现代矿物加工答案.doc

3.矿物加工学包括哪些方法？答：矿物加工方法：破碎与磨矿、重选、磁选和电选、浮选、生化浸出提取、选冶联合法、直接还原、深加工（矿物精加工与矿物材料）等。4.某铁矿原矿品位、精矿品位和尾矿品位分别为29%、65%和9.02%，分别计算求其精矿产率，回收率，富集比和选矿比.答：精矿率=（-）/（-），回收率=（-）/（-），富集比=/，选矿比=（-）/（-）。第二篇 磁选和电选1. 简述磁选的原理及其在矿物加工和其他领域中的应用。答：矿浆经给矿箱流入槽体后，在给矿喷水管的水流作用下，矿粒呈松散状态进入槽体的给矿区。在磁场的作用，磁性矿粒发生磁聚而形成“磁团”或“磁链”，“磁团”或“磁链”在矿浆中受磁力作用，向磁极运动，而被吸附在圆筒上。由于磁极的极性沿圆筒旋转方向是交替排列的，并且在工作时固定不动，“磁团”或“磁链”在随圆筒旋转时，由于磁极交替而产生磁搅拌现象，被夹杂在“磁团”或“磁链”中的脉石等非磁性矿物在翻动中脱落下来，最终被吸在圆筒表面的“磁团”或“磁莲”即是精矿。精矿随圆筒转到磁系边缘磁力最弱处，在卸矿水管喷出的冲洗水流作用下被卸到精矿槽中，如果是全磁磁辊，卸矿是用刷辊进行的。非磁性或弱磁性矿物被留在矿浆中随矿浆排出槽外，即是尾矿。2. 物料给入磁选设备的分选空间后，主要受到哪些力的作用？磁分离的基本条件是什么？答：物体给入磁选设备的分选空间后，受到磁力和机械力（重力、离心力、摩擦力、水流动力）的作用。磁力离的基本条件是：f1磁f机f2磁。6.何为物体的比磁化系数和比磁化系数？二者之间的关系如何？如何理解退磁因子？答：物体的比磁化系数是物体的容积磁化系数K0与物体的密度之比值。即x0=k0/.物质的比磁化系数是物质的容积磁化系数K与物质的密度之比值。即x=k强磁性矿物二者关系x0=x/(1+Nx)8.矿物按比磁化系数大小可分为哪几类？列举相应的矿物及分选磁场大小。答：矿物按比磁化系数大小可分为: 强磁性矿物、弱磁性矿物和非磁性矿物。强磁性矿物：磁铁矿、磁赤铁矿、钛磁铁矿、磁黄铁矿、锌铁尖晶石，X=38X10-6m3/kg。弱磁性矿物:赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、水锰矿、硬锰、黑钨矿、褐铁矿X=（0.197.5）X10-6m3/kg非磁性矿物;白钨矿、锡石、辉铜矿、闪锌矿、黄铁矿、金刚石、石膏X0.19X10-6m3/kg9.简述强磁性矿物和弱磁性矿物的磁化特性。答：强磁性矿物的磁化特性：属于亚铁磁质，磁化时有磁滞现象；比磁系数的大小随着外磁场的变化而变化。弱磁性矿物的磁化特性：与强磁性矿物不同，它的磁强化与H的关系是直线，没有磁饱和现象磁滞现象；比磁化系数随着外场磁场H的变化也基本不变。11.简述永磁筒式弱磁选机的结构、磁场特性、分选原理和应用。答：设备结构：磁选机由永磁圆筒，磁系和槽体等三个主要部分组成。磁场特性：采用典型的开放磁系，圆筒表面的平均磁场强度一般是1200100安每米左右。磁选机的特性除了磁系结构参数外。，还与所采用的磁材料特性有关。分选原理：矿浆经过给矿箱进入磁选机槽体后，在喷水管喷水作用下，呈松散状态进入给矿区。磁性矿粒在磁系的磁场力作用下，被吸在圆筒表面上，随着圆筒一起向上移动。在移动的过程中，由于磁系的极性交替，使得磁性的矿粒成链进行翻动，在翻动过程中，夹杂在磁性矿粒中的一部分脉石矿粒被清除出去。这有利于提高磁性产品的质量。磁性矿粒随圆筒转到磁性边缘磁场弱处，在冲洗水的作用下进入精矿槽中。非磁性矿粒和磁性很弱的矿粒在槽体内矿浆流的作用下，从底板上的尾矿孔流进尾矿管中。应用：选分粒度为0.50毫米的细粒强磁性矿石的粗选和精选作业。处理能力3545吨/小时。尤其适用于0.150毫米的强磁性矿石的精选作业，处理能力为2035吨/小时。12.简述SHP型湿式强磁选机的结构、磁场特性、分选原理和应用。答：结构：主要有传动机构、两个U型磁轭、激磁线圈和转盘。转盘在两个磁极之间转动，中间只隔着很窄的间隙。转盘的外周分成一格一格的分选室。分选室内装细齿聚磁介质板。磁场特性：电磁式闭路磁系，H=800020000Oe分选箱内放置了齿板聚磁介质，可获得较高的HgradH，齿板是不锈导磁材料，但Br极小。分选原理：每个转盘上方有两个给矿点，矿浆给入后，非磁性矿物颗粒向下流出成为尾矿。磁性矿物颗粒被吸在在磁板上随转盘转到磁场很弱的区域，在高压冲洗水作用下进入精矿区，实现了分选。应用：分选细粒（小于1mm）弱磁性矿物，主要是弱磁铁矿如赤铁矿，褐铁矿，菱铁矿，锰矿。15.矿物带电有哪些方式？答：一，直接传导带电。、二感应带电，电晕带电、摩擦带电17.电选的影响因素有哪些？答：（1）设备因素：电极电压、电极的位置（电晕电极的角度和距离、偏向电极离輥筒的距离和角度、电晕电极和偏向电极之间的距离）、輥筒转速（2）物料因素：矿石湿度和干燥度、矿物表面药剂处理、给料粒度、给矿量和给矿方式。第三篇 重力选矿习题集3. 什么叫等降颗粒？什么叫等降比？等降比在重选中有何实践意义？答：等降颗粒：密度和粒度不同，但在介质中具有相同的沉降末速的颗粒。等降比：等降颗粒中，小密度矿粒的粒度与大密度的粒度之比。等降比随两种矿粒的密度差的增大而增大，同时也随介质密度增大而增大，随矿粒密度变细而变小与阻力系数有关。8.简述水力分级在选矿中的应用。答：水力分级的应用：（1）与磨矿作业构成闭路工作，及时分出合格粒度产物，以减少过磨；（2）与某些重选作业（如摇床，溜槽）之前，对原料进行分级，分级后的产物分别给入不同设备或在不同操作条件下选别；（3）对原矿或选别产物进行脱泥、脱水;（4）测定微细物料的粒度组成。11.简述水力旋流器分级原理。答：矿浆在一定的压力下通过切向进料口给入旋流器并形成一个回转流，在旋流器中心处矿浆回转速度达到最大，离心力也最大。矿浆在旋流器内既有切向回转运动，也有内向的径向运动，靠近中心的矿浆又沿轴向向上运动，外围矿浆则主要向下运动。细小颗粒离心沉降速度小，被向心的液流推进零速包格面由溢流管排出成为溢流产物，较粗颗粒则借较大离心作用，保留在零速包最后由沉砂排出，成为沉砂产物。零速包络面的位置大致决定了分级粒度。7.某磁铁矿的物质比磁化系数=1200X10-6 m3/kg、密度=5x103 kg/m3、退磁系数=0.16，求出该磁铁矿的物体比磁化系数。15.影响悬浮液粘度的主要因素有哪些？答：（1）悬浮液中加重质容积浓度；（2）加重质的密度、粒度和形状重悬浮液：由高密度的固体颗粒和水构成的两相分散体系。20.简述跳汰选矿的基本原理及应用。影响分选过程的因素答：跳汰选矿的基本原理：跳汰选矿：在垂直变速介质流中按密度分选矿物的过程。矿石给到跳汰机的筛板上，形成一个密集的物料层，称作床层，从下面透过筛板周期地给入上下交变水流(有的是间断上升或间断下降水流)。在水流上升期间，床层被抬起松散开来，重矿物颗粒趋向底层转移。及至水流转而向下运动时，床层的松散度减小，开始是粗颗粒的运动变得困难，以后床层愈来愈紧密，只有细小的矿物颗粒可以穿过间隙向下运动，称作钻隙运动。下降水流停止，分层作用亦暂停。直到第二个周期开始，又继续进行这样的分层运动。如此循环不已。最后密度大的矿粒集中到了底层，密度小的矿粒进入到上层，完成了按密度分层。这一过程如图5-1所示。用特殊的排矿装置分别接出后，即可得到不同密度的产物。应用：跳汰选矿广泛用于钨锡铁锰煤以及其他矿物的选别。跳汰处理粒度范围，金属矿石300.074mm,有时高达50mm;选煤为100-0.5mm，有时达200mm.。跳汰选矿工艺简单，操作方便，处理量大、效果较好。26.影响跳汰分选的工艺因素有那些？ 答：影响跳汰选矿的因素包括有跳汰机的结构参数和操作参数两个方面。结构参数：筛板配置形式（长宽比、倾角、落差、筛孔尺寸及形状）、跳汰室数、底箱形状、隔板插入深度、冲程参数及排矿装置等。跳汰操作参数：冲程、冲次、给矿水、筛下补加水、床层厚度，人工床石材料以及给矿性质。31.简述摇床选矿的分选特点及应用。答：分选特点：（1）分选精确度高，富集比高（可达300）（2）经一次选别可得到最终精矿、最终尾矿和1-2种中间产物；（3）操作方便（4）占地面积大，单位面积处理量小。应用：处理钨、锡、有色和稀有金属矿石、煤，对金属矿石，有效选别粒度范围为30.2mm。32.简述摇床选矿的基本原理。答：借助摇床中的床条设置，一、使床层的多层分布，二、横向水流越过床条产生更为强烈的漩涡，使矿粒在床条中松散分层，并在床面往复差运动和横向水流冲洗作用下，使矿粒在床面上移动。不同矿粒其本身性质使其最终运动方向不同而达到分选，摇床选矿是一种特殊的流膜选矿，矿粒群是在重力、摩擦力、流体动力和矿粒惯性力联合作用下达到分选的。34.影响摇床选别的因素有那些？床面的运动特性，床条的形状、尺寸，冲程和冲次，横向坡度和冲洗水，给矿性质。第四篇 浮选1.简述浮选的基本原理，浮选过程包括哪些环节？什么叫正浮选，什么叫反浮选？答：浮选法利用矿物表面物理化学性质的差异，向矿浆中加入药剂（包括捕收剂、抑制剂和调整剂）使某些矿物颗粒疏水，而另一些矿物亲水，再向矿浆冲入气泡，表面疏水的矿物就附着在气泡上水气泡上浮，而表面亲水的矿物颗粒留在矿浆中，从而实现矿物分离。浮选过程：浮选在浮选机中进行。包括：（1）将矿石磨细，一是使有用矿物与脉石矿物分离，二是使颗粒大小适合浮选工艺要求（100-150以下）；（2）调整矿浆浓度和温度；（3）加药（4）充气浮选。将矿化泡沫分离，浮起的矿物使有用矿物叫正选，反之叫反浮选。2.什么叫接触角？如何通过接触角鉴别颗粒表面的润湿性？答：接触角：固、液、气三相交点处作液/气表面的切线，此切线与固/液表面的夹角。接触角越大，矿物表面越疏水，反之，接触角越小，矿物表面越亲水。3.什么叫粘附功和矿物可浮性指标？应用Young氏方程推导出二者的关系。答：矿物颗粒和气泡在液相中发生粘附，单位面积粘附前的表面自由能=（LG）+(SL),单位面积粘附后表面自由能=（LG），则粘附功?W=-?G=(LG)+(SL)-(SG)。代入young氏方程得?W=(LG)（1-cos）, ?W0,则?G0，矿物颗粒可在气泡上粘附，越大，会导致（1-cos）越大，?W越大，矿物可浮性越好，其中1-cos叫做矿物可浮性指标！4.试论述矿物内部结构、表面结构与矿物表面水化和润湿性的关系。答：矿物是由离子、原子或分子等质点组合而成。绝大多数矿物的内部质点呈规律排列。具有一定的结晶构造，形成晶体。按照晶体内部键的性质将矿物晶体分成四类：离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体。矿物表面是强离子键或共价键，则具有强的亲水性。表面是弱的分子键，则表面具有强的疏水性，亲水性矿物表面易被水湿润，自然可浮性差；疏水性矿物表面难被水湿润，自然可浮性好。6.矿物表面荷电的起因有哪些？答：有三个方面的原因：1 离子的溶解作用，若正离子的溶解能力大于负离子，则固体表面荷负电，反之，固体表面带正电。2 离子的吸附作用， 界面对介质中离子的吸附往往不等量的，对某种离子的过量吸附使界面产生荷电。3 相表面物质在水中的解离作用，有些矿物同水作用后在界面生成新的物质。界面的荷电与生成产物有直接关系。7.画图示出Stern双电层模型，什么叫表面电位、动电电位、零电点和等电点？答：表面电位：是指固相表面处得电位，大小与溶液中定位离子的浓度有关，服从能斯特方程：0=（RT/nF）ln(a+/a0+)=(RT/nF)ln(a+/a-)。动电电位：胶体粒子在电场作用下在溶液中会发生迁移，移动界面上电位与溶液内部的电位差叫做电位。零电点：0=0时溶液中的PH即PH0。等电点：=0时溶液定位粒子活度的负对数。11.简述吸附的分类方式与吸附类型。答：就吸附的本质而言，吸附只有物理吸附和化学吸附。吸附类型有：分子吸附，离子吸附。双电层内、外层的吸附、表面活化剂在固液界面的吸附、半胶束吸附！13.写出黄药和黑药的结构通式，试比较二者的化学性质和捕收性能。答：化学性质：黄药是一种不稳定的化合物，遇热、水、酸分解。同时是一种强的还原剂，、易氧化，与溶液中的高价离子作用生成金属黄酸盐。这种高价金属黄酸盐具有不稳定性可以被氧化生成双磺酸。其捕收能力取决于烃基的长度和烃基的的结构，一般规律是，烃基越长，捕收能力越强，但太长选择能力下降而且在水中的溶解下降，对浮选不利，通常C2C5。黑药是一种黑褐色油状液体，有H2S臭味，微溶于水，（溶于有机溶剂），睡溶液呈酸性，酸性比黄原酸强，含少量甲酚所以有起泡性，有毒，易燃，强腐蚀性，可灼烧皮肤，黑药比黄药稳定不易分解，但长时间与空气接触也会氧化分解。 黑要的捕收性能：与黄药相比较，两者都是通过二价硫原子和矿物表面离子结合，故黄药可以捕收的矿物黑药也能 捕收，应用仅次于黄药，有两个主要特点：1，捕收能力比黄药低。选择性较高，对硫化铁捕收力弱；2，比黄药稳定，在酸性介质中浮选常用黑药。16.有机酸类捕收剂有哪些？用作哪类矿石的捕收剂？答：（1）羧基酸及其皂类捕收剂；浮选的矿物：含碱土金属阳离子的极性盐类矿物，如方解石、萤石；有色金属氧化矿物。如孔雀石、白铅矿；氧化矿物，如铁矿、锰矿；经活化的硅酸盐、含碱或碱土金属的可溶性矿物。如岩盐。（2）烃基磺酸盐；广泛用于氧化矿浮选（3）烃基硫酸盐；只在某些情况使用。（4）胂酸；最初用于锡石的捕收剂，因成本高和有毒造成环境污染，应用受到限制。（5）羟月亏酸；最早用于浮选孔雀石和赤铁矿。后用于铝土矿和一些稀土矿物浮选，具有较好的捕收能力。20.什么叫活化剂？常用的活化剂有哪些？答：活化剂：凡能促进捕收剂与矿物的作用，从而提高矿物可浮性的药剂称为活化剂。如Ca2+活化石英，进行阴离子反浮选；Cu+活化闪锌矿！硫酸铜及有色金属可溶性盐；活化剂药剂有硫酸、盐酸、硫酸铜、硫化钠、苏打等。硫酸、盐酸可以活化黄铁、黄铜矿，硫酸铜可以活化闪锌矿，硫化钠可以活化白铅矿，苏打可以活化白铅矿、万解石。25.什么叫凝聚、团聚和絮凝？答：1.T0,吸引力为主，颗粒将发生凝聚，加入无机电解质压缩双电层，是R变小，属此类凝聚。2.矿粒在捕收剂作用下形成疏水表面，疏水矿粒之间的粘附叫做团聚。3.由高分子紊凝剂通过桥联作用，把颗粒联结成一种松散的聚集状态，称为紊聚