中南大学《选矿自动化》电子整理版课件

1、第一章习题1:1. 本门课程将讲授的主要内容有哪些？2. 选矿的目的和原理是什么？选矿匸艺过程包含哪些主要工序？各工序的主要作用是什 么？3. 团矿工艺有哪几类？各类工艺过程的主要作用是什么？4. 过程检测与控制的意义是什么？第二章单元工艺过程的检测系统2-1单元工艺过程的概述单元工艺是构成现代工业企业生产流程的基础工业一行业：能源、冶金、化工、建材工厂企业单元工艺：原料碎磨、分选、浸出 分离、固液分离、粉体制备.各种行业的某些单元工艺过程具有相似共通性：行业：矿业、冶金、化工、建材一共有单元：原料碎磨、.影响通用单元工艺过程的操作因素貝有相似共通性：回转窑焙烧：用于球团矿、化学选矿、冶金、化

2、工、水泥等。操作影响因素：焙烧温度、焙烧时间、给料量、物料组分、还原剂和其他添加剂配比.检测通用单元工艺过程的工作参数的仪表设备具有通用性或通用原理2-2物料更量检测选矿厂和烧结厂原料矿石及产品的准确计量和取样，是生产流程技术经济管理和金属平衡 管理的先决条件。2-2-1人工测定计量（1）测定摆式给矿机的落矿量Q=60nq/1000Q：给矿量，t/hn：每分钟摆次，次/minq：落卜量，kg（2）皮带运输机刮取法Q=60vq/1000LQ：给矿量V：速度，m/minL：刮取皮带总长度,mq：刮取样总重量，kg2-2-2电子皮带秤（1）优点：精度高，计最准确，可计最瞬时最和累枳最，是技术管理和生

3、产管理的觅 要设备。（2）原理：略。（3）荷垂传感器压头类型：（4）速度变换器（5）矿量计算（6）电子皮帯秤的校核2-2-3其他计算衡量（1）电子抓斗吊车称（2）地中衡（3）轨道衡2-2-4矿浆计屋（1）云锡式矿浆计量取样机用途：a. 各班实际生产精矿最的计量取样b. 原矿、尾矿、中矿矿浆的计量取样缩分原理：略。（2）水祛码自动平衡磅秤式矿浆计量取样机原理：称量桶的增重：W=q-q/6计量极总给矿量：Q=qi（缩分比）习题2：1. 对进入生产工艺过程的各种原料重量和产出的产品重量进行准确检测，有何重要意义？2. 电子皮带秤有何优点？应变电阻式何种传感器型电子皮带秤的结构和工作原理如何？3. 某

4、矿浆计量取样机，初级割取器呈单叶，扇形角6° ,次级割取器呈三叶，扇形角8。， 求各级理论缩分比I和总理论缩分比？4. 某称量桶空重Wl=10kg,装满清水后总W2=200kg,装满矿浆后总重W3=260kg,已知 清水的密度为1.0kg/m3.矿右的真密度为6 =2.9kg/m3.求装满矿浆后称量桶中的矿石质 量（kg） ?（准备作业本）2-3物料成分检测选矿厂和烧结厂原料矿石及产品的准确计屋，収样和成分检测，是生产流程技术经济管 理和金属平衡管理的垂要环节。单尤匸艺过程技术检诜的人类项冃：数量指标：原料量、产品量、回收率质量指标：有价成分品位动力与材料消耗指标成分检测：取样、化验

5、（毛病：滞后）、在线晶位自动分析（发展方向）。2-3-1取样（1）取样的定义与目的取样就是用科学的方法.（2）取样的代表性包括：物料的化学组成物料的矿物组成物料的物理性质故小试样重量公式：Q=kd2d：被取样物料的最人粒度，mmQ：保证代表性的址小重量K：与物料性质有关的系数，取O.1-O.2（3）块状矿堆采样（4）（5）矿浆采样(6)自动釆样(7)(8)试样的混匀A. 堆锥法B. 坏锥法(9)试样的缩分a. 堆锥四分法b. 二分器法C.方格法232化验（1）容量滴定法（2）仪器分析法a. 紫外分光光度法b. 原子吸收光谱法2-3-3在线品位分析（1）courier-30型X荧光分析仪标定：A

6、. 用标准样品标定B. 收集大量的观测数据，应用一元线性回归分析，建立分析仪探头测得X荧光射 线的强度与金属品位相对应的数学模型。应用：广东凡口铅锌矿。（2）微机多道X荧光在线品位分析仪马鞍山矿山研究院（3）TXF-901便携式X光分析仪XLt898手持式X射线荧光分析仪2-3-4气体成分自动分析（1）红外气体分析仪原理：红外线气体分析仪是基于某些气体对于不同波长的红外线辐射能具有选择性 吸收的特性。CO： 2.3um、4.7umC02： 2.7um、4.3um透射率的人小与其浓度有关。红矿：Fe2O3（2）气相色谱仪（选矿少用，主要化工方而有机气体）2-3-5溶液pH值得检测工业pH计2-3

7、-6溶液浓度检测（测药剂，而非矿浆）电磁浓度计：原理示总图习题3：1. 什么是试样的代表性？如何保证试样具有代表性？2. 某试样经破碎至-2mm后混匀，若取K=0.1,求右代表性的单元式样的重屋。3. 简要叙述试样混匀的堆锥法。4. 简要叙述试样缩分的堆锥四分法。5. 简述X荧光分析仪的原理、使用效果利应用类型。6. 工业上物料的pH值一般如何检测？2-4密度及浓度检测2-4-1基本概念（1）密度与浓度：很多生产过程中，需对介质的密度进行测定。在一些场合，密度人小对操作控 制来说是重要的参数。在另一些场介，若混介介质是二元悬浮液，则测定了介质的密度，即能间接地 测定混合介质的浓度（固体含最）。

8、（2）矿浆浓度参数对选矿作业的影响A. 在磨矿过程中，矿浆浓度影响磨矿技术效率。粗磨浓度：75%85%细磨浓度：65%75%B. 在分级时，分级机溢流矿浆浓度决定了分级粒度。C. 在浮选过程中，矿浆浓度影响矿化泡沫的形成、浮选时间、药剂用量。D. 在沉降脱水过程中，矿浆浓度影响浓密机的沉降效率。E. 在过滤过程中，矿浆浓度影响过滤机的生产率。（3）浓度的表示方法：A. 重量浓度C （亦称质量分数wB）两个公式：实际是一个。B. 容积浓度入（亦称体枳分数q> B）C. 体枳分数（PB与质量分数wB的关系。（资源加工学上有）D. 矿浆悬浮液密度p S与重量浓度C间的关系2-4-2密度与浓度的

9、人工检测（1）密度人工检测A. 固体物料密度测定公式：6 =Gp / （G+G1-G2）G 物料密度G1-瓶、水合重G2-瓶、物料、水合重B. 矿浆密度测定（浓度壶法）V=W2-W1p s=（W3-Wl）/VC. 溶液密度的测定用悬浮式密度计（波美度表）（2）矿浆悬浮液币:最浓度C的人工测定a. 过滤烘干法b. 浓度壶法公式：C=6 （W3-W2 ） / （6 -p）（W3-W1）浓度壶对照査验表2-4-3矿浆密度的仪表检测（1）浮筒式密度计（应用场合：悬浮液，而非矿浆<卡死）结构勺原理：浮筒1上部伸出的高度决定于被测液的密度。浮筒卜端连接磁芯3, 将随密度变化的运动转变为电信号。（2）

10、吹气式密度计（海洋）原理：在液体内不同深度，静压人小的差别仅决定于深度差及液体的密度值。仪器 测出有固定深度差的两处静压差。（3）重力式密度计原理：一定容积液体的重量决定于液体的密度。因此，如果测出重量，就知道液体 的密度值。（4）放射性同位素密度计1. 在线密度计可在线测定各种流体、半流体或混合物的密度.例如：可在线测 定钻井泥浆、固井泥浆、压裂液、砂浆、矿浆、混凝土、糖浆、纸浆、石油产 品、水煤浆及其它各种溶液和流态化工制品的随机密度。精度最高町达5X 10-4 克/立方厘米。2. 在线浓度计测定各种溶液或混合物的施量百分比浓度或体积百分比浓度。例 如测定矿浆、泥浆、水煤浆、砂浆、压裂液、

11、铝厂氢氧化铝溶液等的浓度，精 度最高可达0.2%。（存在问题：放射线危害问题。一般用放射性弱的,周期短的 放射性同位素。现在一般用钻元素，换也存在问题。）（5）超声波浓度仪SDM-III型超声波浓度仪的技术参数测量原理：超声幅度衰减测量范围:含沙量0.5150g/l（ kg/m3）密度（浓度）：1.0003-1.Ig/cm3分辨率：0.03g/l （最低可测O.lg/L不计精度）重复精度:略。SDM-G管道式超声波浓度计习题4：1. 矿浆浓度对矿物加工工艺过程有何巫要影响？2. 矿浆浓度的表示方法有哪些？3. 某悬浮液的平均密度ps=1350kg/m3,悬浮物料密度6 =3000kg/m3,水

12、密度p=1000kg/m3. 求该悬浮液的重量浓度C （%）。4. 用密度瓶法测定某固体物料的密隊称取物料量G“OO°Og,已知水介质密度p=1.0g/cm3, 瓶、水合ffi Gl=356.8g，瓶、物料、水合重G2=421.7g,求物料密度6。5. 某自制浓度壶，空壶枣Wl=250g,壶装满清水后合觅W2=750g ,已知清水密度p=1.0g/cm3, 所测砂I密度6 =2.85g/cm3,请以1%为间隔列表计算出矿浆浓度25%35%间对应的 壶装满矿浆重W3 （g）,及对应干矿量Q （g）« （可附列出计算程序）6. 常用的矿浆密度的检测仪表有哪几种类型？原理如何？2

13、-5粒度及细度检测2-5-1基本概念（1）单颗粒的粒径粒径：是单个颗粒人小的度量，单颗粒的粒径规则颗粒的粒径：如颗粒是理想的规 则集合体，可以很方便地用13个特征长度准确地描述其形状及大小。粒度：粒度是描述粒群人小的总体概念。颗粒群是由不同粒级的颗粒组成。通常， 用加权的算术平均植表示：d 算='和ri di（2）粒度分布:所谓粒度分命即粉体中各粒度区间的颗粒含屋占总匣就的比例。 列表法（2）图示法：频率分布；累积分布筛孔网目：200 目:0.075mm325 目:0.043mm400 目:0.037mm标准筛：（3）磨矿细度：用來表示磨矿产品粒度的人小。习惯上常用小于200目（0.0

14、75mm）粒 级的百分含最来表示。分级机溢流产物的粒度与产物中-0.074mm级别含最间的关系95%小于0.435-450.345550.255650.1565800.180900.074+952-5-2物料细度对矿物加工作业的影响选矿操作调控的基本点“三度一准”，即：细度、浓度、酸碱度、准确给药。（1）单体解离度矿石的几种嵌布类型：a. 粗粒均匀浸染b. 细粒均匀浸染c. 不均匀浸染d. 集合浸染（2）适合分选的物料分离粒度上、下限任何分选方法及设备均适用于一定的分选粒度范闌。选矿工程中匸艺粒度的六级分 类如表：粒级极粗粗。粒限（mm） >20ooo（3）适合后续冶金作业的精矿粒度铝土

15、矿（4）适合球团的铁精矿粒度球团原料具有一定的粒度利粒度组成、适宜的水分及均匀的化学成分是生产优质球 团矿的三个重要因素。2-5-3粒度和细度的人工检测（1）单颗粒粒径 显微镜法（2）颗粒群的粒度分布 筛分分析r各粒级产率=Q各粒级贯量/Q样品总朿量 淘析法淘析法：基本原理是利用逐步缩短沉降时间的方法，由细致粗地，逐步地将各 粒级物料自试料中淘析出來。淘析过程足在一个容枳和高度的容器中进行。在水中分散的物料沉降一定时间 后，用虹吸管将未沉降的一定粒度的细粒吸出。反复操作，直到吸出的液体中 不含该粒级的颗粒为II:。“斯托克斯阻力公式” 连续水析法“连续水析器”（3）磨矿细度 筛析烘干称重法采取

16、综介细度样，用200目（0.075mm）筛子进行湿筛，筛上和筛下产物分别 过滤烘干称垂，再计算：r-0.075mm 粒级产率=。 浓度壶快速筛析法12#浓度壶对照査验表标定值：矿石真密度6 =3.0g/cm3：浓度壶« Wl=300g：浓度壶容积V=1000mL r （-0.075mm粒级产率）=（Q样品干矿总重量Q+O.O75mm粒级巫呈）/Q （样 品干矿总重屋） 浓度壶快速筛析法将测完浓度并对应査出矿浆中干矿S：Q （样品干矿总朿最）后的矿浆，倒入已 称量标定的重量的200目（0.075mm）筛子进行湿筛，然后，将筛子连同筛上 产物一起称重。2-5-4粒度及细度的仪器检测（1）

17、单颗粒粒径 图像计数分析法BT-1600型图像颗粒分析仪 场干扰计数分析法Mulisizer3型颗粒粒度分布及颗粒计数仪：电阻率的变化与电解质中的某种颗粒 粒径的大小有关。库尔特原理 比表面积测定推算法氮吸附比表面积和孔径分布测试仪（2）颗粒群的粒度分布沉降式粒度分布测定仪（沉降天平）9沉降分析原理在悬浮液中，对应于不同的沉降距离。°。结构示意图（2）比电描粒度仪激光粒度仪BT-2001（3）磨矿细度 超声波粒度仪徳国新帕泰克 FB-9800F微机粒度仪习题5：1. 略。2. 写出磨矿分级溢流产品中-0.075mm粒级含量与该产品粒度的关系。3. 物料细度对矿物加工作业有何影响？4.

18、 简述磨矿细度的浓度壶快速筛析法2的做法。5. 某球团厂原料楕矿的比表面枳为1800cm2/g,设铁精矿的真密度为4.9g/cm3,求其当屋 直径。6. 粒度及细度的仪器检测方法主要冇哪些？适用于旷浆细度检测的仪器冇哪几种，其基本 检测原理是依据什么？2-6流量检测2-6-1矿物加工工艺中的流量检测选矿操作调控的基本点“三度一准”，即：细度、浓度、酸碱度、准确给药。（1）浮选给药给药电磁阀（2）浮选风量KYF-16浮选机（3）烧结抽风最和球团焙烧炉鼓风最向下抽风烧结球团竖炉鼓风焙烧2-6-2流量检测仪表（1）浮子流最计玻璃浮子流量计金属浮子流量计工业浮子流量计（2）电磁阀流量计它采用浮球法控制给药液而恒定，然后控制药管出II处电