全国矿业权评估师考试专用教材选矿学基础.ppt

1,全国矿业权评估师考试专用教材,选矿学基础,2,全国矿业权评估师考前培训 选矿学基础 吉林大学地球科学学院 姚文贵 Y,3,选矿学历年考试情况 2001年：,4,2002年,5,选矿学与矿业权评估的关系 1.与采矿权评估关系密切； 2.矿石可选性是矿业权评估的重要经济指 标； 3.选矿工艺指标、金属平衡等内容是采矿 权评估的常用内容； 4.选矿的基本概念、基本理论是收集评估 资料和编写矿业权评估报告的基础。,6,第一章 绪论 1-1选矿的目的地位和作用 选矿的概念 把矿石加以破碎，使之彼此分离， 然后将（有用矿物）加以富集，无用 的（脉石）抛弃，这样的工艺过程称 为选矿。,7,一、矿物、矿石概述 1.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。 2.矿物的形状、粒度、颜色、光泽等是 某些特殊选矿方法的依据。 3.与选矿相关的矿石性质包括矿石的化 学成分、矿物组成、结构构造、矿石中金 属元素的赋存状态、矿石的物理化学性质 等。,8,二、选矿的目的 1.自然界矿石一般品位较低，需要 加工才能利用，选矿是主要加工过程； 2.对金属矿来说，需将有用金属富 集几倍至几十倍才能满足冶炼工艺要 求，这个富集过程要用选矿方法来实 现。,9,3.矿石常由多种有用矿物共生或伴 生，将其分离的过程只能靠选矿技术 实现。 4.选矿的最终目的是除去脉石矿物 及有害元素，使有用矿物得到富集， 得到有用矿物的精矿产品。 三、选矿在国民经济中的地位和作 用,10,1-2选矿方法与选矿过程 一、选矿方法 将矿石中有用矿物和（脉石矿物）、有 用矿物和（有用矿物）进行分离所采用的 方法称为选矿方法。 常用的选矿方法有：重力选矿法、浮游 选矿法、磁选法、化学选矿法、电选法、 手选法等。 常用的选矿方法有哪几种，每种方法根 据矿物的什么性质进行选矿？,11,二、选矿过程 表示矿石连续加工的工艺过程为（选矿 工艺流程）。包括： 1.选别前的准备作业破碎、筛分、磨 矿、分级； 2.选别作业根据矿物不同性质，采用 不同的方法进行； 3.产品处理作业精矿脱水、尾矿处理。,12,1-3 选矿工艺指标 包括：品位、产率、选矿比、富矿比、 回收率 一、品位 品位是指矿物原料及选矿产品中有 用成 分含量的质量百分比。（或g/t） 选矿常用的矿石品位含义是什么？ 1.原矿品位是原矿中所含金属占原矿质 量的百分比（）； 2.精矿品位是精矿中所含金属占精矿质 量的百分比（ ） ； 3.尾矿品位是尾矿中所含金属占尾矿质 量的百分比（ ） ；,13,二、产率 产品的重量与原矿重量之比的百分数称为产 品的产率（ ）。 某选厂已知原矿品位=1.23%，精矿品位 =22.18%，尾矿品位=0.04%，求精矿产率 k k = ( )/( )100% =(1.23 0.04)/(22.18 0.04) 100% =5.37%,14,三、选矿比 原矿重量与精矿重量之比称为选矿 比。 选矿比= Q原矿/ Q精矿 四、富矿比 精矿品位与原矿品位之比称富矿比。 富矿比=精矿品位/原矿品位,15,五、回收率 精矿中金属的重量与原矿中该金属 的重量之比称为回收率。,16,1-4 选厂规模划分及各车间工作制 度 1. 选厂规模一般用被处理的原矿数 量表示。 P192表中注意年处理量与规模的关 系。 2.选矿厂各车间的工作制度是根据 各车间设备的年作业率来确定的。,17,第二章 准备作业 2-1 概述 矿石准备作业指选别前矿石的粉碎 作业，通常包括（破碎筛分）和（磨 矿分级）。 选矿厂破碎磨矿设备基建费约占全 厂总基建费50%以上，生产费用约占 选矿总成本3050%,18,2-2 破碎及破碎机械 一、破碎作业的作用 破碎是在外力作用下使大块物料变 成小块物料的过程。 破碎作业在生产中的作用之一是满 足选煤和选矿机械对入选物料（最大 入选粒度）的要求；其次是满足夹矸 煤中的煤与矸石的解离和满足用户对 选后产品粒度的要求。,19,二、破碎作业的分类 1.按其在选矿（煤）工艺中的作用不同 分为：准备破碎（分选前）和最终破碎 （分选后）。 2.按破碎产物的粒度不同分为：粗碎、 中碎、细碎与粉碎。 3.选矿厂采用的机械破碎方式的基本类 型 三、与破碎相关的矿石性质及破碎方法 选择,20,四、破碎比与破碎段数 破碎比是破碎机的（给矿最大矿块 尺寸）与该段破碎机的（产品最大矿 块尺寸）的比值。 i=D/d 每段达到的破碎比称部分破碎比,各 阶段总共达到的破碎比为总破碎比。 i总=i1i2 in,21,某选厂为三段破碎，各段破碎比为i1=5, i2=3，i3=3。求总破碎比是多少。若该厂的 给矿粒度D最大=1000mm,求粗碎（d粗）、 中碎（d中）、细碎（d细）产品最大粒度。 I总= i1i2 i3=5 3 3 =45 d粗= D最大/ i1=1000/5=200mm d中= d粗/ i2=200/3=67mm d细= d中/ i3=67/3=22mm,22,五、破碎机械 1.颚式破碎机主要用于何种类型矿 石的粗碎 2.矿山常用的破碎机有哪些基本类 型 3.注意各类机械的优缺点、类型及 适用范围 机械原理及性能,23,2-3 筛分及筛分机械 一、筛分的概念 碎散物料通过一层或数层筛面被分 成不同粒级的过程称为筛分。 二、筛分分类 根据应用目的和使用场合的不同， 筛分作业分为几种类型 三、筛分机械,24,2-4 磨矿与磨矿机械 一、概述 二、磨矿过程的基本原理 1.磨矿介质在筒体内的运动规律 2.临界转速 磨矿机中，最外层磨矿介质开始（离 心运转）时的筒体转速，称为磨机的临 界转速。,25,临界转速计算公式： n0=42.4/,求2700 3600mm球磨机的临界转速。 D=2700mm=2.7m n0=42.4/,=25.8转/分,当磨机转速超过或等于临界转速时，对磨矿效率产生哪些影响；磨机转速一般控制在多少比较合理？,26,三、磨矿机械 2-5分级与分级机械 一、概述 在介质中，物料按其沉降速度的不同分 成若干粒度级别的过程称为分级。 分级与筛分有何区别 筛分是严格地按几何粒度进行粒度的分 离，具有严格的粒度界限；分级则是靠沉 降速度差分开的，分级产物受密度影响。,27,二、分级机械 1.螺旋分级机的特点 2.水力旋流器的优缺点 3.水力旋流器的给矿方式 2-6破碎磨矿流程 由破碎机、筛分机组成的加工顺序 称为破碎筛分流程；由磨矿机与分级 机组成的加工顺序称为磨矿分级流程。,28,一、破碎筛分流程 注意不同破碎筛分流程的适用范围 1.简易小型选矿厂或工业性实验厂 经常采用的破碎筛分流程是（二段开 路）流程。 2.选矿厂较常见的破碎筛分流程有 哪几种？ 二、磨矿分级流程 磨矿分级流程中分级作业的种类,29,第三章 重力选矿 3-1 概述 一、重力选矿的概念 重力选矿是根据矿物（密度）不同 及其在介质中具有不同的（沉降速度） 来进行分离矿物的一种选矿方法。 在重选过程中，用作分选介质的种 类有哪些？,30,重选的基本原理 1.重选的依据是不同矿物存在密度差异； 2.不同矿物在分选介质的流体动力和各 种机械力的作用下，形成适宜的松散分层 和分离条件； 3.混合矿粒因密度、粒度差异，在运动 介质中沉降速度不同，导致不同矿物发生 分离，达到分选目的。 4.矿物颗粒大小、形状对重选的精确性 会产生一定的影响。,31,二、重力选矿可选性准则 如何判断矿石重选分离的难易程度 1.重选中通常以两种密度不同的矿粒在 介质中相对密度的比值作为评价重选难易 程度的指标； 2.用公式A=2 /1 判别,它反 映两种粒度相同,密度不同矿粒在介质中具 有的重力差别,比值越大越易分选. 3.在其他条件相同时,矿石粒度减小,按密 度分离的难度增大.,12 :轻重矿物密度;:介质密度,32,三、等降比 什么是等降颗粒、等降比，它们对重选 有何影响？ 1.矿粒群沉降时，不同密度、粒度的颗 粒在介质中具有相同沉降末速度的粒子称 等降颗粒，两个等降颗粒粒径之比为等降 比； 2.不同矿物颗粒以相同沉降速度沉降， 对两种矿物的分层、分选产生不利影响； 3在重选时，粒级越窄，越能减小粒度 的影响，使矿粒按密度分选越精确。,33,四、重力选矿分类 根据作用原理不同，重力选矿分为 分级、洗矿、重介质选矿、跳汰选矿、 摇床选矿、溜槽选矿六大类。 五、重力选矿的应用 注意重选的优缺点和适用范围。,34,3-2 水力分级 一、概述 水力分级是根据颗粒在运动介质中 的（沉降速度）的不同，将粒度范围 范围宽的混合粒群分为若干粒度范围 窄的粒群。 二、水力分级机,35,3-3重介质选矿 一、概述 重介质选矿是在（比重较大）的介质中 使矿粒按比重分选的一种选矿方法。 二、加重质的选择 加重质的选择原则 1.要求重介质的密度介于物料中轻重矿 物之间； 2.要求加重质密度大、粘度低、不与矿 粒发生反应。 3.要求加重质无毒、无蚀、价廉、易制 备、易回收。,36,三、重介质分选机 四、重介质选矿的应用 1.重介质选矿主要决定于矿粒的比 重，受粒度和形状的影响较小，分选 精度较高，可以分选比重差很小的矿 物； 2.注意重介质选矿的优缺点和适用 范围。,37,重介质选矿的优缺点： 1.可以选别密度差极小的矿物； 2.处理能力大，生产成本低； 3. 辅助工序多，介质的制备回收工 作繁杂。 适用范围： 广泛用于选煤及各种金属矿石，小 型选矿厂不适用。,38,3-4 跳汰选矿 一、概述 跳汰选矿的实质是使不同密度的矿粒混 合物在垂直运动的（变速介质流）中按密 度分层。 根据所用介质不同，跳汰选矿分为水力 跳汰、风力跳汰、重介质跳汰等。常用的 是水力跳汰。 跳汰选矿除微细物料外，几乎可以处理 各种粒度的矿物原料。,39,简述跳汰选矿的选矿过程 1.跳汰选矿的概念 2.密度小的矿粒经跳汰作用位于跳汰室 的上层，密度大的矿粒位于下层； 3.分层的重产物借助排矿装置由箱底排 出成为精矿，轻产物随水平溢流由机体尾 端排出成为尾矿。 二、跳汰选矿原理 三、跳汰机 隔膜跳汰机的优缺点和适合于选别何种 类型的矿石,40,3-5 摇床选矿 一、概述 摇床选矿是在倾斜宽阔的床面上，借助 机械的不对称往复运动和薄层斜面水流冲 洗联合作用，使矿粒按密度分离的过程。 摇床选矿主要是根据物料的（粒度和比 重）不同完成分选的。 摇床选矿是选别细粒和微细粒物料应用 最为广泛的重选方法之一。,41,二、摇床选矿的基本原理 三、摇床的类型 四、影响摇床工作的因素 1.冲程和冲次 2.横向坡度和冲洗水 3.给矿量 4.给矿浓度 5.给矿粒度组成,42,3-6 溜槽选矿 一、概述 溜槽选矿是将矿粒混合物给入(倾角 不大)的斜槽内，在水流的（冲力）、 矿粒的(重力)和(摩擦力)的作用下，使 矿粒按(比重)沉在槽内不同地带，比 重小的矿粒被水带走，达到按比重分 选的目的。,43,二、离心选矿 1.概念 离心选矿是利用微细矿粒在离心力 场中所受离心力大大超过重力，加速 矿粒的沉降，扩大不同密度矿粒沉降 速度差别，从而强化分选的重选方法。 2.离心选矿机的优点 3.离心选矿机适用于何种粒级矿物 选别,44,三、螺旋选矿 第四章 浮游选矿 4-1 概述 一、概念 浮游选矿法是利用（矿物表面）物 理化学性质的不同来分选矿物的选矿 方法。,45,二、浮选过程 浮选过程包括哪些基本作业 1.矿石细磨，使有用矿物达到解离； 2.调整矿浆浓度使其符合浮选要求； 3.浮选矿浆加药处理； 4.充气浮选； 5矿化泡沫分离。 注意正浮选、反浮选、优先浮选的 含义和区别。,46,4-2 浮选基本原理 一、矿物表面润湿性 1.润湿现象（亲水性与疏水性的区 别）； 2.润湿接触角（掌握常见矿物润湿 接触角的相对大小及其天然可浮性分 类）； 二、矿粒向气泡附着的动力学分析,47,4-3 浮选药剂 浮选药剂的用途、类型和作用 1.浮选药剂用来改善与调节矿物的可浮 性（亲水性与疏水性），使没有天然可浮 性的矿物经药剂作用后，由不可浮变为可 浮或者相反。 2.根据用途不同，浮选药剂可分为捕收 剂、起泡剂和调整剂。 3.注意每类浮选剂主要包括哪些药剂。 4.在浮选过程中，调整剂主要包括哪几 种，各起什么作用？,48,4-4 浮选机 4-5 影响浮选过程的因素 影响浮选过程的因素主要有哪些方 面? 1.磨矿细度 2.药剂制度 3.矿浆浓度 4.矿浆温度 5.浮选时间 6.pH调节 7.充气和搅拌,49,第五章 磁选和电选 5-1 磁选 磁选是在不均匀磁场中，利用矿物 之间（磁性差异）使不同矿物实现分 离的一种选矿方法。 一、磁选的基本原理 磁法选矿的基本原理是什么？ 1.物料给入磁选机后，磁性矿物颗 粒被磁化；,50,2.磁力克服与磁力方向相反的所有 机械力的合力，使矿粒吸在磁选机的 圆筒上； 3.随着磁选机圆筒的旋转，磁性矿 物被带至排矿端排出，成为磁性产品； 4.非磁性矿粒不受磁力作用，在机 械力的合力作用下，由磁选机底箱排 矿管排出，为非磁性产品。,51,二、矿物的磁性 （一）矿物按磁性分类 1.类型 2.每个类型中的常见矿物 例：以下矿物中属于非磁性矿物的有（ ）。 A.自然金 B.辉铜矿 C.石英 D.钛铁矿 E.重晶石,52,（二）强磁性矿物的磁性特点 （三）弱磁性矿物的磁性特点 1.大部分弱磁性矿物属于顺磁性物 质； 2.矿物的比磁化率值比强磁性矿物 小得多； 3.比磁化率与磁化场强都呈直线关 系，与矿物的形状、粒径无关，只与 矿物组成有关；,53,4.弱磁性矿物中混入少量磁性矿物时， 其磁性会发生很大变化； 5.弱磁性矿物可以通过磁化焙烧方法人 为提高磁性。 （四）矿物磁性对磁选过程的影响 5-2 磁选设备 1.磁选设备的基本类型 2.各类磁选机的优缺点 3.常用磁选机适用于何种矿石的选别。,54,5-3 电选 第六章 化学选矿及其他选矿方法 6-1 化学选矿 一、概述 （一）目的和意义 化学选矿是基于矿物和矿物组分的（化学 性质差异），利用化学过程将矿石中（有用 组分）提取出来的选矿方法。 （二）化学选矿过程 包括：原料准备、矿物分解和化学精矿的 制取。 （三）化学选矿的应用,55,二、化学选矿的常用方法 化学选矿常用方法包括焙烧法、浸出 法、溶剂萃取法、离子交换法等。 1.焙烧过程的一般原理是什么？有哪些 基本类型？ 2.硫酸化焙烧的概念 3.浸出的概念和方法的分类,56,4.氰化法提金的基本原理和工艺过程 （1）氰化法是利用金能在氰化碱溶液 中溶解的化学反应来回收矿石中金的方法 （2）反应式为 2Au4KCNH2O 1/2O22KAu（CN2）2KOH （3）工艺过程分为磨碎、浸出、沉淀 淀和除杂四个步骤,57,5.细菌浸出和药剂浸出的概念 6.溶剂萃取法的概念及优缺点 6-2 其他选矿方法 一、概述 其他选矿方法的类型包括哪些？ 二、拣选机,58,第七章 选矿厂产品脱水与尾矿处理 7-1 产品脱水 一、概述 从选矿产品中除去水分的过程称为脱 水。脱水的主要方法有自然排水、浓缩、 过滤和干燥。