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1、矿山消费概论白聚波2021年6月1.前 言矿山消费技术涉及很多方面,开采矿种、矿石类型、赋存条件、消费规模、产品方案等不同的矿山,其消费技术往往不同。主要的方面应包括:采矿、选矿。因内容非常多,不能够详细讲解,本讲座只能概略引见。2.提 纲第一部分 概述第二部分 地下开采第三部分 露天开采3.第一部分 概述 一、矿产勘查开采根本过程 矿产勘查开采普通包括四个阶段: 矿产勘查阶段 可行性研讨阶段 矿山设计施工阶段 矿山消费阶段4.一矿产勘查阶段 矿产勘查的目的是为矿山设计提供矿产资源/储量和开采技术条件等必需的地质资料,以减少开发风险和获得最大的经济效益。根据GB/T 082002规定,固体矿产
2、勘查任务分为预查、普查、详查、勘探4个阶段。 5.二、矿床普通工业特征金属矿床一矿石和废石的概念1矿石:地壳中的矿物集合体,在当前技术经济条件下能以工业规模从中提取国民经济所需求的金属或矿物产品的都叫矿石。2矿体:矿石的聚集体叫矿体。具有一定的几何外形和空间位置等。3矿床:矿体的总称。一个矿床可由一个或几个矿体组成。4围岩:矿体周围的岩石叫围岩。5夹石:夹在矿体中的岩石叫夹石。 6废石:在采矿过程中所采出的围岩或夹石,普通称为废石 6.二矿体的分类 矿体的外形、厚度及倾角对于矿床开辟和采矿方法的选择,有直接的影响。 1按矿体外形分类。通常分为层状矿体、脉状矿体和块状矿体 。2按矿体厚度分类。1
3、极薄矿脉。矿体厚度在0.8米以下。 2薄矿脉。矿体厚度为0.84.0米之间。 3中厚矿体。矿体厚度为4.010米之间。 4厚矿体。矿体厚度为1030米。5极厚矿体。矿体厚度在30米以上。 7.3按矿体倾角分类与矿石运搬方式有关 1程度和微倾斜矿体。矿体倾角小于5。可运用有轨或无轨运搬设备直接进入采坊运搬矿石。 2缓倾斜矿体。矿体倾角在530之间。可采用人力或电力运输机等机械设备运搬矿石。 3倾斜矿体。矿体倾角在3055之间。可借助于溜槽、溜板或外力抛掷等方法,进展自重运搬矿石。 4急倾斜矿体。矿体倾角应大于55。可利用矿石自重的重力运搬方法。 8.三矿石和围岩的性质 矿石和围岩的性质主要包括:
4、硬度、巩固性、稳定性、碎胀性、结块性、氧化性、自燃性及含水性等。 根据矿岩的稳定程度,矿岩稳定性可分为五类:1 极不稳定的。不允许有暴露面积。要求在掘进及开采中必需超前支护。2不稳定的。允许有较小的暴露面积50m2以内。随着回采立刻支护。3中等稳定的。允许有一定的暴露面积50200m2,普通不支护或暂时支护,即可平安地进展消费。4较稳定的。允许有较大的暴露面积200800m2,普通不支护。5极稳定的。允许有很大的暴露面积800m2以上。不支护可长时期不垮落。 9.四矿石的档次 1. 档次。矿石中有用成份的分量与矿石分量之比。 档次=矿石中有用成分分量矿石分量 100%2边境档次。可采矿石有用成
5、份含量的最低界限。它是矿体边境上矿石的最低档次,是划分矿石和废石、圈定矿体范围的规范。3最低工业档次。是指在边境档次圈定的矿体范围内,符合工业开采要求的平均档次的最低值。10.第二部分 地下开采一、地下开采概述一开采单元的划分开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿床: 矿床井田阶段矿块; 开采程度和微倾斜矿床: 矿床井田盘区采区。 矿块和采区是最根本的开采单元。11.井田:划归一个坑口开采的矿体,叫井田;矿田:划归一个矿山企业开采的全部矿床或者是一部分叫矿田; 矿区:划归一个公司或矿务局开采的矿体,叫矿区。12.阶段和矿块1阶段。在开采缓倾斜、倾斜和急倾斜矿床时,在井田中每隔一定的垂直间隔,掘进与走向一致
6、的主要运输巷道,将井田在垂直方向上划分为矿段,称为阶段。 2阶段高度。上、下两个阶段运输平巷之间的垂直间隔。缓倾斜矿体,阶段高度通常小于2030米;急倾斜矿体,阶段高度通常为5060米。3矿块。在阶段中沿走向每隔一定间隔,掘进天井连通下、下两个相邻的阶段运输平巷,将阶段再划分为矿块。 13.阶段和矿块划分14.盘区和采区1盘区。当开采程度和微倾斜矿床时即矿体倾角5,假设矿床的厚度不超越允许的阶段高度,井田不再划分为阶段,而是将井田用盘区运输巷道划分为长方形的矿段,这矿段称为盘区。 2采区。在盘区中沿走向每隔一定间隔,掘进回采巷道连通相邻两个盘区运输巷道,将盘区再划分为独立的回采单元,即采区。1
7、5. 、开辟盘区; 、采准盘区; 、回采盘区; 1、主井; 2、副井; 3、主运输巷道; 4、盘区运输巷道; 5、回采巷道; 6、采区; 7、切割巷道; B、矿床的宽 即井田宽 L、矿床的长井田的长。16.矿块的开采顺序阶段中矿块的开采顺序,按照回采任务对主要开辟巷道的位置关系,可分为三种:前进式回采、后退式回采 和混合式回采 。17.三矿床的开采步骤 地下开采的步骤可以分为:开辟、采准、切割和回采四个步骤,这些步骤反映了不同的任务阶段。1矿床开辟。矿床开辟是指从地面掘进一系列巷道到达矿体,使矿体连通地面,构成人行、提升、运输、通风、排水、供电、供风、供水等系统。开辟巷道主要有:井筒竖井、斜井
8、、平硐、石门、井底车场、井下大的硐室,主要阶段运输巷道、主溜矿井、充填井等。 18.19.2采准任务。是指在曾经开辟终了的矿床里,掘进采准巷道。将阶段划分成矿块作为独立的回采单元,并在矿块内发明人行、凿岩、放矿、通风等条件。 3切割任务。是指在曾经采准终了的矿块里,为大规模回采矿石开辟自在面和自在空间的任务。 4回采任务。通常把大量采矿任务叫做回采任务。包括:落矿、运搬和地压管理三个主要任务。 20.矿床开辟、采准、切割、回采是彼此超前的关系 开辟要超前于采准,采准要超前于切割,切割超前于回采。其超前关系由三级矿量来决议。普通矿山遵照的三级矿量是“316,即开辟矿量三年,采准矿量1年,备采矿量
9、半年。三级矿量:开辟矿量、采准矿量、备采矿量。 21.二、矿床开辟单一开辟和结合开辟。单一开辟法:用一种主要开辟巷道开辟整个矿床的开辟方法。结合开辟法:矿床的上部用某种主要开辟巷道开辟,而下部用另一种开辟巷道开辟的方法。 22.开辟方法分类表开拓方法分类主要开拓巷道类型典型的开拓方法单一开拓法1平硐开拓法平硐(1)垂直矿体走向下盘平硐开拓法(2)垂直矿体走向上盘平硐开拓法(3)沿矿体走向平硐开拓法2斜井开拓法斜井(4)脉内斜井开拓法(5)下盘斜井开拓法3竖井开拓法竖井(6)下盘竖井开拓法(7)下盘竖井开拓法(8)侧翼竖井开拓法4斜坡道开拓法斜坡道(9)螺旋式斜坡道开拓法(10)折返式斜坡道开拓
10、法联合开拓法1平硐与井筒联合开拓法平硐与竖井或斜井(11)平硐与盲(明)竖井联合开拓法(12)平硐与盲(明)斜井联合开拓法2明井与盲井联合开拓法明竖(斜)井与盲竖(斜)井(13)明竖井与盲竖井联合开拓法(14)明竖井与盲斜井联合开拓法(15)明斜井与盲竖井联合开拓法(16)明斜井与盲斜井联合开拓法23.一平硐开辟法 用平硐程度巷道开辟矿床的方法称为平硐开辟法。 24.25.26.二竖井开辟法 竖井开辟法是利用竖井开辟矿床的方法。它主要用来开采急倾斜矿体普通矿体倾角大于45和埋藏较深的程度和缓倾斜矿体倾角小于20。这种方法便于管理,消费才干较高。 竖井开辟法又可分为穿过矿体的竖井开辟、上盘竖井开
11、辟、下盘竖井开辟和侧翼竖井开辟四种 。27. 优点:石门长度都较短,基建时三级矿量提交较快;缺陷:为了维护竖井,必需留有保安矿柱。 28. 优点:井筒维护条件好,又不需求留保安矿柱;缺陷:深部石门较长 。矿体倾角60以上采用该方案最为有利, 29.适用条件:1技术上不能够在矿体下盘掘进竖井如下盘岩层含水或较破碎,地表有其他永久性建筑物等。2上盘开辟比下盘开辟在经济上更合理矿床下盘为高山,无工业场地,地面运输困难且费用高 缺陷:上部中段的石门较长,初期的基建量大、时间长,投资高等。30.将主竖井布置在矿体走向一端 。适用条件:1矿体走向长度较短。2矿体为急倾斜,无侧伏 。3上下盘的地形和围岩条件
12、不利于布置井筒 等。缺陷:井下运输只能是单向的,运输功大;巷道掘进与回采顺序也是单向的,掘进速度和回采强度遭到限制。 31.三斜井开辟法 斜井开辟法以斜井为主要开辟巷道,适用于开采缓倾斜矿体,特别适用于开采矿体埋藏不太深而且矿体倾角为2040的矿床。这种方法的特点是施工简便、中段石门短、基建少、基建期短、见效快,但斜井消费才干低。因此更适用于中小型金属矿山,尤其是小型矿山。斜井开辟分为:下盘斜井开辟和脉内斜井开辟32. 下盘斜井开辟优点:不需求保安矿柱,井简维护条件好。但要搞清楚矿体倾斜角度 脉内斜井开辟 优点:不需掘进石门,开辟时间短,投产快;副产矿石;利于探矿。缺陷:矿体倾斜不规那么时,井
13、筒难于坚持平直,不利于提升和维护;维护斜井平安,需留保安矿柱,。 33.四结合开辟法 结合开辟法是由两种或两种以上主要开辟巷道来开辟一个矿床的方法 。34.1上部平硐下部盲竖井开辟方案35.2上部平硐下部盲斜竖井开辟方案36.3上部竖井下部盲斜井开辟方案 37.三、主要开辟巷道比较平硐与竖井比较1平硐掘进费用低 ;2平硐设备管理方便,施工条件好; 3平硐排水费用低 ;4平硐运输设备费用低 ;5平硐运输费用低 ;6平硐通风容易,而且简单 ;7平硐消费平安可靠 ,才干大,易管理。38.竖井与斜井比较 1基建方面 2在提升方面 3在地压和工程支护方面 4在施工方面 5在井筒配备方面 6在平安方面 3
14、9.三、采矿方法 一采矿方法分类 为了回采矿块中的矿石,在矿块中和在围岩中所进展的采准,切割、回采的总和,称之为采矿方法。 采矿方法分类的根据 :按地压管理方式。 采矿方法分类。按回采时的地压管理方法不同,采矿方法分为三大类:空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法。 40.采矿方法分类表大 类采矿方法空场法 (1)房柱法; (2)浅孔留矿法 (3)分段法 (4)阶段矿房法 充填法 (1)干式充填法 (2)水力充填法 (3)胶结充填法崩落法 (1)有底柱崩落法 (2)无底柱分段崩落法 (3)壁式崩落法41. 二空场采矿法 在矿体中构成的采空区主要依托围岩本身的稳定性和留下的矿柱来支撑的采矿方法称为空
15、场采矿法。 空场采矿法的特点:1把矿块划分为矿房和矿柱两部分开采。2在回采矿房时,采场以空场方式存在。3用矿柱和围岩体的稳定性来维护采空区。4矿房采完以后,及时回采矿柱和处置采空区。适用条件:矿石和围岩都很稳定的矿床。 42.空场法构造图43. 1. 房柱采矿法。在回采矿房时留下规那么的或不规那么的矿柱来管理地压。 44.房柱法的适用条件。1矿石和围岩稳定;2程度和缓倾斜;3矿体厚度比较薄34米 主要优点 : 劳动组织简单 ; 采准任务量小 ; 坑木耗费量少; 矿石贫化率比较小45%; 采矿本钱低 ; 作业平安,通风良好。 主要缺陷: 矿石损失比较大 ;厚矿体的顶板管理比较困难。 45. 2.
16、 浅孔留矿法 将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采。先采矿房,后采矿柱。 工人直接在矿房中大暴露面下任务。 自下而上分层回采矿房,用浅孔崩落矿石。 每次采下的矿石,靠矿石自重从漏斗放出1/3左右,留下2/3矿石作为下次凿岩爆破任务的暂时任务台。当矿房全部采空后,再将留下的2/3的矿石全部放出。 凿岩工人是站在留矿堆上进展作业的。 46.浅孔留矿采矿法表示图47.对浅孔留矿法的评价 适用条件 1矿石和围岩稳定的急倾斜薄和极薄矿脉; 2矿石无氧化性、结块性和自燃性; 3矿体产状稳定,外形比较规整否那么会添加矿石的损失贫化。 主要优点 1构造简单、管理方便、工艺简单、消费技术易掌握。 2采切工程量比较小
17、。 3利用重力放矿,采场运搬矿石不需求其他机械设备。 4矿石损失贫化比较低,采矿本钱低。矿房回采损失率56%,贫化率810%。 主要缺陷 1矿柱矿量比重较大约占4050%,有的达60%。回采矿柱的损失比较大,有的损失达50%。 2当围岩不够稳定时,特别是开采薄矿脉时,贫化率大。 3平场任务量比较繁重,又不容易实现平场任务的机械化。 4工人直接在暴露的矿石下任务,平安性较差。48.3. 阶段矿房法阶段矿房法是用深孔落矿的采矿方法,它也是把矿块划分为矿房和矿柱两部分进展回采,先采矿房,后采矿柱,最后有方案的进展矿柱回采和空区处置。根据落矿方式的不同,阶段矿房法可以分为两种,即垂直深孔落矿阶段矿房法
18、和程度深孔落矿阶段矿房法。 49.阶段矿房法分段凿岩阶段矿房法50.阶段矿房法阶段凿岩阶段矿房法51. (三)充填采矿法 随着回采任务面的推进,逐渐用充填料充填采空区的方法叫做充填采矿法。 充填采矿法也将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采,先采矿房,后采矿柱。矿柱回采可用充填法,也可以思索用其他方法。 充填采矿法分类 1按充填料的性能分为:干式充填法、水砂充填法和胶结充填法。 2按回采任务面的推进方向分为:上向分层充填法、下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法。52.充填采矿法的适用条件1开采档次较高的富矿,或开采稀贵金属。2赋有条件和开采技术条件比较复杂的矿床。 3适用于矿石稳定,围岩不稳定的矿
19、床。4适用于开采急倾斜矿体。53.干式充填采矿法表示图1-沿脉平巷 2-人行天井 3-联络道4-充填天井 5-溜矿井 54.1-阶段运输平巷;2-回风巷道;3-充填天井;4-放矿溜井 ;5-人行通风天井 ; 6-联络道间距46m; 7-隔墙;8-底板; 9-电耙胶车;10-顶柱; 11-底柱;12-充填料;13-崩下矿石;14-炮孔 55.削壁充填法 56.充填采矿法的优缺陷:充填采矿法的优点:1采、切工程量小;2矿石损失、贫化小;3可以比较有效的维护围岩;4可以防止矿床开采的内因火灾。缺陷:1回采工艺和充填工艺复杂。2充填和采矿相互影响,消费效率和消费才干较低;3充填料的开采、加工、保送及其
20、他一系列耗费使矿石本钱较高。 4劳动强度大; 57.四崩落采矿法 以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。即在崩落矿石的同时,强迫或自然崩落围岩,充填采空区,用以控制和管理地压。 崩落采矿法的特点: (1) 不再把矿块划分为矿房和矿柱,而是以整个矿块作为一个回采单元,按一定的顺序延续进展单步骤回采。 (2) 在回采过程中,围岩要自然或强迫崩落,矿石是在覆盖岩石的直接接触下放矿。 (3) 崩落法的开采是在一个阶段内从上而下进展的。 4具有作业平安,开采强度大,劳动消费率高,本钱低的优点。但矿石损失贫化大。 58.崩落采矿法分类 类别组 别典型采矿方法崩落采矿法有底柱崩落采矿法水平深孔落矿分段崩落法垂
21、直深孔落矿分段崩落法阶段崩落法无底柱分段崩落法无底柱分段崩落法壁式崩落法长壁式崩落法短壁式崩落法分层崩落法分层崩落法59.崩落采矿法适用条件 崩落法对矿体赋存条件,矿岩的物理力学性质等都具有比较广泛的顺应范围。 理想的适用条件是:上盘围岩能呈块状自然崩落,矿石中等以上稳定的急倾斜厚矿体。地表允许塌落是运用这种方法的必要前提。由于这种方法在开采时矿石损失贫化大,因此它不用于开采高价、高档次的矿床。 60. 1. 有底柱分段崩落采矿法 1) 不划分矿房和矿柱,单步骤回采; 2) 矿石在一个阶段内是自上而下开采的。在阶段内划分成假设干分段来回采。 3) 在覆盖岩石层下放矿。 4) 为了放矿、贮矿、受
22、矿、运搬及二次破碎任务的进展,在每个分段都开掘有底部构造。而底柱中的矿石留在下一分段或下一阶段同时开采。 61.62.63. 2. 无底柱分段崩落法 1回采过程中,随着矿石的崩落,同时崩落上部围岩及时充填采空区; 2也是在覆岩下放矿和单步骤回采,不分矿房和矿柱,即不再设矿柱底柱、间柱和顶柱等。 3集中凿岩,分次爆破。每次爆破12排孔。 4采用无轨装运设备。 64.65.第三部分 露天开采 从地表直接采出有用矿物的矿床开采方法。有机械开采和水力开采两种。 露天开采的优点: 受开采空间限制少,可采用大型机械设备,提高开采强度和产量。 开采本钱低,有利于大规模开采低档次矿石。 矿石损失贫化小,能充分
23、回收地下资源。 对于高温易燃矿体的开采,比地下开采平安可靠。 基建时间短,单位基建投资低。 劳动条件好,任务比较平安。缺陷: 在开采过程中,穿爆、采装、汽车运输、卸载及排土时粉尘较大,汽车运输废气、排土场的有害成分污染大气、水、土壤等。 大量剥离物排弃,难免占用大量土地。66.aaWWAH HA200m200m176m176m188m188m台阶几何要素图台阶坡面坡顶线坡顶面坡底线台阶坡面坡底面67.露天开采程序 普通情况下,露天开采需经过以下几个步骤:地面预备矿床疏干和防排水矿山基建任务剥离和采矿地表恢复利用等。68. 一、露天矿床开辟 露天矿床开辟是建立地面与露天矿场内各任务程度以及各任务
24、程度之间的矿岩运输通道。它是露天开采带有全局性的大问题。 开辟方案选择:从矿床赋存的自然条件出发,结合所选择的消费工艺系统和矿床开采程序。使之可以确保矿山建立速度,满足矿石产量和质量要求;基建投资少、消费运营费低;尽能够采用先进的技术设备,以提高消费的可靠性与消费效率。 69. 露天矿床开辟方法分类 按开辟坑线规划的位置分:固定坑线开辟与挪动坑线开辟; 按开辟坑线规划的方式分:直进式、折返式、螺旋式和结合式坑线开辟。 根据所选取的运输设备,露天开辟方法为为: (1) 公路运输开辟(又称汽车运输开辟); (2) 铁路运输开辟; (3) 结合运输开辟。常有结合方式:公路铁路结合开辟;公路(铁路)破
25、碎站胶带保送机结合开辟(简称胶带运输开辟);公路(铁路)箕斗结合运输开辟(简称箕斗运输开辟);公路(铁路)平硐溜井结合运输开辟(简称平硐溜井开辟) 。 70. 一公路运输开辟 1.公路运输开辟的方法评价:与铁路运输开辟相比,汽车运输开辟坑线方式较为简单,开辟坑线展线较短,对地形的顺应才干强。此外,公路运输还可多设出入口进展分散运输和分散排土,便于采用挪动坑线开辟,有利于强化开采,提高露天矿的消费才干。 2.坑线布置方式:折返式、螺旋式或折返与螺旋式结合布线。 3.合理运距:普通不超越3公里,大型载重汽车可达56公里。 71.固定直进式布线方式72.挪动式布线表示图 73. 二铁路运输开辟 1.
26、铁路运输开辟方法的评价。铁路运输开辟,吨公里运输费低;运输才干大,运输设备巩固耐用。但铁路运输开辟线路较为复杂,开辟展线比汽车运输长,掘沟工程量和露天边帮的附加剥岩量添加,新程度预备时间较长。 2.铁路运输开辟的坑线布置。多采用折返式、直进-折返式。 3.铁路运输开辟的合理开采深度。地表上或下大约150米200米。74.三结合运输开辟 1铁路公路结合运输开辟。采场上部坚持铁路运输方式 ,采场下部采用公路运输开辟,中间设置矿岩倒装站。2公路(铁路)破碎站胶带运输机结合开辟(胶带运输开辟 3公路(铁路)箕斗结合运输开辟 4公路(铁路)溜井平硐结合开辟 75.1 破碎站;2 边帮带式保送机;3 带式
27、保送机转载点;4 地面带式保送机; 公路-破碎机-带式保送机结合开辟系统 76.凹陷露天矿斜坡箕斗开辟系统 77.1 平硐;2溜井;3公路;4露天开采境界;5地形等高线。 溜井平硐开辟系统 78.二、 露天开采消费工序 金属矿床露天开采普通要经过四道消费工序:穿孔、爆破、铲装、运输。 一穿孔作业 穿孔作业是矿床露天开采的第一道消费工序,其作业内容是采用某种穿孔设备在方案开采的台阶区域内穿凿炮孔,为其后的爆破任务提供装药空间。 穿孔方法与穿孔设备。穿孔设备有:牙轮钻、潜孔钻、火钻、钢绳式冲击钻等,其中牙轮钻运用最为广泛,潜孔钻次之,火钻与凿岩台车仅在某些特定条件下运用,钢绳式冲击钻已被淘汰。 7
28、9.KY-310型牙轮钻机 1 钻杆;2 钻杆架;3 起落立架油缸;4 机棚;5 平台; 6 行走机构;7 钻头;8 千斤顶;9 司机室10 净化除尘安装;11 回转加压小车;12 钻架;13 动力安装 80. 二爆破任务 爆破任务是露天开采中的又一重要工序,经过爆破作业将整体矿岩进展破碎及松动,构成一定外形的爆堆,为后续的采装作业提供任务条件。 露天开采对爆破任务的根本要求是: (1) 有足够的爆破贮备量; (2) 要有合理的矿石块度; (3) 爆堆堆积形状好; (4) 无爆破危害。 81.任务面炮孔布置表示图abHhCDWpbLtLBa 孔距; b 排距; 台阶坡面角; 炮孔倾角; h 炮
29、孔超深;C 沿边距;D 孔径;H 台阶高度;Wp 底盘抵抗线;Lt 填塞长度;LB 装药长度 82.三采装与运输 1露天矿采装。利用装载机械将矿岩装入某种运输工具内或直接卸至某一卸载点。 2露天矿运输。在露天开采过程中,运输作业占有重要位置。所占投资、本钱比艰苦。 露天矿运输方式有自卸汽车运输、铁路运输、胶带运输机运输、斜坡箕斗提升运输以及组合成的结合运输。 国内露天矿山采用的运输方式主要是汽车运输与铁路运输。 83.84.四排岩工程 排岩工程是将运输到废石场的废石进展排弃。其内容涉及废石的排弃工艺、废石场的建立、废石场的稳定性、废石场污染的防治、废石场的复田等方面。 露天矿排岩技术与废石场治
30、理要求:采用高效率的排岩工艺与排岩设备;减少占地面积;进展复垦,减少废石场对生态环境的污染。 废石排弃工艺。 (1) 铁路运输排岩; (2) 公路运输排岩; (3) 胶带运输排岩。 废石场的复田。85.汽车运输推土机排土场表示图86.87.88.第三部分 选 矿 一、概述 选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的差别,借助各种选矿设备将矿石中的有用矿物和脉石矿物分别,使有用矿物相对富集,综合利用矿产资源的一门技术科学。 一选矿方法和选别过程 选矿方法是将矿石中有用矿物和脉石矿物、有用矿物和有用矿物进展分别所采用的方法。 选别过程是由选别前的矿石预备作业(包括破碎、磨矿、筛分、分级等)、选别作业(包
31、括浮选法、磁选法、重选法、电选法等)、选后脱水作业(包括浓缩、过滤、枯燥等) 所组成的延续消费过程。 89.二选厂的根本组成普通选厂由原矿破碎工段、磨选工段和脱水工段组成。 1原矿破碎工段。矿山开采出来的矿石最大块粒度可达3001500毫米左右,经过几段破碎(普通须经二至四段)和筛分作业,将矿石碎到8-25毫米以下。 2磨选工段。将破碎产品经一段或几段磨矿与分级作业,使矿石磨碎到要求的粒度,送人选别作业;经几次选别,可得到精矿、中矿和尾矿。 3脱水工段。选别得到的精矿在这一工段得到浓密、过滤,有时还有枯燥,将精矿产品中水分脱到要求的规范。90.三选矿的主要工艺目的 送入选厂的矿石称为原矿。经选
32、别处置后得到的有用矿物含量较高、适于冶炼加工的最终产品叫精矿;选别过程中有时产出的部分中间产品,普通只在选别过程中内部循环的部分非最终产品称为中矿;有用矿物含量较低,主要为脉石矿物和有害杂质的那部分产品叫尾矿。 选厂常用的选矿目的有:档次、产率、回收率、选矿比和富矿比等。91.1档次。是指产品中金属或有价成分的分量对于该产品分量之比。常用、表示原矿、精矿、尾矿的档次。 2产率。产品分量和原矿分量之比的百分数称为该产品的产率。常以符号表示。 3回收率。精矿中的金属量占原矿中该金属量的百分数。常用来表示。 4选矿比。原矿分量和精矿分量之比。常用符号R表示。 选矿回收率和精矿档次之间存在一近似相反系
33、。精矿档次高那么回收率低,选矿回收率高那么精矿档次低。 92.二、破碎与筛分 破碎是在外力的作用下使大块物料变成小块物料的过程。通常将最终粉碎产品为5毫米以上的粉碎过程,称为破碎。 选厂通常采用阶段破碎的方法将大块矿石的尺寸逐渐减少,大型选矿厂普通采用三段破碎或四段。一破碎和破碎机械 选矿厂中主要采用颚式破碎机、旋回破碎机和圆锥破碎机等常规破碎设备。93. 1颚式破碎机。可动颚板周期性地向固定颚板运动而将矿石破碎,又名老虎口。颚式破碎机根据其颚板运动方式可分为简摆式颚式破碎机和复摆式颚式破碎机两种。94.2旋回破碎机 旋回破碎机的碎矿部件由内外两个圆锥构成,任务时可动内锥绕上部悬挂点做圆周旋回
34、运动。 它主要由机架、活动圆锥,固定圆锥,主轴,大小伞齿轮和偏心轴套等组成。活动圆锥的主轴支承在横梁上面的固定悬挂点A中,主轴下部置于偏心套筒内。 95.3中、细碎圆锥破碎机 用于中碎的圆锥破碎机叫规范圆锥破碎机;用于细碎的叫短头圆锥破碎机。 中碎和细碎圆锥破碎机的构造根本类似,只是规范型给矿口大,平行区短;短头型给矿口小,平行区长。 96.二筛分和筛分机械1筛分。松散物料经过筛子(单层或多层)分成不同粒级的过程称为筛分。经过筛孔的物料称为筛下产品,留在筛上的物料称为筛上产品。破碎前进展的筛分称为预先筛分;对破碎作业产物进展的筛分,称为检查筛分 。2筛分机械。 可分为固定筛固定不动,粗碎前预筛
35、分、振动筛主要作中、细碎物料的筛分设备和细筛湿式细粒筛分设备,主要用于选别前的预先筛分和脱水、脱泥作业。 97.三破碎筛分流程 由破碎机和筛分机组成的破碎工序叫做破碎筛分流程。 选矿最常用的为二段开路或闭路、三段开路或闭路破碎流程。选厂规模较大,原矿粒度较粗时常采用三段破碎;选厂规模较小,原矿粒度较细时常采用二段破碎。 开路破碎,产品粒度不均匀 ;闭路破碎靠筛子来控制产品粒度,粒度较匀。 98.三、磨矿与分级一磨矿 磨矿目的:一是将矿石在磨矿机中磨细,使有用矿物与脉石、有用矿物与有用矿物到达单体解离。二是为湿式选别作业制备矿浆以便选别。 磨矿通常是在磨矿机中进展。假设磨矿介质为钢球叫球磨机,介
36、质为钢棒叫棒磨机,介质为砾石叫砾磨机,以本身矿石作介质叫自磨机。 磨矿作业以湿式磨矿为主,普通与机械分级机组成闭路循环。目前国内外金属选矿厂,大部分采用球磨机,也有黑色金属矿选厂采用矿石自磨机。 99.1球磨机它由筒体部、给矿部、排矿部、传动部、轴承部和光滑系统等部分组成。100.2棒磨机。与圆筒形球磨机的构造根本一样,其主要区别是棒磨机以钢棒为磨矿介质。棒磨机在钨、锡或其它稀有金属矿的重选厂或磁选厂中运用较广,主要用于一段粗磨,产品粒度较粗,而且均匀,过磨景象少。3矿石自磨机。借助于矿石本身在筒体内的冲击和磨剥作用,使矿石到达粉碎的磨矿设备。自磨机的特点是:筒体直径大,便于大块矿石给入,消费
37、才干大,碎矿流程简化,消费费用低,无铁质污染等。101.二分级按矿粒在介质中的不同沉降速度,将物料分成假设干粒度级别的过程称为分级。 在闭路磨矿流程中,分级设备的作用在于及时分出合格的磨矿产物,防止过磨,同时分出不合格的粗粒前往磨机再磨。 我国选厂常用的湿式磨矿分级设备主要是螺旋分级机,部分选厂也有采用水力旋流器分级的。但在钨、锡重选厂,为减少循环过程中的过粉碎景象,常采用筛子与棒磨机构成闭路。102.1螺旋分级机。矿浆在螺旋转动时坚持悬浮,不同粒度的矿粒在矿浆中沉降速度不同。沉降速度较大的粗颗粒将沉于槽底,在螺旋转动作用下被保送到上端排出,前往磨矿机再磨;矿浆中悬浮的细粒由螺旋分级机下端的溢
38、流堰随矿浆排出,供选别作业进展选矿。 103.三磨矿分级流程磨矿作业与分级作业的组合构成磨矿分级流程。按分级机与磨矿机间的配置关系可分为:有预先分级的磨矿流程;有检查分级的磨矿流程。按粗砂能否前往可分为:粗砂不前往的开路磨矿流程和粗砂前往的闭路磨矿流程。普通的,都采用闭路磨矿流程,常用的有一段闭路流程或两段闭路流程。普通-200目粒级含量不超越60时,尽量采用一段磨矿 ;-200目占70以上时,那么思索采用二段磨矿。104. 在闭路磨矿循环中,从分级机前往到磨矿机再磨的粗粒物料叫返砂。返砂的分量与磨机原给矿的分量百分比叫做返砂比,也称循环负荷。105.四、重力选矿 重力选矿是根据矿粒间比重(或
39、密度)的差别及其在运动介质中所受重力、流体动力和各种机械力的不同,从而得到不同密度产品的消费过程。 几千年前重选就被人类用于淘洗砂金、铁砂和铝砂等。重选法处置量大,简单可靠,经济有效。因此迄今仍是主要选矿方法之一。 重选被广泛地用于钨、锡和黑色金属、稀有金属钽、铌、钍、锆、钛、贵金属金、铂等矿石和煤炭的选别。 106. 重力可选性判别准那么。要到达有效的分选,矿物和脉石之间必需存在明显的密度差。实际上判别用重选分别矿物能够性的公式: 当E大于2.5时,用重选很容易将其分选。随着E值减小,重选效率下降。当E小于1.25时,通常在工业上很难用重选进展处置。 107.二重选法分类工艺名称分选介质介质
40、的主要运动方式适宜的处理粒度(毫米)处理能力跳汰选矿水或空气间断流或上下交变介质流1602大摇床选矿水或空气连续斜水流或上升水流2004小溜槽选矿水连续倾斜水流或回转流02001小重介质选矿重悬浮液上升流、水平流或回转流70(100)2最大重选工艺分类表 108.三跳汰选矿 跳汰选矿是在垂直交变的介质流中进展的一种重力选矿方法。实际中跳汰选矿是处置密度差较大的粗精矿石的有效方法。 旁动隔膜跳汰机由相连的两个跳汰室以一定的落差构成,每室的构造一样。 原矿由第一室给矿槽给入,隔膜在偏心连杆机构的作用下产生垂直交变水流,使物料按密度分层,下层重矿物透过床层及筛网由角锥形底箱底部的排矿口排出即为精矿;
41、 经第一室选别后的矿石流人第二室继续进展跳汰选矿,经第二室选别后的脉石由第二室末端排矿溢流堰排下即为尾矿。 109.四溜槽选矿溜槽选矿是利用矿粒在沿斜面流动的水流中运动形状的差别进展选矿的方法。在重选设备中,溜槽是细粒和微细粒物料粗、精选较为有效的设备。我国常用的有:螺旋选矿机,扇形溜槽、圆锥选矿机、皮带溜槽、离心选矿机等。 110.(1)螺旋选矿机。螺旋选矿机由螺旋槽、机架、给水安装、精矿截取安装四个部分所组成。螺旋选矿机的分选过程:矿浆由螺旋槽上部给入,并以薄溜膜的方式沿槽底向下流动,位于槽体内缘的重矿物经精矿截取器截取后即为精矿,位于槽体外缘的轻矿物经槽体末端排出即为尾矿。111.(2)
42、离心选矿机。也叫离心溜槽,广泛用于回收钨、锡、铁等矿泥。 离心选矿机的构造:离心选矿机由主机、控制机构和执行机构组成。其主机部分主要包括:转鼓,给矿嘴、冲矿嘴、接矿槽和分矿器等。 离心选矿机的分选过程:离心选矿机的转鼓以一定的转数高速旋转,矿浆经给矿嘴分两处送入转鼓的内壁上。矿浆随转鼓高速旋转,在离心力的作用下,重矿物堆积于转鼓的内壁上并随转鼓一同旋转,矿浆中的轻矿粒以一定的差速随转鼓旋转,到末端经排矿分矿器排出即为尾矿。 112.113.五摇床选矿 摇床选矿是在一个倾斜宽阔的床面上,借助机械的不对称往复运动和薄层斜面水流的作用,使矿石按密度分选的过程。目前我国最常用的是平面摇床。 摇床是一种效率较高的细粒、微细粒物料分选设备,也是重选厂主要的“把关设备。摇床选矿分带明晰、易于操作、任务可靠、富集比大、分选效率高。缺陷是单位面积处置量低,占地面积大。我国广泛用于选别钨、锡、铌、钽、及其它稀有金属、贵金属矿石。 114.五、浮选 浮选又称泡沫浮选,是根据各种矿物外表性质的差别,从矿浆中借助气泡的浮力,选分矿物的过程 。 经磨矿分级后的细粒产品滥流,在浮选机中经过搅拌使浮选矿浆坚持悬浮并充气,在起泡剂的作用下构成大量气泡,目的矿物在捕收剂的作用下被固着在气泡上构成矿化气泡,由于浮力的作用升至矿浆外表构成一层矿化泡沫,经浮选机的刮板刮出后即为精矿产品,而
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