和搅拌程度适当增加充气量和提高矿浆搅拌可以使空气中的氧弥散比较好，增加矿粒与气泡的碰撞几率，加速水化膜的破裂。

过强的充气和搅拌不仅破坏泡沫层的稳定，造成气泡的兼并，大量的矿泥带入泡沫不利于精矿品位，而且使浮选机的矿浆容积减小，电能消耗增加，运动部件磨损坏。

适宜的充气量及搅拌强度要根据矿石性质，作业条件以及选别的要求等因素来选取。

6）矿浆的温度温度越高，抑制剂及活化剂的作用加强，变快，但温度对黄药影响不大。

（五）浮选工艺的操作
一、浮选操作的一般原则
1、根据产品数量和质量的要求进行操作。

2、根据原矿性质变化进行操作。

3、保持浮选过程的相对稳定。

“三度一准”：磨矿细度，矿浆浓度，矿浆酸碱度和油药量给得准。

“三勤四准二好一不动”：三勤是勤测各作业浓度、勤看泡沫变化，勤看精矿、尾矿和中间产品并快速分析。

四准是泡沫刮出量掌握准，发生变化原因找得准，油药给得准，精矿次数掌握准。

二好是各作业联系好，交接班条件好
一不动是原矿性质不变的情况下不乱动，保持相对稳定。