精编选矿及尾矿库工艺知识

1、一、选矿篇一、选矿篇 1 2 1、选矿中的概念、选矿中的概念 矿物矿物 在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生 成的成的自然元素和自然化合物自然元素和自然化合物。在一定地质条件下，。在一定地质条件下， 它们它们具有相对稳定的化学成分和物理性质具有相对稳定的化学成分和物理性质。 矿物在地壳中分布不均，但在地质作用下，可以矿物在地壳中分布不均，但在地质作用下，可以 形成相对富集的矿物集合体。在现代技术经济条形成相对富集的矿物集合体。在现代技术经济条 件下，可以开采、加工、利用的矿物集合体叫做件下，可以开采、加工、利用的矿物集合体叫做 矿石矿石；否则

2、，称为；否则，称为岩石岩石。 1、选矿中的概念、选矿中的概念 矿物矿物 矿石中矿石中能为国民经济利用的矿物，即选矿所要能为国民经济利用的矿物，即选矿所要 选出的目的矿物，称为选出的目的矿物，称为有用矿物有用矿物；当前国民经；当前国民经 济尚不能利用的矿物，叫做济尚不能利用的矿物，叫做脉石矿物脉石矿物。 矿石的性质矿石的性质：矿石的化学成分、矿物组成、结构构：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、矿石的物理化学造、矿石中金属元素的赋存状态、矿石的物理化学 性质等。性质等。 1、选矿中的概念、选矿中的概念 产品产品 原矿原矿-选矿厂内，未经选别作业处理的矿石。选矿厂内，未

3、经选别作业处理的矿石。 精矿精矿-原矿经过选别之后，品位提高，适合于原矿经过选别之后，品位提高，适合于 工业应用的产品。工业应用的产品。 尾矿尾矿-原矿经过选别之后，品位降低，目前的原矿经过选别之后，品位降低，目前的 经济技术水平不适合再做处理的产品。经济技术水平不适合再做处理的产品。 中矿中矿-原矿经过选别之后，品位有所提高，但原矿经过选别之后，品位有所提高，但 还没有达到工业要求，还需要进一步选别或处还没有达到工业要求，还需要进一步选别或处 理的产品。理的产品。 2、主要的选矿方法、主要的选矿方法 选矿选矿 物物 理理 选选 矿矿 浮浮 游游 选选 矿矿 化化 学学 选选 矿矿 其其 它它

4、 选选 矿矿 重选重选磁选磁选电选等电选等 据粒度、密度、形据粒度、密度、形 状、硬度、磁性及状、硬度、磁性及 电性等差异电性等差异 据表面的物据表面的物 理化学性质理化学性质 差异差异 据化学性据化学性 质差异质差异 据其它差据其它差 异（如生异（如生 物）物） 3、选矿的基本作业流程、选矿的基本作业流程 准备作业准备作业矿石的破碎筛分、磨矿矿石的破碎筛分、磨矿 分级（少数需要洗矿、脱泥）分级（少数需要洗矿、脱泥） 选别作业选别作业如重选、浮选与磁选如重选、浮选与磁选等等 产品处理作业产品处理作业精矿脱水、尾矿储存精矿脱水、尾矿储存等等 不论选矿厂的规模大不论选矿厂的规模大 小，工艺和设备如

5、何小，工艺和设备如何 复杂，一般包括以上复杂，一般包括以上 三个最基本的过程三个最基本的过程 4、选矿的工艺指标、选矿的工艺指标 4、选矿中的工艺指标、选矿中的工艺指标 1、主要内容、主要内容 原矿的破碎原矿的破碎 破碎产品的筛分破碎产品的筛分 筛分物料的磨碎筛分物料的磨碎 磨矿磨矿产品的分级产品的分级 （洗矿、脱泥）（洗矿、脱泥） 2、原矿的破碎与分级、原矿的破碎与分级 破碎与磨矿都是选别前矿石的粉碎作业，只是产品粒度不同破碎与磨矿都是选别前矿石的粉碎作业，只是产品粒度不同 而已。而已。物料经过破碎的次数为破碎阶段的物料经过破碎的次数为破碎阶段的段数段数。 根据给矿及产品粒度的关系可分为：根

6、据给矿及产品粒度的关系可分为：粗碎、中碎、粗碎、中碎、 细碎与粉碎细碎与粉碎 。 常用的破碎设备常用的破碎设备 筛分筛分 段段给矿粒度和产品粒度发生了变化的粉碎过程。给矿粒度和产品粒度发生了变化的粉碎过程。 闭路闭路经检查筛分（分级）后，不合格的产品又返回本段粉经检查筛分（分级）后，不合格的产品又返回本段粉 碎机中的再粉碎的流程。碎机中的再粉碎的流程。 开路开路矿石一通到底的粉碎流程。矿石一通到底的粉碎流程。 破碎方法主要依据破碎方法主要依据矿石的物理机械性质、矿石块的尺寸和所矿石的物理机械性质、矿石块的尺寸和所 要求的破碎比来选择。要求的破碎比来选择。 矿石破碎的工艺流程矿石破碎的工艺流程

7、常用的破碎工艺流程常用的破碎工艺流程 我国目前主要有两种常用破碎系统，一种是带有准我国目前主要有两种常用破碎系统，一种是带有准 备筛分的备筛分的开路系统开路系统；另一种是带有检查筛分的；另一种是带有检查筛分的闭路系统闭路系统。 闭路破碎系统的优点是能保证产品粒度小于规定尺寸；闭路破碎系统的优点是能保证产品粒度小于规定尺寸； 缺点是设备较多，流程复杂。缺点是设备较多，流程复杂。 3. 3. 磨矿的目的与意义磨矿的目的与意义 磨矿磨矿作业是破碎过程的继续，作业是破碎过程的继续，目的目的是使矿石中是使矿石中 紧密结合和共生在一起的各种有用矿物颗粒全部或紧密结合和共生在一起的各种有用矿物颗粒全部或 大

8、部分达到单体分离，以便进行选别，并使其粒度大部分达到单体分离，以便进行选别，并使其粒度 符合选别作业的要求。符合选别作业的要求。 分级分级将粒度、形状和相对密度不同的矿粒在将粒度、形状和相对密度不同的矿粒在 介质（水或空气）中，按沉降速度的差异，分成若介质（水或空气）中，按沉降速度的差异，分成若 干级别的作业。在磨矿作业中，通常采用湿式分级干级别的作业。在磨矿作业中，通常采用湿式分级 作业。作业。 磨矿分级流程磨矿分级流程 选矿厂基本上都采用闭路磨矿分级流程选矿厂基本上都采用闭路磨矿分级流程。磨矿。磨矿 分级流程也有一段和两段之分。分级流程也有一段和两段之分。 磨矿分级流程磨矿分级流程 选矿的

9、方法选矿的方法 重力选矿重力选矿又称重选。它是根据矿粒间由于密度的差又称重选。它是根据矿粒间由于密度的差 异，在运动介质中所受重力、流体动力和其它机械异，在运动介质中所受重力、流体动力和其它机械 力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程的一力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程的一 种选矿方法。种选矿方法。 粒度和形状粒度和形状会影响按密度分选的精确性。会影响按密度分选的精确性。 密度是矿物最重要的性质。单位体积所具有的质密度是矿物最重要的性质。单位体积所具有的质 量，称为矿物的量，称为矿物的密度密度。 重力选矿的原理重力选矿的原理 磁选的原理磁选的原理 电选的原理电选的原理 电选的原理电选

10、的原理在高压电场中利用矿物的电性差异使矿物分离。在高压电场中利用矿物的电性差异使矿物分离。 浮游选矿的原理浮游选矿的原理 1 1、什么是浮选？、什么是浮选？ 浮选浮选是利用矿物是利用矿物表面物理化学性质的差异表面物理化学性质的差异，使矿物颗，使矿物颗 粒选择性地向气泡附着的选矿方法。粒选择性地向气泡附着的选矿方法。 浮游选矿的原理浮游选矿的原理 . .浮选前矿石要磨碎到符合浮选所要求的粒度，有用矿浮选前矿石要磨碎到符合浮选所要求的粒度，有用矿 物基本上达到单体解离，物基本上达到单体解离， . .调整矿浆浓度，并添加浮选药剂。调整矿浆浓度，并添加浮选药剂。 . .浮选时往矿浆中导入空气，使形成大

11、量的气泡，疏水浮选时往矿浆中导入空气，使形成大量的气泡，疏水 性矿物的颗粒附着在气泡上，随同气泡上浮到矿浆表面形性矿物的颗粒附着在气泡上，随同气泡上浮到矿浆表面形 成矿化泡沫层；亲水性矿物颗粒不能附着在气泡上，留在成矿化泡沫层；亲水性矿物颗粒不能附着在气泡上，留在 矿浆中。矿浆中。 iv.iv.将矿化泡沫刮出，即达到分选目的。将矿化泡沫刮出，即达到分选目的。 浮选的药剂浮选的药剂 在矿物浮选中，为了改变矿物表面的物理化学在矿物浮选中，为了改变矿物表面的物理化学 性质，提高或降低矿物的可浮性，以扩大矿浆中各性质，提高或降低矿物的可浮性，以扩大矿浆中各 种矿物可浮性的差异，进行有效地分选，所使用的

12、种矿物可浮性的差异，进行有效地分选，所使用的 各种无机和有机化合物，称为各种无机和有机化合物，称为浮选药剂浮选药剂。 浮选药剂按用途来分，通常分为三类：浮选药剂按用途来分，通常分为三类： 捕收剂捕收剂使目的矿物表面疏水、增加可浮性，使其使目的矿物表面疏水、增加可浮性，使其 易于向气泡附着；易于向气泡附着； 起泡剂起泡剂促使气泡形成，增加分选界面；促使气泡形成，增加分选界面； 调整剂调整剂（活化剂、抑制剂、介质（活化剂、抑制剂、介质pHpH调整剂等）调调整剂等）调 整捕收剂的作用及介质条件。整捕收剂的作用及介质条件。 浮选原则流程浮选原则流程 化学选矿化学选矿 物料采用的脱水作业，主要取决于物料

13、的性质（如 粒度、磁性、相对密度以及矿浆粘性等）和对脱水产品 水分的要求。 二、尾矿库篇二、尾矿库篇 尾矿库基本知识尾矿库基本知识 尾尾 矿矿 金属或非金属矿山开采出的矿石，经选金属或非金属矿山开采出的矿石，经选 矿厂选出有价值的精矿产生砂一样的矿厂选出有价值的精矿产生砂一样的“废渣废渣”，称，称 作尾矿。作尾矿。 尾矿处理尾矿处理 将选矿厂排出的尾矿送往指定地点堆存将选矿厂排出的尾矿送往指定地点堆存 或利用的过程称作尾矿处理。或利用的过程称作尾矿处理。 尾矿设施尾矿设施 为尾矿处理所建造的设施系统称作尾矿为尾矿处理所建造的设施系统称作尾矿 设施。设施。 尾矿库的类型尾矿库的类型 尾尾 矿矿

14、库库 山谷型山谷型是指在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库是指在山谷谷口处筑坝形成的尾矿库 是指截断河谷在上下游是指截断河谷在上下游 两面筑坝截成的尾矿库两面筑坝截成的尾矿库 傍山型傍山型是指在山坡脚下依傍山坡三面筑坝是指在山坡脚下依傍山坡三面筑坝 围成的尾矿库围成的尾矿库 是指在平地上四面筑坝围成的尾矿库是指在平地上四面筑坝围成的尾矿库 由此可见，尾矿库是一个具有高势能的人造泥石由此可见，尾矿库是一个具有高势能的人造泥石 流的危险源，存在溃坝风险，一旦失事，容易造成重流的危险源，存在溃坝风险，一旦失事，容易造成重 特大事故。特大事故。 尾矿库根据坝高和库容的大小分为五个等别。尾矿库根据坝高和库容的大

15、小分为五个等别。 尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的全库容尾矿库各使用期的设计等别应根据该期的全库容 和坝高分别按表和坝高分别按表1 1确定。当两者的等差为一等时，以高确定。当两者的等差为一等时，以高 者为准；当等差大于一等时，按高者降低一等。尾矿者为准；当等差大于一等时，按高者降低一等。尾矿 库失事将使下游重要城镇、工矿企业或铁路干线遭受库失事将使下游重要城镇、工矿企业或铁路干线遭受 严重灾害者，其设计等别可提高一等。严重灾害者，其设计等别可提高一等。 尾矿库的等别尾矿库的等别 尾尾 矿矿 库库 等等 别别 排水井 堆积坝 砂泵站 截渗坝 回水池 选厂 回水及污水 处 理 站 初期坝 排水

16、管 尾矿库 尾 矿 设 施 示 意 图 1 1、尾矿设施是维持矿山生产的重要设施、尾矿设施是维持矿山生产的重要设施 2 2、尾矿设施是重要的污染源、尾矿设施是重要的污染源 3 3、尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源。、尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源。 尾矿库设施的重要性尾矿库设施的重要性 全库容全库容 尾矿坝某标高顶面、下游坡面及库底面所围空间的容积。尾矿坝某标高顶面、下游坡面及库底面所围空间的容积。 有效库容有效库容 某坝顶标高时，初期坝内坡面、堆积坝外坡面以里（对下某坝顶标高时，初期坝内坡面、堆积坝外坡面以里（对下 游式尾矿筑坝则为坝内坡面以里），沉积滩面以下，库底以上

17、游式尾矿筑坝则为坝内坡面以里），沉积滩面以下，库底以上 的空间，即容纳尾矿的库容。的空间，即容纳尾矿的库容。 调洪库容调洪库容 某坝顶标高时，沉积滩面、正常水位以上的库底、正常某坝顶标高时，沉积滩面、正常水位以上的库底、正常 水位三者以上，最高洪水位以下的空间。水位三者以上，最高洪水位以下的空间。 总库容总库容 设计最终堆积标高时的全库容。设计最终堆积标高时的全库容。 尾矿库的库容尾矿库的库容 堆积高程（以下为全库容） 初期坝 最高洪水位 正常水位 调洪库容 有效库容 尾 矿 库 库 容 示 意 图 坝高坝高 对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴线处对初期坝和中线式、下游式筑坝为坝顶与坝轴

18、线处 坝底的高差坝底的高差; ;对上游式筑坝则为堆积坝坝顶与初期坝坝轴线对上游式筑坝则为堆积坝坝顶与初期坝坝轴线 处坝底的高差。处坝底的高差。 总坝高总坝高 与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。与总库容相对应的最终堆积标高时的坝高。 堆坝高度（堆积高度）堆坝高度（堆积高度）尾矿堆积坝坝顶与初期坝坝顶的高尾矿堆积坝坝顶与初期坝坝顶的高 差。差。 尾矿库的坝高尾矿库的坝高 总 坝 高 堆坝高度 初 期 坝 初期坝高 最 终 堆 积 标 高 尾 矿 堆 积 坝 沉积滩沉积滩 水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出水面部分。水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出水面部分。 滩顶滩顶 沉积滩面与堆积坝

19、外坡的交线，为沉积滩的最高点。沉积滩面与堆积坝外坡的交线，为沉积滩的最高点。 滩长滩长 由滩顶至库内水边线的水平距离。由滩顶至库内水边线的水平距离。 最小干滩长度最小干滩长度设计洪水位时的干滩长度。设计洪水位时的干滩长度。 最小安全超高最小安全超高 规定的安全超高最小允许值。规定的安全超高最小允许值。 尾矿库的超高、滩长尾矿库的超高、滩长 滩 顶 、 滩 长 、 超 高 示 意 图 堆 积 坝 初 期 坝 最 小 干 滩 长 度 最 小 安 全 超 高 子 坝滩 顶 最 高 洪 水 位 正 常 水 位 干 滩 尾矿库的安全设施及安全度分类尾矿库的安全设施及安全度分类 尾矿库的主要安全设施尾矿库

20、的主要安全设施通常分为：尾通常分为：尾 矿坝、尾矿挡水坝、排洪矿坝、尾矿挡水坝、排洪( (水水) )构筑物、排构筑物、排 渗设施、观测设施、监测设施等。渗设施、观测设施、监测设施等。 尾矿库安全度尾矿库安全度( (根据尾矿库防洪能力和尾矿坝 坝体稳定性确定) ) 排水井堆积坝 截渗坝 初期坝 排水管 子坝 尾 矿 库 示 意 图 排洪设施是尾矿库必须设置的安全设施，其功能在于将汇水面排洪设施是尾矿库必须设置的安全设施，其功能在于将汇水面 积内洪水安全地排至库外，保证尾矿库在洪水运行期的安全运行。积内洪水安全地排至库外，保证尾矿库在洪水运行期的安全运行。 它的安全性和可靠性直接关系到尾矿库防洪安全。它的安全性和可靠性直接关系到尾矿库防洪安全。 尾矿库的排洪设施、方式尾矿库的排洪设施、方式 排洪方式排洪方式 1. 1.井井( (塔塔) )管管( (洞洞) )式式 2. 2.斜槽斜槽管管( (洞洞) )式式 3. 3.截洪沟截洪沟 4. 4.溢洪道溢洪道 5. 5.截洪坝截洪坝管管( (洞洞) )式式 排水井 堆积坝 初期坝 排水管 井(塔)-管(洞)式排洪示意图 排水斜槽 堆积坝 初期