选矿一部培训教材.docx

豫鹭矿业有限责任公司选矿一部教材目录第一章 选矿概论11.1 选矿的目的与作用11.2 选矿方法与选矿过程1 1.3 选矿中常用术语、工艺指标及计算2第二章 碎矿与磨矿简介32.1 碎矿的概念32.2 碎矿的原则流程及简单设备介绍42.3 磨矿的概念52.4 磨矿设备的简单介绍5第三章 重选与磁选简介93.1重选的概念93.2重选的常见设备及其分选原理103.2.1摇床简介103.2.2溜槽简介113.2.3跳汰简介113.2.4离心选矿机简介113.3磁选简介12第四章 浮游选矿134.1 浮选发展概述 134.2 浮选的基本原理 144.2.1.润湿现象144.2.2.润湿现象在浮选中意义144.2.3 矿物的润湿程度表示接触角154.3 浮选药剂164.3.1浮选药剂概述 164.3.2 捕收剂概述 174.3.3 起泡剂概述244.3.3.1 起泡剂种类244.3.3.2起泡剂的作用及其原理244.3.4 调整剂概述254.3.4.1 ph调节剂264.3.4.2 活化剂264.3.4.3抑制剂274.3.4.4絮凝剂、分散剂294.4浮选机械简介29 4.4.1浮选机分类 294.4.2 浮选机的基本原理 304.4.3 浮选机应满足的要求 304.4.4 典型的浮选机介绍324.4.4.1 jjf型浮选机 324.4.4.2 gf浮选机简介334.4.4.3 ccf型浮选柱简介344.4.5 渣浆泵简介364.5 浮选流程简介374.5.1 浮选流程概念374.5.2 浮选原则流程374.5.3 浮选流程内部结构40 4.5.3.1粗选、精选扫选次数40 4.5.3.2 中矿处理414.6 影响浮选过程的工艺因素424.6.1 矿石的性质424.6.2 矿浆浓度434.6.3. 磨矿细度444.6.4. 药剂制度464.6.5. 矿浆酸碱度484.6.6. 矿浆温度494.6.7. 水质504.6.8. 浮选时间504.6.9. 浮选机的充气和搅拌 504.7. 浮选操作 514.7.1 矿化泡沫的观察 514.7.2 矿化泡沫的虚与实 514.7.3 泡沫刮出量的控制 524.7.4 浮选流程中的控制 52第五章 岗位操作部分515.1 万吨泵站岗位操作指导 515.3 药剂制备岗位操作指导5.2 钼预选岗位操作指导 555.1 钨预选岗位操作指导 515.4 砂泵房岗位操作指导 635.6 钼精选岗位操作指导 68第六章 豫鹭公司复杂矿石分析69第七章 钨钼预选操作管控方案72第八章 一部各岗位应急预案74附录一 豫鹭矿业工艺流程简介77附录二 豫鹭矿业生产表单78第一章 选矿概论1.1选矿的目的与作用地球的外壳是由岩石组成的，岩石是由矿物组成的。矿物就是地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。能够为人类利用的矿物，叫做有用矿物。含有用矿物的矿物集合体，如其中有用成分的量在现代技术经济条件下，能够回收加以利用时，这个矿物集合体叫做矿石。矿石的概念是发展的，随着工业技术不断发展和国家经济日益增长的需求，过去由于有用成分含量低而视为废石的，现在可以当做矿石进行处理，这在工业上是常见的。矿石中除了成分外，常常含有害杂质。冶炼中，有害杂质进入金属将影响金属，有时会使冶炼过程复杂化甚至难以进行。例如铜和铅矿石中，有害杂质为锌；锌矿石中有害杂质为铁；铁矿石中有害杂质硫、磷。这些有害杂质必须在冶炼前用选矿方法，可能出去或者减少到产品质量标准允许范围内。矿石的种类很多，除了金属矿石和非金属矿石之分外，在金属矿石中还按金属存在的化学状态分成自然矿石、硫化矿石，氧化矿石和混合矿石。有用矿物是自然元素的矿石叫做自然矿石，例如：金、银、铂、元素硫等。硫化矿石的特点是其中有用矿物为硫化物，例如：黄铜矿（cufes2）、方铅矿（pbs）等。氧化矿石中有用矿物是氧化物，例如：磁铁矿（fe3o4）、赤铁矿（fe2o3）等。混合矿石内既有硫化矿物，又有氧化矿物。当矿石中只含有一种有用金属时，称为单金属矿石；含有二种以上金属时，称为多金属矿石。由于矿石品位不同，工业上处理的方法也不同，所以习惯上根据矿石中有用成分含量的差别，又分为富矿石和贫矿石。按矿石种类又分黑色金属和有色金属。黑色金属矿物主要有铁矿（如磁铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等）、 锰矿（如菱锰矿、黝锰矿、水锰矿、硬锰矿等）、铬、钛和钒钛（如铬铁矿、金红石、钛铁矿、钒钛磁铁矿、钒铁矿等）。有色金属矿物主要有金矿（如自然金、含金黄铁矿等）、 铜矿（如黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿、辉铜矿、孔雀石等）、铅锌矿（如方铅矿、闪锌矿、菱锌矿等）、钼矿（辉钼矿、钼铅矿等）、钨矿（如钨锰铁矿、钨酸钙矿等）、锡矿（如黝锡矿、锡石等）、镍矿（如硫砷镍矿、镍红石、镍黄铁矿等），铋矿（辉铋矿、碳酸铋、铋赭石等）、钴矿（如辉砷钴矿、硫钴矿、砷钴矿、硫铜钴矿等）、镁矿（如菱镁矿等）等从矿山开采出来的矿石，一般品位都比较低。例如很多铁矿含铁只有2030%，铜矿石含铜只有0.51%。这样低品位的矿石直接进行冶炼，不但技术上有困难，经济上也不合算。所以，对品位低的贫矿石，在冶炼之前就需要用选矿方法，将矿石中的脉石和有用矿物分开，使品位提高，使得适合冶炼要求的原料。此外，矿石中往往含有几种有用成分（如铜、铅、锌或铜锌、铜铁等），必须尽可能将它们分别回收，要达到目的只有选矿很好完成。1.2选矿方法与选矿过程选矿方法主要分为两大类，即物理选矿与化学选矿。其中物理选矿包括浮选法、磁选法、重选法、静电选矿法、摩擦选矿法、粒度选矿法、形状选矿法、电晕选矿法及手选法。 化学选矿包括培烧法、浸出法（分细菌浸出和药剂浸出）、混汞法、氰化法。 一般常用的选矿方法有三种即：浮选法、磁选法、重选法。浮选法是根据矿物表面物理化学性质的不同，通过药剂作用而使有用矿物和脉石分离的选矿方法。浮选法应用极为普遍，该法是在各种形式的浮选机中进行。磁力选矿法是根据有用矿物与脉石的导磁性不同而使它们分离的一种选矿方法。磁铁矿的选别多用此法。 重力选矿法是根据有用矿物与脉石的比重差，在介质中（水或气流）沉降速度不同而使它们分离的一种方法。重力选矿法常用设备有：跳汰机、摇床、溜槽、螺旋选矿机以及水力旋流器等。选矿过程可以分为选前的准备、选别、脱水三个阶段。1)选前的准备。该阶段包括破碎和筛分、磨矿和分级两个内容。它的目的是使原矿中的有用矿物呈单体分离状态，为选别创造条件。2)选别阶段。根据矿石的各种不同性质进行精选，以取出其中的有用矿物。3 )选后的脱水阶段。湿式选矿所得精矿均含有大量水分，在送往冶炼之前，必须进行脱水处理。脱水阶段通常由浓缩、过滤和干燥三个过程组成。1.3选矿中常用术语、工艺指标及其计算公式 产率：在选矿过程中某产品的重量与原矿重量的百分比。产率的计算（对整个选别过程或任意一个阶段或一个作业均适用）。（1）、（2）、式中：产率（%） q原矿原矿重量（t） q精矿某一产品重量（t） 原矿品位（%） 精矿品位（%） 尾矿品位（%） 回收率（%）回收率：指精矿产品中的金属或其它有用组分的重量与原矿中这种物质重量的百分比。回收率是重要的选矿指标，它反映了选矿过程中金属（或其它回收率的有用成分）的回收程度和选矿技术水平，管理工作质量。回收率计算（对整个选矿过程及任意阶段、一个作业均适用）。（1）、实际回收率：（2）、理论回收率：选矿比：原矿量与精矿量之比。或为：选出一吨精矿所需原矿的吨数。选矿比的计算：式中 i选矿比（倍）富集比：指精矿中某有用矿物的品位与原矿扔品位之比，即精矿品位是原矿品位的几倍。富矿比计算：式中 富集比（倍）粒级回收率：是指精矿中某一特定粒级的金属（或其它有用组分）的回收率。查定粒级回收率的目的是为了分析回收率高低的原因。粒级回收率的计算公式与上述的回收率计算公式相同。金属分配率：是指在选矿过程中，各产物中金属量与原矿中金属量的百分比。作业金属分配率指某作业产品的金属量与作业给矿中金属量之比。金属分配率含义与回收率相同，区别在于它仅表示在各产品中金属分配的情况。（附：希腊字母读法:阿尔法 ：贝塔 ：伽马 ：伊普西龙 ：西塔 ）第二章 碎矿与磨矿简介2.1碎矿的概念 对大块物料，施加外力克服物料分子间的内聚力，使其变为小块的过程，称为破碎。从矿山开采出来的矿石，由于采矿方法、运输条件及选矿厂规模大小不同，送到选矿厂的原矿粒度也不一样。我国目前井下开采的矿石最大粒度400600毫米，露天开采的矿石最大粒度可达12001500毫米。这么大的矿石粒度无法满足球磨要求，一般入磨矿石粒度应控制在525毫米为好，否则原矿粒度过大会严重影响球磨机效率。所以，入磨前的矿石必须经过破碎来达到磨矿作业需要的粒度，因此说破碎是一项很重要的的准备作业。在破碎过程中，为了避免过粉碎和降低成本，必须努力做到“不做多余无意义的破碎”。要将很大粒度的矿石，一次破碎到所需要的细度，是不可能的，必须逐段进行。在选矿厂中，一般采用二段或三段破碎。根据破碎产品粒度的不同，大致可分成：1）粗碎：给矿粒度为1500500毫米，破碎到400125毫米；2）中碎：给矿粒度为400125毫米，破碎到10050毫米；3）细碎：给矿粒度为10050毫米，破碎到255毫米；破碎的方法：目前对于矿石的破碎，主要借助机械力的作用，最常见的有如下几种：（一）折断法：物料在破碎时，由于受到相对方向力量集中的弯曲力，使物料折断而破碎；这种方法的特点是除了在外力作用点处受劈力外，还受到弯曲力的作用，因而易于使矿石破碎。 （二）劈碎法：利用尖齿楔入物料的劈力，使物料破碎，其特点是力的作用范围较为集中，发生局部破裂。（三）压碎法：利用两破碎工作面逼进物料时加压，使物料破碎。这种方法的特点是作用力逐渐加大，力的作用范围较大。 （四）冲击法：击碎力是瞬间作用在物料上，所以又称为动力破碎。（五）磨剥法：破碎工作面在物料上相对移动，从而产生对物料的剪切力。这种力使作用在矿石表面的，适于对细小物料的磨碎。各种破碎方法如下图所示目前使用的破碎机械，对于矿石的破碎作用，往往是同时有几种破碎方法联合作用的。2.2碎矿的原则流程及简单设备介绍在金属选矿厂中最常见的破碎流程是粗、中、细碎加筛分作业的三段闭路破碎机流程，但也有二段开路或闭路破碎流程。三段破碎流程中的第一段即粗破，一般采用颚式破碎机或者旋回破碎机；第二段即中碎多采用标准型园锥破碎机；第三段即细碎，常采用短头型园锥破碎机。选矿厂常用的破碎机，根据其构造不同可分为如下几种： （一）颚式破碎机： 这种破碎机主要是通过摆动的颚板周期性地压向固定颚板，将夹在中间的物料压碎，来完成破碎矿石的任务。（二）园锥破碎机： 被压碎的物料放在内外两个园锥之间，外园锥固定，内园锥作园周运动，从而将夹在其中的物料压碎或折断。（三）对辊破碎机： 被破碎的物料在二个相向运动的园辊夹缝中，受到连续不断的压碎作用，但也带有磨剥作用，使矿石破碎。如果辊面是齿形的，则主要使劈碎作用破碎矿石。（四）冲击式破碎机： 被破碎物料受到快速旋转的运动部件的冲击作用而破碎。矿石每经过一次破碎。粒度都有一定程度的缩小，破碎前矿石的最大粒度与破碎后矿石的最大粒度之比，称为破碎比。例如：破碎前矿石最大粒度为400mm，破碎后最大粒度为100毫米，则破碎比为： i=d/d=400/100=4（倍）式中：i破碎比，倍d破碎前矿石最大粒度，毫米；d破碎后矿石最大粒度，毫米；破碎比表示经过一段破碎把矿石粒度缩小的倍数，是破碎机工作的重要指标之一。（三段一闭路原则破碎流程如下）2.3磨矿的概念磨矿作业是破碎过程的继续。为了把矿石中的脉石矿物分出，并把各种有用矿物相互分开，首先必须使各种矿物呈单体分离。矿物的单体分离仅用破碎的方法时很难达到的。因为矿物的浸染往往都不是均匀的，粒度几毫米的矿物颗粒和几微米（千分之几毫米）的颗粒都是存在的。所以，为了使矿物达到单体分离，利用磨矿的方法，把矿石磨到选别作业需要的粒度是最好的方法，因此说磨矿作业是选矿厂生产中比较关键的作业之一。磨碎矿石通常是在磨矿机中进行的。磨矿机的种类较多，但在金属矿山一般采用球磨机和棒磨机。砾磨机和自磨机近年在国内渐有应用。球磨机和棒磨机是一个两端具有中空轴的回转园筒，筒内装有相当数量的钢球和钢棒。当矿石和水从一端的中空轴给入园筒，从另一端的中空轴排出。园筒按规定的速度回转时，钢球和钢棒同矿石在一起，在离心力和摩擦力的作用下，随园筒上升到一定高度，然后脱离筒壁做抛落和滑动下来。随后它们再随园筒上升到同样高度，再落下来，周期地进行，使矿石受到冲击和磨削作用而被磨碎。磨碎的矿石与水形成矿浆（湿式磨矿），由排矿端的中空轴排出，完成磨矿作业。2.4磨矿设备的简单介绍根据磨矿介质、机壳形状和排矿方法分为球磨机、棒磨机、自磨机和砾磨机。球磨机又分为：短筒形、管形、锥形的溢流排矿和格子排矿，磨矿介质为钢球。棒磨机又分为: 筒形的溢流排矿口和开口式低水平排矿，磨矿介质为钢棒。砾磨机的介质为硬度很大的卵石（砾石）。自磨机也叫无介质磨矿机，它的特点是以被破碎物料本身作为介质来达到目的。磨矿机规格表示方法是：直径长度。用符号表示为dl。例如27002100毫米球磨机，它的直径是2700毫米，长度是2100毫米。磨矿机转数大小直接决定着筒体内磨矿介质的运动状态和磨矿作业的效果。当转数较低时，球磨机内的球被提升的高度较小，由球本身的重力作用从球荷顶部滑滚下来，呈泻落状态，此时球的冲击力很小，但研磨作用很强，矿石主要是被磨剥而粉碎，磨矿效果部高。当转数较高时，球被提升的高度也高。球上升到一定高度后脱离筒体，沿抛物线轨迹下落，处于抛落工作状态。在抛落点具有较大的冲击作用，矿石主要受冲击而破碎，磨矿效率最高。当磨矿机转数超过某一限度（转数很高），球就随筒体旋转而不下落，处于离心运转状态。这时球即没有冲击作用，研磨作用也很小使磨矿作用停止。球磨机中的最外层球刚好随筒体一齐旋转而不下落时，这时的球磨机转数称为临界转数。各种球磨机的临界转数与其直径d成正比例，临界转数的绝对数值不易求得，目前只有理论临界转数的计算公式被广泛应用着。临界转数计算公式：n。=42.2/d 转/分式中：d球磨机的内直径。米 n。临界转数当采用非光滑衬板，球荷充填率在4050%，磨矿浓度较大时，该公式计算结果是比较接近实际的。我们知道适当的提高磨矿机转数可提高磨矿机生产率，但不可因此而片面的追求高转数磨矿。因为转数的提高，也会出现一些问题。例如现在的球磨机都是按低于理论临界转数设计和制造的，如果用临界转数或超临界转数运动时，一是会出现由于离心力作用而使磨机失掉磨矿作用；二是由于高转速运动会使机械振动和部件磨损加剧，设备使用寿命大大降低。同时球磨机内部磨矿作用被破坏，排矿变粗，增加了分级负荷，使产品达不到合格粒度要求。而且磨矿介质和衬板耗损量大增。因此，大多数选矿厂生产中采用工作转速而不用临界转数运转。下面以溢流型球磨机为代表进行简单介绍：球磨机的筒体1用钢板卷制焊成，它的两端焊有铸钢制的法兰盘，端盖2连接在法兰盘上，二者须精密加工及配合，因为承担球磨机重量的轴颈焊就在端盖上。在筒体上开有供检修和更换衬板用的人孔10。筒体内装有用锰钢（最多）、铬钢、耐磨铸铁或橡胶等材料制成的衬板。衬板与筒壳之间有1014毫米的间隙，用胶合板、石棉垫、塑料板或橡皮铺在其中，用来缓解钢球和筒体的冲击。衬板5、6用螺钉固定在筒壳上，螺帽下面有橡皮环及金属垫圈，以防止矿浆漏出。给矿端的端盖内侧面铺有平的扇形锰钢衬板，在中空轴内镶有内表面为螺旋叶片的轴颈内套，既可保护轴颈不被矿石磨坏，又有把矿石送入球磨机内的作用，给矿器7就固定在轴颈内套的端部。磨矿机作业是在磨矿机筒体内进行的，筒体内装有磨矿介质。磨矿介质随着筒体的旋转而被带到一定的高度后，由于介质的自重而下落，于是装在筒体内的矿石就受到介质冲击力的作用；另一方面由于磨矿介质在筒体内沿筒体轴心的公转和自转，在磨矿介质之间及其与筒体接触区又产生对矿石的挤压和磨剥力，从而将矿石磨碎。钢球下落时产生冲击力，在aaccdd区域内钢球产生极为强烈而无序的运动，包括：（1）虚线上方钢球的强烈滚动；（2）沿虚线处钢球的快速移动；（3）虚线下方钢球随磨矿机筒体的快速移动；（4）各层钢球之间的互相冲击。可见aaccdd区域是磨矿作用最强烈的地方，大部分粗矿粒是在这里被磨碎的。粗矿粒用大钢球打碎，细矿粒用小钢球研磨。球磨机装入钢球的质量一定时，直径小的钢球个数多，每批钢球落下打击次数就多，研磨面积大，但每个球打击力小，要根据最大物料粒级确定钢球配比。磨矿机生产率的表示方法：1、用单位时间内给矿量（t）来表示，同时指明给矿及产品粒度大小；2、磨矿机利用系数t/(m3*h)，即单位时间内每立方米磨矿机有效容积平均所能处理的原矿；3、以单位时间内经过磨矿所得的某一指定粒度级别的产品来表示t/h。磨矿流程指在磨矿作业中矿浆所流经的路程，可分为开路磨矿和闭路磨矿，开路磨矿是磨矿机排出的物料直接送入下一作业；闭路磨矿时磨矿机排出的物料要进入分级机。磨矿段数要根据选厂规模、所要求的最终产品细度和矿石性质等因素进行技术经济比较，才能最终确定。段数越多，流程越复杂。在闭路磨矿作业中返回磨矿机再磨的分级机沉砂称为返砂。返砂量与磨矿机给矿量之比叫返砂比，c=100(-)/（-）*100%。c返砂比，%；、磨矿机排矿、分级机溢流中、分级机返砂某一指定粒级的产率，%。随着返砂比增大，磨矿机粗级别含量也增加，同时增加了单位时间通过磨矿机的矿石量，也就是加快了排矿速度，缩短了矿石的磨矿时间，从而提高了合格粒度的生产率。由于返砂相对地使给矿中细粒级含量减少，过粉碎现象也就减轻了，对提高磨矿技术效率有利。影响磨矿技术效率的主要因素有：（1）矿石性质的影响。（2）设备因素的影响。（3）操作因素的影响。（4）各段磨矿粒度确定得不合理，也影响磨矿技术效率。（5）磨矿浓度对磨矿技术效率影响甚大。提高磨矿机技术效率的方法有：（1）采用闭路磨矿流程；（2）采用不同磨矿机；（3）闭路磨矿时，应有适当的循环负荷；（4）磨矿机的转速应控制适当；（5）装球制度要合理；（6）磨矿浓度要适宜。磨矿机工作失调时会出现“胀肚”现象，发生“胀肚”时会出现：1、主电机电流表指示电流在下降；2、磨矿机排矿吐大块，矿浆涌出；3、分级机溢流“跑粗”现象严重，返砂量明显增大；4、磨矿机运转声音沉闷，听不到钢球的冲击声。因为一定规格与形式的磨矿机，在一定的磨矿条件下，只允许一定的通过能力。当矿石性质发生变化或是给矿量增大、粗粒给矿增大而增大返砂比时，超过了磨矿机本身的通过能力，就会“消化不了”，发生“胀肚现象”。再就是操作不当引起球磨机的“胀肚”。如：磨矿用水量掌握不当，直接影响磨矿浓度，而磨矿浓度过高则可能引起“胀肚”，还有磨矿介质装入总量或球径配比不合理也会引起“胀肚”。处理时：首先分析矿石性质的变化情况，给矿量、给水量、返砂量、溢流粒度是否正常，找出原因“对症下药”。操作上：1、减少磨矿机给矿量或短时间停止给矿，这样可减轻磨矿机工作负荷，减少磨矿机通过的矿量。2、调节用水量，浓度过高时，框剪流动速度变慢，磨矿介质冲击作用变弱，排矿粒度变粗。3、合理添加磨矿介质，如果磨矿机内介质的装入量不足，应适当补加大尺寸磨矿介质。下图是选厂磨矿的几种原则流程：第三章 重选与磁选简介3.1重选的概念在物理单位制中，密度的单位是克/厘米3；矿粒的比重是指矿粒与其同体积水的重量之比，比重是没有单位的物理量。由于水的密度在数值上是1克/厘米3而水的比重是1,所以矿粒的比重和物理单位制的密度在数值上是相同的，并且二者常常混称。矿粒的比重越大，其密度越大，但它们的物理概念并不相同。目前重力选矿现场习惯使用“比重这一术语，更确切的提法应该是“密度”为宜。重力选矿法是根据各种矿物的比重和粒度的差异进行分选的，但在一定程度上与矿物的颗粒形状有关。重力选矿过程是在一定介质中进行的。作为介质的有水、空气、重液和重悬浮液。以空气为介质进行选别的方法叫做风力选矿；以重液和重悬浮液为介质选别的，叫做重介质选矿。大多数情况下，是以水为介质进行选矿。在选别过程中，介质的动力作用有极为重要的意义。矿粒在介质中的运动，是由矿粒本身的重力、介质对矿粒的阻力的合力来支配的。比重、形状、粒度不相同的矿粒，由于在介质中的运动状况不同，沉降速度不相同，因而达到分离的目的。因此，用重选法处理的矿石，其中待分离矿物的比重差别越大，表明越容易选别。按比重分选矿粒的难易度通常可以用公（1）来近似地评定： 2- 1-e = （1） 式中 e-分选难易度； 1-轻矿物的比重； 2-重矿物的比重； -介质的比重。生产实践表明：根据e值的大小，可以将矿粒分选难易度分成五个类别，见表1所示。 矿粒按比重分选的难易度 表12- 1- 比值2.52.51.751.751.51.51.251.25分选难易度极容易容易中等困难极困难从公式（1）和表1中的数值可以看出，矿粒间不同比重的矿物，它们的比重差越大，它们的比重差越大，越容易分选比重差越小，越难分选。同时还可以看出，加大可使e值加大，有利选别。当值趋近于1时，则趋向于无穷大，这时对选别极为有利。3.2重选的常见设备及其分选原理3.2.1摇床简介摇床选矿又叫淘汰盘选矿，是利用机械的摇动和水流的的冲洗的联合作用使矿粒按比重分离的过程。摇床是重选厂的主要设备，它的显著特点是富矿比高，常用它获得最终精矿，同时又可以分出最终尾矿，可以有效的处理细粒物料。选分粒度上限为3毫米，下限如果选锡石和黑钨矿可到0.4毫米，多用来选分1毫米以下的物料。摇床的结构较复杂，操作不太方便，生产率也较低，占用厂房面积大。这些缺点都在研究改进中。根据选分的矿石粒度不同，可分为粗砂摇床，处理大于0.5毫米的矿石和处理0.50.074毫米的细砂摇床，以及处理0.0740.037毫米矿石的矿泥摇床，共为三种。它们的区别主要在于床面来复条的形式不同。下图是摇床的一半结构：1)粗选区2)复选区3)精选区4)床面5)给水箱6)给矿槽7)支撑8)传动机构9)调坡机构10)弹簧11)张力线12)床条3.2.2溜槽简介溜槽选矿是利用斜面水流的方法进行选分的过程。将矿粒混合物给入倾角不大的斜槽内，一般为34，不超过6。在水流的冲力、矿粒的重力和离心力以及摩擦力的作用下使矿粒按比重进行分层。由于水流在槽中的速度分布是上层大，下层下故比重较大的矿粒集中在下层，受到较小的水流冲力及较大的槽底摩擦力，沿槽底缓慢向前运动，比重小的矿粒集中上层，被水流携带以较快的速度从槽内流出。然后，按层分别截流即可得到比重不同的两种产物精矿和尾矿。3.2.3跳汰简介跳汰是较重要的重选法之一，广泛地应用于粗物料选分。跳汰过程的实质是使不同比重的矿粒混合物在垂直运动的变速介质（水或空气）流中，按比重分层。比重小的矿粒位于上层，比重大的矿粒位于下层，然后再借助机械的作用和水流的作用将其分成比重不同的产物，分别排出。跳汰选矿的介质可用水和空气。利用水作为跳汰介质的称为水力跳汰；利用空气作为跳汰介质称为风大跳汰。一般常用水力跳汰，风力跳汰只用在缺水的干燥地区。300mm450mm旁动型隔膜跳汰机1传动部分；2电动机；3分水器；4摇臂；5连杆；6、10橡胶隔膜；7机架；8排矿阀门；9跳汰室；11网室3.2.4离心选矿机简介 离心选矿机是在离心力场中进行的。它的特点是利用微细矿粒在离心力场中所受的离心力大大超过重力，从而加速了矿粒的沉降（即加大径向沉降速度），增大了不同比重矿粒沉降的速度差，因而强化了重选过程。由于离心选矿机中矿粒是在离心力场中进行分选，因此它和五层自动溜槽、十六层翻床、四十层摇动翻床等相比有以下几方面的优点：1.离心选矿机可使微细矿泥中的金属矿物得到充分的回收。对0.0740.010毫米粒级回收率高，均在80%左右，其中特别是0.0370.019毫米的粒级回收率可达90%左右。2.有效回收粒度下限低，可以达到0.010毫米，而一般设备只能达到0.019毫米，离心选矿机甚至对小于0.010毫米的粒级也能够回收3540%。3.由于离心力的作用，强化了重选过程，缩短了分选时间，提高了处理能力。4.选矿面积小，占地面积也小，占空间体积（即外形尺寸）也小。5.分离因素可以根据需要任意调节。一般在生产现场可以调节转鼓转数。离心选矿机的优点可归纳为“高、低、大、小、灵”五个字。即对0.0740.010毫米粒级回收率高；有效回收粒度下限低；处理量大；占地面积小；分离因素调节灵。充分显示了细粒矿物在离心力场内选别的优越性。3.3磁选简介磁选是按矿物颗粒磁性的差别来进行选分的。当矿物颗粒和脉石颗粒通过磁选机磁场时，由于矿粒的磁性不同，在磁场的作用下，它们运动的途径不同。磁性矿粒受磁力的吸引，附着在磁选机的园筒上，随着园筒一起被带到一定的高度后，脱离磁场从筒上利用高压冲洗水冲落。非磁性即脉石颗粒在磁选机磁场中不受磁力的吸引，因而不能附着在园筒上。从而得到二种产品，一种是磁性产品进入精矿箱，一种是非磁性产品进入尾矿箱。它是处理铁矿石的主要选矿方法。铁矿石经选矿后，提高了品位，降低了二氧化硅和有害杂质含量，有益于冶炼过程。根据我国的实践，铁精矿品位每提高1，高炉利用系数可增加23，焦炭消耗量可降低1.5，石灰石消耗量可减少2。 许多有色金属和稀有金属矿物具有不同的磁性。当用重选和浮选不能得到最终精矿时，可用磁选结合其他方法进行分选。 非金属原料中一般都含有有害的铁杂质，磁选是非金属选矿中重要的作业之一。随着人类环境保护意识的提高和资源再生的需要，磁选法被广泛用于钢渣及废金属的回收与分离以及污水处理等过程中。下面以高梯度磁选机为例进行简单介绍：高梯度磁选机也属于强磁场磁选机，但前述强磁选机对于分选物料小于20um的物料。效果均不理想:，高梯度磁选机在均匀磁场中通过钢毛、钢板网等聚磁介质，使之被磁化后在径向表面产生高度不均匀的磁场.即高梯度的磁化磁场，因而可产生很强的磁力，对于小于20um的物料也能有效地回收，可以分选微月径及的物料，其磁场梯度比普通磁选机高10100倍，介质充填率为5%12，分选区利用率高，处理量大。周期性高梯度磁选机又称磁分离器或磁滤器，种类繁多，但其结构基本相同，主要用于高岭土提纯和污水处理二螺绎管用空心扁铜线绕制。内部水冷、低电压、大电流、铁磁性介质主要是金属压延网或不锈钢毛，背景场强可达2000mt，梯度达107 gs/cm，工作时分给矿、漂洗和冲洗3个阶段。入料浓度在30%左右，但缺点是不能连续生产，操作时完成一个周期需1015min。第四章 浮游选矿4.1 浮选发展概述 浮选：浮游选矿，重要指泡沫浮选。是按矿物表面物理化学性质的差异来分离各种细粒的方法。浮选过程：在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上，亲水的脉石矿物留在水中，从而实现，从而实现彼此分离。在古老的金银淘洗加工过程中，人们已认识到利用矿物的天然疏水性或亲水性（亲油性）的不同来提纯矿物原料。浮选作为一种工业规模的选圹方法出现，在国外大约是在19世纪末叶。在我国，解放前只有少数几座有色金属和石墨浮选厂，大部分分布在东北和安徽。目前我国的有色金属选厂基本以浮选为主，以下是几种常见的浮选方法：、 全油浮选法根据各种矿物亲油性及亲水性的不同，加大量油类与矿浆搅拌，然后将粘附于油层中的亲油矿物刮去，面亲水性的矿物仍留在矿浆中，从而达到分离矿物的目的。早期工业浮选的先驱。 、表层浮选法在工业上的应用出现于1892年，将磨矿干粉小心轻轻撒布在流动的水流表面，疏水性矿物不易被水润湿依靠表面张力面漂浮水面上，聚集成薄层，成为精矿；易被水润湿的亲水性脉石流入水中作为废弃尾矿排出。、泡沫浮选法1877年出现选别石墨的泡沫浮选专利，水煮沸水蒸气气泡。1886年出现化学法产生气泡进行浮选专利，气泡作为载体。20世纪初，出现原始的泡沫浮选法，使浮选法向前推进一步，并出现了许多形式的泡沫浮选法。（1）气体浮选法（2）电解浮选法（3）真空浮选法（4）正压力浮选法（5）机械充气搅拌浮选法以上浮选方法中，全油浮选和表层浮选因其是在两相界面发生，因此又称为界面浮选。 泡沫浮选分选作用主要在气-水-固三相界面发生，疏水矿粒黏附于气泡上浮，亲水矿粒留于水中，能够更好地实现目的矿物与脉石矿物的分离。浮选相关的作业流程4.2 浮选的基本原理4.2.1.润湿现象润湿是自然界中常的现象，是由于液体固体表面排挤在固体表面所产生的一种界面作用。易被润湿的表面称为亲液（水）表面，其矿物称为亲液（水）矿物；反之称为疏液（水）表面，疏液（水）矿物。 润湿性是表征矿物表面重要的物理化学特征之一，是矿物好坏可浮性的直观标志，取决于矿物表面不饱和键力与偶极水分子相互作用的强弱。 4.2.2.润湿现象在浮选中意义矿物表面润湿性及其调节是实现各种矿物浮选可分离的关键，所以了解和掌握矿物表面润湿性的差异，变化规律以及调节方法对浮选原理及实践均有重要意义。 目前，人为改变调节润湿性（可浮性）的方法有两大类：物理方法和化学方法。 白钨和脉石对气泡的不同行为是由于白钨经捕收剂作用后和脉石石粒表面性质的不同。为了说明不同物质表面性质的差异，试从下例说明。水滴在石和玻璃表面上具有不同的形状是大家熟悉的现象。在石腊表面上滴上一滴水，水滴呈球状；在玻璃表面上也同样滴上一滴水，水滴就会在玻璃表面上展开。见图12。这就显示出水与石腊和玻璃之间的相互作用是不同的。石腊表面上的水滴呈球状，说明水分子之间的聚集力大于水分子与石腊分子间的附着力，所以，水不润湿石腊表面；而水分子与玻璃分子间的附着力较强，所以玻璃表面为水润湿。为水润湿的表面称亲水的表面，不为水润湿的表面则称为疏水的表面。在各种矿物中也存在着对水亲疏的差异。就经过捕收剂处理过的白钨和脉石来说，白钨与石腊相似，表面不为水润湿，故称为疏水性矿物；而脉石则与玻璃相似，故称为亲水性矿物。玻璃与石腊的湿润现象4.2.3 矿物的润湿程度表示接触角矿物表面的亲水或疏水程度，常用接触角来度量。在液体所接触的固体（矿物）表面与气相（气泡、空气）的分界点处，沿液滴或气泡表面作切线，则此切线在液体一方的，与固体表面的夹角称为“接触角”。亲水性矿物接触角小，比较难浮；疏水性矿物接触角大，比较易浮。前人已对许多不同类型的矿物进行过接触角的测定，现选择若干个测定值列于表11。表11接触角测定值举例矿物名称接触角，度矿物名称接触角，度硫78黄铁矿30滑 石64重晶石30辉钼矿60方解石20方铅矿47石灰石010闪锌矿46石 英04萤 石41云 母0当气泡在矿物表面附着时，如图12所示，一般认为气泡与矿物表面接触处是三相接触，并将这条接触线称为“润湿周边”。气泡附着于矿物表面（或水滴附着于矿物表面）的过程中，润湿周边是可以移动的，或者变大，或者缩小。当润湿周边不变化时，表明该周边上的本相界面的自由能（以表面张力表示）已达到平衡，此时的接触角名为“平衡接触角”（简称接触角）。以后的讨论中提到的接触角，除注明者外，均指平衡接触角。图12 矿粒与气泡接触平衡示意图图12中气液固碱相平衡时，其平衡状态方程（young方程）为：固气=固液+液气cos 可知 ： cos=固气-固液液气 或中固气、固液、液气固-气、固-液和液-气界面的自由能（或表面张力）；接触角上式表明，接触角是三个相界自由能的函数，它既与矿物表面性质有关，也与液相、气相的界面的性质有关。凡是能引起任何三相界面自由能改变的因素，都可影响矿物表面的润湿性。同时还可以看到接触角值愈大，cos值愈小，这说明矿物润湿性愈小，其可浮性愈好。并且cos值介于01之间。于是对矿物的润湿性与可浮性的度量可定义为：润湿性=cos 可浮性=1-cos由此可见，通过测定矿物的接触角，可以对矿物的润湿性和可浮性作出大致的评价。4.3 浮选药剂 4.3.1浮选药剂概述 矿物能否浮选取决于矿物表面的润湿性。自然界中的矿物，绝大多数可浮性都很差，必须用浮选药剂来加强。而且这种加强必须要有选择性，即只能加强一种矿物或某几种矿物的可浮性，而对其他矿物不仅不能加强有时还要削弱。这样，就可以人为地控制矿物的浮选行为。 浮选之所以能被广泛应用于矿物加工，重要的原因在于它能通过浮选药剂灵活、有效地控制浮选过程，成功地将矿物按人们的要求加以分开，使资源得到综合利用。例如多金属硫化矿石，矿石中经常共生方铅矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿等硫化矿物，这些硫化矿物具有相似的物理性质，用重选等选矿方法很难使之分离。 经试验研究并具有一定效果的化合物约8000种，而使用较高的约有100种，对浮选药剂进行分类的目的，主要是为比较系统地、科学地认识药剂的共性和个性，以利于正确地选择和配合使用好各种药剂。 浮选药剂的种类很多，由于研究角度不同，有不同的分类方法，既有有机化合物又有无机化合物，即有酸和碱，又有不同的盐类等。 浮选药剂分类法中最基本的方法是按药剂在浮选中的用途并结合药剂的属性及解离性质等分为捕收剂、起泡剂、调整剂三大类。(l）捕收剂 能选择性地作用于矿物表面并使其疏水的有机物为捕收剂。捕收剂作用于矿物-水界面，通过提高矿物的疏水性，使矿粒能更牢固地附着于气泡而上浮。(2）起泡剂 为表面活性物质，主要富集在水-气界面，促使空气在矿浆中弥散成小气泡，防止气泡兼并，并提高气泡载矿化和上浮过程中的稳定性，保证矿化气泡上浮后形成泡沫层刮出。(3）调整剂 用于调整其他药剂（主要是捕收剂）与矿物表面的作用，调整矿浆的性质，提高浮选过程选择性。调整剂的种类较多，可细分为四种： 活化剂能促进捕收剂与矿物的作用，从而提高矿物可浮性的药剂（多为无机盐），这种作用称活化作用。 抑制剂与活化剂相反，能削弱捕收剂与矿物的作用，从而降低矿物可浮性的药剂（各种无机盐及一些有机化合物，这种作用称为抑制作用。 介质ph调整剂主要是调整矿浆的性质，形成对某些矿物浮选有利、而对另一些矿物浮选不利的介质性质，例如用它调整矿浆的离子组成、改变矿浆的ph 值、调整可溶性盐的浓度等。 分散剂与絮凝剂调整矿浆中细泥的分散、团聚与絮凝。 浮选药剂的作用和分类时相对的，某种药剂在一定条件下属于此类，而在另一条件下可能属于另一类。如硫化钠（na2s）在浮选有色金属硫化矿时是抑制剂，而在浮选有色金属氧化矿时是活化剂，但用量多时又是抑制剂。4.3.2 捕收剂概述 浮选捕收剂(collectors)是能提高矿物表面疏水性的一类药剂，也是矿物浮选最主要的一类药剂。由于浮选是利用捕收剂与矿物表面的活性点作用，从而使矿物表面疏水上浮的选矿方法，而自然界中，天然疏水性矿物(hydrophobic minerals)为数甚少，大部分矿物亲水或弱疏水，只有与捕收剂作用，增大其表面的疏水性，才具有一定的可浮性。即使是天然疏水性矿物，为了有效浮选，也要适当添加非极性油类捕收剂，以提高其可浮性。最初的捕收剂为杂酚油等油类，随后是油酸捕收剂。可溶于水的捕收剂的发现是浮选药剂的一大进步，尤其是科勒尔发明的黄药。上世纪30年代，浮选技术发展到处理非金属矿物，此时皂类捕收剂和阳离子胺类捕收剂与抑制剂一起使用。至50年代，除哈里斯发明了z-200外，浮选捕收剂研究进展不大。随后，捕收剂的研究取得很大进展，研制了大豆油脂肪酸硫酸化皂、氧化石蜡皂等铁矿的捕收剂，合成了黄原酸酯类及硫代氨基甲酸酯类等选择性较好的捕收剂。近些年，也出现了一系列高效捕收剂，如硫化矿捕收剂y-89、t-2k、km-109、pac，氧化矿捕收剂gy、cf、mos，硅酸盐浮选的胺类捕收剂等。目前，捕收剂的研究，主要朝两个方向发展：一是开发研制高效、无毒(或低毒)、价廉、低耗、原料来源广泛的新型捕收剂；再就是对各种现有捕收剂进行合理搭配与组合使用。前者一旦突破，将使选矿技术取得革命性进展，但研制周期长、难度大；后者见效快，容易在选矿实践中实现。理论研究和浮选实践均已表明，对不同类型的矿石需要选用不同类型的捕收剂。对捕收剂进行分类，可系统地、科学地认识各类捕收剂的共性和个性，有利于对药剂的掌握和发展，同时也有助于正确的选择和使用好各种药剂。然而，由于研究角度不同，对捕收剂的分类存在着不同的方法。依据捕收剂对矿物起捕收作用的部分及其结构，可将其分为异极性捕收剂、非极性油类捕收剂和两性捕收剂三类；按捕收剂的应用范围把其分为硫化矿、氧化矿、硅酸盐矿物、非极性矿物和沉积金属等的捕收剂；通常根据药剂在水溶液中的解离性质，将捕收剂分为离子型(ionizing)和非离子型(non-ionizing)两类。在离子型捕收剂中，又根据起捕收作用疏水离子的电性，分为阴离子型、阳离子型和两性型捕收剂。非离子型捕收剂则可进一步分为非极性捕收剂与异极性捕收剂两类：名称类别典型药剂捕收剂离子型阴离子型巯基类：黄药、黑药、噻唑、z-200等羧基类：油酸、动植物油、脂肪酸皂、皂化氧化石油产品、氧化煤油等硫氧酸类：烷基硫酸和烷基磺酸阳离子型第一脂肪胺及其盐：月桂胺、十八碳铵、混合胺、含羧酸的胺类等季铵盐：烷基季铵盐、烷基吡啶盐等两性型十六胺基乙酸、n-十二烷基-胺基丙酸、n-十四胺基乙磺酸等非离子型异极性含硫化合物：双黄药、黄原酸丙烯醚、米涅列克浮选剂等非极性烃类油煤油、柴油、燃料油、变压器油、重油、中油等根据捕收剂的用途有可分为：硫化矿捕收剂和非硫化矿捕收剂两大类。下面我们简述下这两类捕收剂并分别找出几种具有代表性的进行详细介绍。硫化矿捕收剂及其浮选机理 （一）硫化矿捕收剂类型 这类捕收剂通常具有二价硫原子组成的亲固基，同时疏水基分子量较小，其主要代表有： 1）黄药类；2）硫氮类；3）硫胺酯；4）黑药类； 5）硫醇类；6）硫脲及其衍生物 （二）硫化矿捕收剂浮选作用机理 以黄药为例： (1）黄药的名称、组成和结构 黄药学名黄原酸盐。按化学组成也称为烃基二硫代碳酸盐，通式为rocssme，r为烃基，me为碱金属。黄药的一般化学组成与结构式如下：黄药是用醇、氢氧化钠（或氢氧化钾）及二硫化碳制成的： 所用原料醇中的烃基不同，可得到各种黄药，如：乙黄药：（ch3)2ch-；异丙黄药(ch3)2ch-；丁黄药：c4h9-；此外尚有，戊黄药c5h11ocssna；异丁黄药（ch3)2ch2ocssna；仲辛黄ch3(ch2)5ch(ch3)ocssna；杂黄药（c3-c6的烷基黄原酸盐）等。 黄药有钾盐和钠盐两种。钾黄药较稳定，钠黄药成本略低，国内主要使用钠黄药。国外异丙基黄药及戊基黄药应用得较多，而国内很少应用，原因是原料异丙醇及戊醇的来源较少成本较高。 命名：按烃基中碳原子数的多少，在黄药前冠以不同名称。 工业上生产的黄药含二硫代碳酸盐的量约为85左右，其他为杂质和水分。杂质一般为硫化物和硫代碳酸盐。（2）黄药的性质 1）物理性质 常温下是黄色粉末状固体，常因杂质的存在而使颜色稍深有刺激性臭味，有毒，可燃，比重1.3-1.7，易溶于水、丙酮和醇，使用时常配成5-10%的水溶液。 2）稳定性 黄药是一种不稳定的化合物，遇热分解，遇水或酸也可分解，遇水引起分解的速度较慢、遇酸则很快分解。分解后产物为醇、二硫化碳和苛性钠；黄药遇碱，或者本身含有游离的碱时可以引起分解而生成一些硫代碳酸盐、硫化物及其他一些杂质。 因此，黄药要储存于干燥及阴凉的地方，防止水、酸、碱等物质的作用。工业上使用的黄药或多或少含有一些水分，因此黄药不能长时间保存以免失效。使用时必须注意它的颜色、不正常时停止使用。 黄药溶子水后解离为黄酸阴离子和碱