选矿知识内部讲义辽宁科技大学专有资料

选矿知识讲义辽宁科技大学题库*2011-10-1注：本资料为辽宁科技大学矿物加工工程专业专业课考试题库，请勿复制、传抄、公开发行，违者必究！！！-1-第一章选矿基本概念第一节选矿的目的和任务1、什么叫选矿？所谓选矿，是将有用矿物与脉石最大限度分开，从而获得高品位精矿的过程；把共生的有用矿物尽可能分别回收成为单独的精矿，除去有害杂质，综合回收，利用各种有用成份的过程。从而使国家矿产资源得到最经济、最合理的利用。2、为什么说选矿是冶金工业必不可少的重要一环？从矿山开采出来的矿石，一般品位都比较低。例如很多铁矿含铁只有20—30%，铜矿石含铜只有0.5—1%。这样低品位的矿石直接进行冶炼，不但技术上有困难，经济上也不合算。所以，对品位低的贫矿石，在冶炼之前就需要用选矿方法，将矿石中的脉石和有用矿物分开，使品位提高，使得适合冶炼要求的原料。此外，矿石中往往含有几种有用成分（如铜、铅、锌或铜锌、铜铁等），必须尽可能将它们分别回收，要达到目的只有选矿很好完成矿石中除了成分外，常常含有害杂质。冶炼中，有害杂质进入金属将影响金属，有时会使冶炼过程复杂化甚至难以进行。例如铜和铅矿石中，有害杂质为锌；锌矿石中有害杂质为铁；铁矿石中有害杂质硫、磷。这些有害杂质必须在冶炼前用选矿方法，可能出去或者减少到产品质量标准允许范围内。所以说，随着冶金工业的发展，选矿地位和作用就显得十分重要，成为冶金工业必可少的重要环节。3、矿物和矿石的概念是什么？地球的外壳是由岩石组成的，岩石是由矿物组成的。矿物就是地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。能够为人类利用的矿物，叫做有用矿物。含有用矿物的矿物集合体，如其中有用成分的量在现代技术经济条件下，能够回收加以利用时，这个矿物集合体叫做矿石。矿石的概念是发展的，随着工业技术不断发展和国家经济日益增长的需求，过去由于有用成分含量低而视为废石的，现在可以当做矿石进行处理，这在工业上是常见的。4、矿石是如何分类的？矿石的种类很多，除了金属矿石和非金属矿石之分外，在金属矿石中还按金属存在的化学状态分成自然矿石、硫化矿石，氧化矿石和混合矿石。有用矿物是自然元素的矿石叫做自然矿石，例如：金、银、铂、元素硫等。硫化矿石的特点是其中有用矿物为硫化物，例如：黄铜矿（CuFeS2）、方铅矿（PbS）等。氧化矿石中有用矿物是氧化物，例如：磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）等。混合矿石内既有硫化矿物，又有氧化矿物。当矿石中只含有一种有用金属时，称为单金属矿石；含有二种以上金属时，称为多金属矿石。由于矿石品位不同，工业上处理的方法也不同，所以习惯上根据矿石中有用成分含量的差别，又分为富矿石和贫矿石。5、黑色金属矿物主要有哪些？有色金属矿物主要有哪些？黑色金属矿物主要有铁矿（如磁铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等）、锰矿（如菱锰矿、黝锰矿、水锰矿、硬锰矿等）、铬、钛和钒钛（如铬铁矿、金红石、钛铁矿、钒钛磁铁矿、钒铁矿等）。有色金属矿物主要有金矿（如自然金、含金黄铁矿等）、铜矿（如黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿、辉铜矿、孔雀石等）、铅锌矿（如方铅矿、闪锌矿、菱锌矿等）、钼矿（辉钼矿、钼铅矿等）、钨矿（如钨锰铁矿、钨酸钙矿等）、锡矿（如黝锡矿、锡石等）、镍矿（如硫砷镍-2-矿、镍红石、镍黄铁矿等），铋矿（辉铋矿、碳酸铋、铋赭石等）、钴矿（如辉砷钴矿、硫钴矿、砷钴矿、硫铜钴矿等）、镁矿（如菱镁矿等）等。6、选矿厂规模是如何划分的？选矿厂规模大小，一般按原矿处理量多少来划分，有色与黑色选矿厂规模大小稍有不同。请见下表：选矿厂规模的划分选矿厂规模类型黑色金属选矿厂有色金属选厂（万吨／年）（吨／日）（万吨／年）（吨／日）大型100以上3000以上100以上3000以上中型100—303000—900100—203000—600小型30以下900以下20以下600以下第二节选矿方法和选矿过程7、选矿方法有几大类？常用的有几种方法？选矿方法主要分为两大类，即物理选矿与化学选矿。其中物理选矿包括磁选法、重选法、静电选矿法、摩擦选矿法、粒度选矿法、形状选矿法、电晕选矿法及手选法。化学选矿包括浮选法（实际浮选是物理化学选矿）、培烧法、浸出法（分细菌浸出和药剂浸出）、混汞法、氰化法。一般常用的选矿方法有三种即：浮选法、磁选法、重选法。8、什么叫重力选矿法？重力选矿法是根据有用矿物与脉石的比重差，在介质中（水或气流）沉降速度不同而使它们分离的一种方法。重力选矿法常用设备有：跳汰机、摇床、溜槽、螺旋选矿机以及水力旋流器等。9、什么叫磁力选矿法？磁力选矿法是根据有用矿物与脉石的导磁性不同而使它们分离的一种选矿方法。磁铁矿的选别多用此法。磁选选矿法常用的设备是磁选法。10、什么叫浮选法？浮选法是根据矿物表面物理化学性质的不同，通过药剂作用而使有用矿物和脉石分离的选矿方法。浮选法应用极为普遍，该法是在各种形式的浮选机中进行。11、选矿作业由哪些环节组成？选矿过程可以分为选前的准备、选别、脱水三个阶段。1)选前的准备。该阶段包括破碎和筛分、磨矿和分级两个内容。它的目的是使原矿中的有用矿物呈单体分离状态，为选别创造条件。2)选别阶段。根据矿石的各种不同性质进行精选，以取出其中的有用矿物。3)选后的脱水阶段。湿式选矿所得精矿均含有大量水分，在送往冶炼之前，必须进行脱水处理。脱水阶段通常由浓缩、过滤和干燥三个过程组成。第三节选矿主要工艺指标12、品位的定义是什么？如何表示？产品中金属品位，是产品中该金属的重量对于产品重量之比。品位用化学分析（或其他方法）确定，以百分数表示。例如：铜精矿品位为20%，就是说，在一百吨干的精矿中含有二十吨金属铜。-3-产品的品位的品位通常用希腊字母表示。α——表示原矿品位（读阿尔法）。β——表示精矿品位（读贝他）。δ——表示尾矿品位（读西他）。前述品位定义，系大多数金属矿物表示法。但有的金属（如钨、铝、铀等及一些非金属矿物如磷灰石等）的品位，则多用其化合物表示品位。13、提高原矿、精矿品位意义是什么？降低尾矿品位的意义是什么？原矿品位高低代表金属含量多少，选矿厂处理高品位矿石和低品位矿石效果是不一样的。处理矿石品位高，就要比处理低品位矿石在同样条件下得到的精矿量多。同时又可以降低了磨矿费用和钢球消耗。所以，原矿品位的高低是影响精矿产量的一个因素。目前一些选矿厂开始逐步采取一些措施提高原矿品位，例如在破碎系统安装干选磁滑轮。努力提高精矿品位其意义就更大，精矿品位提高，可以增加精矿售价，使企业增加利润。重要的是从全局观点看，对节约能源作用十分大。以铁精矿为例，精矿品位提高了1%，则高炉的生铁产量上升2.5%，焦比下降1.5%，效果是明显的。同样有色金属精矿品位提高，对冶炼作业无论从产量能耗上也有很大好处。所以提高精矿品位，是选矿一个极其重要的指标之一。尾矿品位的高低，可以看出企业管理水平如何；可以看出工艺流程是否合理；可以看出矿石性质的变化。努力降低尾矿品位，减少金属流失，与增加产量有一定关系，尤其对有色金属和稀有金属更为重要。14、产率定义是什么？如何表示和计算？产品重量对原矿重量之比叫做该产品的产率。产率用希腊字母Υ（读伽玛）代表，单位为百分数。例如：某选厂一昼夜处理500吨原矿，获得30吨精矿，则精矿产率计算如下：Υ=（精矿重量/精矿重量）×100%=(30/50)×100%=6%尾矿产率计算如下：Υ尾矿=[（原矿重量-精矿重量）/原矿重量]100%=[(500-30)/500]×100%=94%或：Υ尾矿=100%-Υ精矿15选矿比定义是什么？如何计算？原矿重量对精矿重量之比值叫做选矿比。通过该比值计算可以得出获得一吨精矿所需原矿石吨数。计算公式如下：选矿比=原矿重量/精矿重量16、富矿比定义是什么？如何计算？精矿中有用成分含量百分数和原矿中有用成分含量百分数之比值叫富矿比（或富集比）。这个比值表示精矿中有用成分的含量，比原矿中有用成分的含量增加多少倍。例如硫化铜矿，原矿中铜品位为0.9%，精矿中铜品位为18%，其富矿比计算如下：富矿比=[精矿品位（%）/原矿品位]（倍）=β/α=18/0.9=2017、金属回收率定义是什么？提高金属回收率意义是什么？选矿作业的目的是把原矿中的金属选入精矿，这个选分过程的完全程度用精矿中的金属重量对原矿中该金属重量的比来评定，这个比值叫做金属回收率。通常用希腊字母ε（读艾皮西龙）代表，用百分数表示。每一个选矿工人都应该关心金属回收率的提高。提高金属回收率，意味着尽最大可能将-4-原矿中的金属选别出来，减少金属损失，则需要各工种密切配合。例如：磨矿工人应该认真按技术规范操作，完成规定的磨矿与分级各项作业指标，使矿石达到规定的单体分离度要求，以利于选别作业。选别工人精心操作，认真调整，尽可能将已单体分离的金属矿物选别上来，降低进入尾矿的金属含量。因此，金属回收率高低，除了矿石可选性好坏客观因素外，更主要是标志选矿厂管理工作好坏和技术操作水平的高低。所以说提高金属回收率是十分重要的。但是应该注意，提高金属回收率应该以不降低精矿品位为前提。如果盲目地为提高金属回收率，而不顾精矿品位下降，是片面的，得不偿失的。只有在保证精矿品位不降低的前提下，来提高金属回收率。保证精矿品位不降低与提高金属回收率，是矛盾的统一，要辩证的去看待。这就要认真掌握技术操作条件下，主要工种间要密切配合，围绕保证精矿品位不降低，而金属回收率又能提高来进行工作。18、理论与实际金属回收率有什么区别？如何计算？选矿厂在一定期间（班、日、旬、月、季、年）必须编报选厂金属平衡表。选矿厂金属平衡分为二种，一种是实际的金属平衡也叫商品平衡，另一种是理论的金属平衡也叫工艺平衡表。商品平衡是根据选矿厂实际处理的原矿量及原矿品位和所得到的精矿量及精矿品位，计算出精矿回收率，这个回收率就是实际金属回收率。工艺平衡是因为选矿是一个连续生产过程，矿石要经过较长时间才能选出精矿来。所以，在短时间内不能编制出选矿厂商品平衡，只能根据原矿、精矿和尾矿的品位来编制工艺平衡。这是随时根据化验结果可以计算出来的。根据工艺平衡计算出来的精矿回收率是理论金属回收率。实际回收率计算公式：ε实际=（精矿重量×精矿品位）/（原矿重量×原矿品位）×100%理论回收率计算公式：ε理论={[β（α-σ）]/[α（β-σ）]}×100%比较理论金属回收率和实际金属回收率，能够揭露出选矿过程金属损失的原因，查明选矿工作中的不正常情况，以及在取样、称重及各种分析与测量的误差。-5-第二章矿石的破碎和筛分第一节破碎概述19、矿石破碎的意义是什么？对大块物料，施加外力克服物料分子间的内聚力，使其变为小块的过程，称为破碎。从矿山开采出来的矿石，由于采矿方法、运输条件及选矿厂规模大小不同，送到选矿厂的原矿粒度也不一样。我国目前井下开采的矿石最大粒度400—600毫米，露天开采的矿石最大粒度可达1200—1500毫米。这么大的矿石粒度无法满足球磨要求，一般入磨矿石粒度应控制在5—25毫米为好，否则原矿粒度过大会严重影响球磨机效率。所以，入磨前的矿石必须经过破碎来达到磨矿作业需要的粒度，因此说破碎是一项很重要的的准备作业。20、破碎作业一般分几个阶段？如何划分？在破碎过程中，为了避免过粉碎和降低成本，必须努力做到“不做多余无意义的破碎”。要将很大粒度的矿石，一次破碎到所需要的细度，是不可能的，必须逐段进行。在选矿厂中，一般采用二段或三段破碎。根据破碎产品粒度的不同，大致可分成：1）粗碎：给矿粒度为1500～500毫米，破碎到400～125毫米；2）中碎：给矿粒度为400～125毫米，破碎到100～50毫米；3）细碎：给矿粒度为100～50毫米，破碎到25～5毫米；21、常见的破碎方法有几种？破碎的方法：目前对于矿石的破碎，主要借助机械力的作用，最常见的有如下几种：（一）压碎法：图1（a）利用两破碎工作面逼进物料时加压，使物料破碎。这种方法的特点是作用力逐渐加大，力的作用范围较大。（二）劈碎法：图1（b）利用尖齿楔入物料的劈力，使物料破碎，其特点是力的作用范围较为集中，发生局部