矿加期末试题参考答案

矿加期末试题参考答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.矿物加工中，破碎比的定义是下列哪一项？A.破碎前物料的平均粒度与破碎后物料的平均粒度之比B.破碎后物料的平均粒度与破碎前物料的平均粒度之比C.破碎机的给矿量与排矿量之比D.破碎机的电机功率与处理量之比2.磨矿细度常用下列哪种方式表示？A.磨矿机的处理量B.磨矿产品中某一粒级（如-200目）的质量分数C.磨矿矿浆的浓度D.磨矿介质的填充率3.重选法的主要分选依据是矿物间的哪项性质差异？A.磁性B.表面润湿性C.密度D.导电性4.浮选过程中，决定矿物可浮性的核心性质是？A.矿物的硬度B.矿物表面的润湿性C.矿物的密度D.矿物的磁性5.下列矿物中，适合用强磁场磁选机分选的是？A.磁铁矿B.赤铁矿C.石英D.方铅矿6.选矿厂脱水作业通常不包括下列哪个阶段？A.浓缩B.过滤C.干燥D.煅烧7.选矿回收率的定义是？A.精矿质量与原矿质量之比B.精矿中有用金属（或矿物）的质量与原矿中该金属（或矿物）质量之比C.精矿品位与原矿品位之比D.尾矿质量与原矿质量之比8.下列因素中，对筛分效率影响最小的是？A.筛孔形状与尺寸B.矿石的颜色C.矿料的含水率D.筛面的运动方式9.下列浮选药剂中，属于捕收剂的是？A.松醇油B.石灰C.黄药D.硫酸铜10.选矿尾矿处理的首要要求是？A.回收全部有用矿物B.防止环境污染，实现尾矿的安全堆存或资源化利用C.将尾矿磨至超细粒度D.直接用于建筑材料生产二、判断题（每题1分，共10分）1.破碎作业的破碎比越大，说明破碎产品的粒度越细，因此生产中应尽可能提高单段破碎比。2.磨矿浓度越高，磨矿效率越高，因此生产中应尽量提高磨矿矿浆浓度。3.重选法仅适用于处理粗粒级矿石，无法处理细粒及微细粒级矿石。4.浮选起泡剂大多是异极性有机化合物，一端为极性基，另一端为非极性基。5.磁铁矿属于强磁性矿物，通常采用弱磁场磁选机进行回收。6.浓缩作业主要依靠离心力作用实现固液分离。7.选矿过程中，精矿品位越高，金属回收率也一定越高。8.筛分效率是指筛下产品的质量与入筛物料质量的比值。9.磨矿介质只有钢球一种类型。10.浮选矿浆的pH值会影响矿物表面性质及药剂作用效果，是浮选过程的重要调控参数。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述颚式破碎机的工作原理及适用范围。2.简述闭路磨矿分级回路的主要作用。3.简述浮选的基本过程及主要影响因素。4.简述重选与磁选的分选原理差异及各自适用的矿物类型。5.简述选矿厂精矿脱水的主要阶段及各阶段的作用。四、计算题（每题10分，共20分）1.已知某选矿厂处理的磁铁矿原矿品位α为30.00%，经一段磁选后获得精矿品位β为65.00%，尾矿品位θ为10.00%。请计算该分选作业的精矿产率、尾矿产率及金属回收率（结果保留两位小数）。γγ联立解得精矿产率：γ尾矿产率：γ金属回收率：ε解析：本题为选矿最基础的两产品数质量计算，核心是物料平衡（总质量平衡+有用金属量平衡），是所有选矿流程计算的基础，适用于单作业两产品的分选过程。2.某闭路磨矿回路采用螺旋分级机分级，已知分级给矿（磨矿机排矿）中-200目粒级含量为35%，分级溢流中-200目粒级含量为65%，分级返砂中-200目粒级含量为15%。请计算该回路的返砂比（返砂质量与分级溢流质量的比值，结果用百分数表示）。F其中a=35%为给矿-200目含量，b将F=C代入数值计算：C解析：返砂比是闭路磨矿的核心参数，直接影响磨矿效率和产品细度。计算基于粒级物料平衡，稳定工况下闭路磨矿的溢流产量等于新给矿产量，因此返砂比也可表示为返砂量与新给矿量的比值。五、综合分析题（共20分）1.某选矿厂处理的矿石为低品位磁铁矿矿石，主要有用矿物为磁铁矿（强磁性，密度5.1g/cm³），主要脉石矿物为石英（非磁性，密度2.65g/cm³），有用矿物嵌布粒度不均匀，粗粒可达2mm，细粒需磨至-200目占80%才能单体解离。请设计合理的选矿工艺流程，说明各主要作业的作用、核心设备及选择依据。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：A解析：破碎比是衡量破碎过程粒度减小程度的核心指标，定义为给矿平均粒度与排矿平均粒度的比值，数值恒大于1。2.答案：B解析：磨矿细度是评价磨矿产品粒度组成的关键指标，通常用小于指定筛孔（如200目对应0.074mm）的粒级质量占总质量的百分数表示。3.答案：C4.答案：B解析：浮选的本质是利用矿物表面润湿性差异分选，疏水性强的矿物易附着于气泡上浮，亲水性矿物则留在矿浆中。5.答案：B解析：赤铁矿属弱磁性矿物，需用磁场强度＞160kA/m的强磁选机分选；磁铁矿为强磁性矿物，用弱磁选机即可回收；石英、方铅矿为非磁性矿物，无法通过磁选分离。6.答案：D解析：选矿常规脱水分为浓缩、过滤、干燥三个阶段，煅烧属于后续火法冶炼工序，不属于选矿脱水范畴。7.答案：B8.答案：B9.答案：C解析：黄药是硫化矿浮选常用的阴离子捕收剂，可提高矿物表面疏水性；松醇油为起泡剂，石灰为pH调整剂，硫酸铜为活化剂。10.答案：B二、判断题1.答案：错误解析：单段破碎机的破碎比受设备结构限制，过大的破碎比会导致设备效率下降、能耗升高。实际生产中通常采用多段破碎实现总破碎比要求，遵循“多碎少磨”的节能原则。2.答案：错误解析：磨矿效率存在最优浓度区间，浓度过高会导致矿浆流动性变差、介质冲击力减弱，磨矿效率反而下降；浓度过低则介质易打空、磨耗增大。3.答案：错误解析：重选可处理从粗粒到微细粒的宽级别矿石：粗粒用跳汰、重介质分选，细粒用摇床、溜槽，微细粒可采用离心重选、悬振选矿机等设备。4.答案：正确5.答案：正确6.答案：错误解析：常规浓缩作业（如普通浓密机）主要依靠重力沉降实现固液分离，离心浓缩属于特殊工艺，并非选矿厂主流浓缩方式。7.答案：错误解析：精矿品位与回收率通常呈负相关关系，过度提高精矿品位会导致部分有用矿物损失到尾矿中，回收率下降，生产中需在二者间寻找最优平衡。8.答案：错误解析：筛分效率是筛下产品中小于筛孔粒级的质量，与入筛物料中小于筛孔粒级的质量之比，仅用质量比无法反映筛分的完善程度。9.答案：错误解析：磨矿介质包括钢球、钢棒、砾石、瓷球等多种类型，分别对应不同磨矿场景：棒磨用钢棒，砾磨用砾石或瓷球。10.答案：正确三、简答题1.答案：(1)工作原理：颚式破碎机通过动颚板相对于定颚板做周期性往复摆动实现破碎；当动颚靠近定颚时，物料在两颚板间受挤压、劈裂和弯曲作用破碎；当动颚远离定颚时，破碎后的物料靠自重从排矿口排出。（3分）(2)适用范围：适用于粗碎、中碎各种硬度的矿石和岩石，尤其适合处理硬岩，是选矿厂粗碎作业的主流设备，具有处理量大、结构简单可靠的特点。（3分）2.答案：(1)控制磨矿细度：通过分级作业将合格粒度的粒级及时从溢流分离，避免过磨；不合格粗粒作为返砂返回磨矿机再磨，保证磨矿产品细度符合分选要求。（2分）(2)提高磨矿效率：闭路磨矿的给矿包含新给矿和返砂，给矿粒度更均匀，减少了“过磨”和“欠磨”，磨矿效率更高、能耗更低。（2分）(3)稳定生产工况：分级回路可缓冲磨矿给矿粒度、性质波动的影响，保证后续分选作业进料稳定。（2分）3.答案：(1)基本过程：浮选是利用矿物表面润湿性差异的分选方法；矿浆中加入浮选药剂后，目的矿物表面被改性为疏水性，非目的矿物保持亲水性；通入空气产生气泡后，疏水性目的矿物附着于气泡上浮至矿浆表面形成泡沫层，刮出后得到精矿，亲水性脉石留在矿浆中成为尾矿。（3分）(2)主要影响因素：矿物本身的表面性质、浮选药剂制度（捕收剂、起泡剂、调整剂的种类与用量）、矿浆pH值、矿浆浓度、充气量、浮选时间等。（3分，答出任意4项即可得满分）4.答案：(1)分选原理差异：重选基于矿物间的密度差异，在运动介质（水或空气）中利用矿物沉降速度不同实现分选；磁选基于矿物间的磁性差异，在非均匀磁场中利用不同矿物所受磁场力不同实现分选。（2分）(2)重选适用矿物：适合处理有用矿物与脉石密度差较大的矿石，如钨矿、锡矿、金矿、铁矿、煤炭等，可处理从粗粒到微细粒的宽级别物料。（2分）(3)磁选适用矿物：适合处理磁性差异显著的矿石，强磁性矿物（如磁铁矿、磁黄铁矿）用弱磁选，弱磁性矿物（如赤铁矿、锰矿、黑钨矿）用强磁选，非磁性矿物无法用磁选回收。（2分）5.答案：选矿厂精矿脱水通常分为浓缩、过滤、干燥三个阶段（部分小型选矿厂或易脱水矿石可采用两段流程）：(1)浓缩阶段：依靠重力沉降（或离心沉降）脱除低浓度矿浆中的大部分水分，得到高浓度底流矿浆，作为脱水的第一段，可大幅降低后续过滤作业的负荷。（2分）(2)过滤阶段：利用压力差（真空或加压）使矿浆中的液体透过滤布，固体被截留形成滤饼，脱除大部分剩余水分，将精矿水分降至10%~20%左右，是主流的精矿脱水工序。（2分）(3)干燥阶段：利用加热蒸发脱除滤饼中的残余水分，得到水分含量极低（通常＜5%）的干精矿，适用于对精矿水分要求严格的场景（如长距离运输、下游冶炼要求高）。（2分）四、计算题1.答案：根据两产品分选过程的数质量平衡原理，满足：2.答案：设分级溢流量为D，返砂量为S，则分级给矿量F=五、综合分析题1.答案：针对该磁铁矿的矿石性质，遵循“多碎少磨、能收早收”的原则，采用“破碎-磨矿-磁选-脱水”的主干工艺流程，具体设计如下：(1)破碎作业：三段一闭路破碎流程（4分）•作用：将开采出的大块原矿（通常500~1000mm）破碎至磨矿作业要求的给矿粒度（10~25mm），实现部分有用矿物单体解离，降低磨矿环节能耗。•核心设备：粗碎用颚式破碎机，中碎用标准型圆锥破碎机，细碎用短头型圆锥破碎机，配套振动筛构成闭路控制破碎产品粒度。•选择依据：磁铁矿属硬矿石，颚式+圆锥破碎机组合适配硬岩破碎；三段一闭路流程总破碎比可达40~80，产品粒度均匀，可满足后续磨矿的给矿粒度要求。(2)磨矿分级作业：一段闭路磨矿流程（5分）•作用：将破碎产品进一步磨细，使磁铁矿与石英充分单体解离（-200目占80%左右），同时通过分级控制磨矿细度，避免过磨和欠磨。•核心设备：溢流型球磨机+螺旋分级机构成闭路（大规模厂可替换为水力旋流器）。•选择依据：有用矿物嵌布粒度较细，需细磨至-200目占80%，溢流型球磨机适合细磨作业；螺旋分级机运行稳定、维护成本低，适配磁铁矿选矿厂的大规模连续生产需求。(3)磁选作业：一段粗选+一段精选磁选流程（6分）•作用：利用磁铁矿与脉石的磁性差异，高效分离回收磁铁矿，在保证回收率的前提下提高精矿品位。•核心设备：弱磁场永磁筒式磁选机（磁场强度80~160kA/m）。•选择依据：磁铁矿为强磁性矿物，弱磁选分选效率高、成本低，是磁铁矿分选的首选方法；两段磁选可兼顾回收率和精矿品位，粗选保证回收率，精选提升精矿品位，降低尾矿金属损失。(4)脱水作业：浓缩-过滤两段脱水流程（5分）•作用：脱除磁选精矿中的水