選礦流程產(chǎn)品處理作業(yè)

主要包括精礦脫水和尾礦處理。精礦脫水通常由濃縮、過濾、干燥（有時需要）三個階段組成。尾礦處理通常包括尾礦貯存和尾礦水處理。

1、精礦脫水

除干式破碎、磨礦、空氣分級、干式磁選、電選等作業(yè)外，大多數(shù)選分作業(yè)都是在水中進(jìn)行的。

精礦含水量是衡量精礦質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。濕法選礦得出的精礦含有大量的水分，這對精礦的直接使用或繼續(xù)加工（如冶煉）都不合適。精礦中的水分還會給運(yùn)輸和裝卸造成困難，并且增加運(yùn)輸費用。在水源缺乏的地區(qū)，更需回收選礦產(chǎn)品（精礦和尾礦）中的水返回再用（回水），以減少新鮮水的消耗量。

選礦過程中的某些中間產(chǎn)物，在進(jìn)行下一步處理之前（如粗精礦再磨前，中礦再磨前以及粗精礦電選前等），都必須排除多余的水。

從選礦產(chǎn)品中除去水分的過程叫做脫水。脫水的主要方法有自然排水、濃縮、過濾和干燥。粗粒物料的脫水比較容易，一般采用自然排水法，即利用水自身的重力作用排泄出來。但是，細(xì)粒物料用自然排水的方法，不但脫水過程很緩慢，而且細(xì)?；蚣?xì)泥物料將隨水流失。因此，細(xì)粒物料的脫水就比較復(fù)雜，一般要分幾個階段來完成。

在一般情況下，脫水過程由濃縮、過濾和干燥三個作業(yè)組成。但對于具體的物料究竟采用什么樣的脫水作業(yè)，決定于物料的性質(zhì)（例如：粒度、磁性、比重以及礦漿粘性等）和對脫水產(chǎn)品水分的要求。例如磁選精礦的第一段脫水采用磁力脫水槽進(jìn)行濃縮；重選精礦如果粒度較粗，大都不采用濃縮、過濾；浮選精礦一般都要進(jìn)行濃縮和過濾，個別情況還要進(jìn)行干燥。

2、尾礦處理

礦石經(jīng)過選別之后，將有大量尾礦產(chǎn)生，處理貧礦石的大型選礦廠尾礦量就更多。

尾礦的概念是相對的，其中常還含有選礦技術(shù)水平暫不能回收的有用成分。浮選廠尾礦中經(jīng)常含有大量藥劑，有些甚至是劇毒物質(zhì)。某些藥劑對人體或?qū)ι?、農(nóng)田極為有害。因此，為了綜合利用國家資源及消除尾礦對環(huán)境的污染，選礦廠應(yīng)當(dāng)對所產(chǎn)尾礦有計劃地處理和貯放。并且要加強(qiáng)對尾礦綜合利用的研究，變廢為寶，化害為利。尾礦處理通常包括三方面：尾礦的貯存；尾礦水的再用；尾礦水的凈化。

這是選礦過程的關(guān)鍵作業(yè)（或稱主要作業(yè)）。它根據(jù)礦物的不同性質(zhì)，采用不同的選礦方法，如浮選法、重選法或磁選法等等。

1、重力選礦

重力選礦簡稱重選。它是根據(jù)礦物比重不同及其在介質(zhì)中具有不同的沉降速度來進(jìn)行分離礦物的一種選礦方法。

在重選過程中，用作分選介質(zhì)的有水、空氣、重液和懸浮液。重液是比重大于水的液體，懸浮液是由水和懸浮于其中的固體顆粒組成的兩相液體。重選過程都是在介質(zhì)中進(jìn)行的。

從物理學(xué)得知：在真空中性質(zhì)不同（比重、體積、形狀等）的物體，它們的運(yùn)動狀態(tài)（運(yùn)動的方向、速度、加速度等）完全相同，因此，不可能依據(jù)重力的作用使它們彼此分開。然而，在介質(zhì)中則完全不同，由于介質(zhì)對運(yùn)動的物體產(chǎn)生浮力和阻力，性質(zhì)不同的物體的運(yùn)動狀態(tài)將出現(xiàn)差別。為此，可以把它們彼此分離。

2、浮選

浮選是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的不同來分選礦物的選礦方法。

現(xiàn)代工業(yè)廣泛應(yīng)用泡沫浮選法，其特點是：礦粒選擇地附著于礦漿中的空氣泡上，升隨之上浮到礦漿表面，達(dá)到有用礦物和脈石礦物或有用礦物之間的分離。

浮選過程一般包括下列作業(yè)：

（1）礦石細(xì)磨，使有用礦物達(dá)到解離。這一作業(yè)通常由磨礦機(jī)配合分級機(jī)完成。

（2）調(diào)整礦漿濃度，適合浮選要求。在多數(shù)情況下，浮選前分級溢流濃度符合浮選要求，故該作業(yè)可省略。

（3）浮選礦漿加藥處理。該作業(yè)一般在攪拌槽中進(jìn)行。充氣浮選和礦化泡沫的分離。在浮選機(jī)中進(jìn)行。

（4）礦漿經(jīng)加藥處理后的第一次浮選作業(yè)通常稱粗選。

在粗選所得礦化泡沫中，雖然富集了大量有用礦物，但經(jīng)常還混雜有脈石礦物及其它雜質(zhì)，通常還要對這種粗選礦化泡沫進(jìn)行一次或多次再選，這種粗選泡沫進(jìn)行再選的作業(yè)稱精選。最后一次精選作業(yè)所得的泡沫產(chǎn)品叫精礦。在粗選作業(yè)排出的礦漿中，往往還殘留有一定量的有用礦物，需要進(jìn)行再選回收，這種再選作業(yè)稱為掃選。精選作業(yè)排出的礦漿和掃選產(chǎn)品處理作業(yè)。

主要包括精礦脫水和尾礦處理。精礦脫水通常由濃縮、過濾、干燥（有時需要）三個階段組成。尾礦處理通常包括尾礦貯存和尾礦水處理。

作業(yè)獲得的泡沫產(chǎn)品通常稱為中礦。中礦通常返回前面某一浮選作業(yè)再選，在特殊情況下，也可單獨浮選。粗選一般為一次，精選和掃選可以有多次作業(yè)。最后一次掃選作業(yè)排出的礦漿稱為尾礦。

一般浮選是將有用礦物浮入泡沫產(chǎn)物中，將脈石礦物留在礦漿中 ，這樣的浮選過程稱正浮選。反之，浮起的是脈石礦物的浮選過程稱反浮選。

3、磁選

磁選是在不均勻磁場中，利用礦物之間磁性的差異使不同礦物實現(xiàn)分離的一種選礦方法。磁選法是分選黑色金屬礦石，特別是磁鐵礦石和錳礦石的主要方法；磁選法在有色和稀有金屬礦石選礦中應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。并在非金屬礦物原料的選礦、冶金產(chǎn)品的處理等等，磁選法也得到了應(yīng)用。隨著高梯度磁選、磁流體選礦、超導(dǎo)強(qiáng)磁選等的發(fā)展，磁選法的應(yīng)用已擴(kuò)大到化工、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域中。

4、電選

電選是在高壓電場中利用礦物的電性差異使礦物分離的一種選礦方法。它是細(xì)粒礦物重要選礦方法之一。電選有著廣泛的用途，電選可用于：有色、黑色、稀有金屬礦石的精選；非金屬礦石和粉煤的分選；陶瓷、玻璃原料和建筑材料的提純；工廠廢料的回收；谷物、種子、食品的精選；礦石和其它物料的分級和除塵等。

5、化學(xué)選礦

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，人類對自然礦產(chǎn)資源的需求量日益增加，而地殼中的富礦、易選礦的儲量則因長期開發(fā)利用而日趨減少。大地向人類提供的礦石，其品位日貧，粒度日細(xì)，成分日雜。很多難選礦石，采用常規(guī)的機(jī)械選礦法，無法解決，而采用化學(xué)選礦或化學(xué)選礦與機(jī)械選礦聯(lián)合方法進(jìn)行處理，能有效地、合理地提取其中的有價成分，并獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

化學(xué)選礦法（又稱礦物原料化學(xué)處理）是基于礦物和礦物組分的化學(xué)性質(zhì)（如熱穩(wěn)定性、氧化還原性、溶解性、離子半徑差異絡(luò)合性、水化性和荷電性等）的差異，利用化學(xué)方法改變礦物組成而使其有用組分富集的礦物加工過程。它是處理和綜合利用某些貧、細(xì)、雜難選礦物和選冶過程中，某些難處理中間產(chǎn)品的有效方法之一，也是使未利用資源的資源化和解決三廢（廢水、廢渣、廢氣）處理，變廢為寶及保護(hù)環(huán)境的重要方法之一。在處理對象和目的方面，它和機(jī)械選礦方法相同，都是處理原礦和使組分富集及綜合利用礦物資源。

但其應(yīng)用范圍較機(jī)械選礦寬，除原礦外，還可處理某些中間產(chǎn)品，機(jī)械選礦的尾礦以及可以從三廢中回收有用組分。而在方法原理和產(chǎn)品形態(tài)方面則與機(jī)械選礦法不同，機(jī)械選礦法是僅利用礦物的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)的差異而不改變礦物組成的分選過程。而化學(xué)選礦是利用礦物及其組分的化學(xué)性質(zhì)的差異而改變礦物組成的分選過程。前者是得到礦物精礦，后者是得到化學(xué)精礦。

在一般情況下，二種精礦皆需送冶煉處理才能得到金屬。化學(xué)選礦法在原理上與處理礦物精礦的經(jīng)典冶金（水冶和火冶）有許多相似之處，都是利用化學(xué)、物理化學(xué)和化工的基本原理解決礦物加工中的有關(guān)工藝問題，但其處理對象、產(chǎn)品形態(tài)和具體工藝過程又有很大差異，化學(xué)選礦處理的原料中有用組分含量低，各組分共生關(guān)系密切，組成復(fù)雜，有害雜質(zhì)含量高，一般只得到化學(xué)精礦，而冶煉處理的原料為礦物精礦，組成簡單，得到的產(chǎn)品可供用戶直接使用。

因此，化學(xué)選礦可看成是介于機(jī)械選礦和冶金處理的過渡性學(xué)科。

該作業(yè)包括破碎和篩分、磨礦和分級。其目的主要是使有用礦物與脈石礦物，有用礦物與有用礦物相互分開，達(dá)到單體分離，為分選作業(yè)做準(zhǔn)備。有時這種準(zhǔn)備作業(yè)是將物料分成若干適宜的粒級，為分選作業(yè)做準(zhǔn)備。

1、　礦石的破碎

從礦山開采出來的礦石塊度都很大。露天開采出來的礦塊最大尺寸為 1000mm~1500mm，井下開采出來的礦塊最大尺寸為300mm~600mm塊度這樣大的礦石不能直接進(jìn)行分選，因為，其中的有用礦物與有用礦物、有用礦物與脈石礦物緊密共生。為了使它們相互分開，即達(dá)到單體分離，礦石送到選廠后，首先將礦石破碎到一定粒度，然后再送入磨礦機(jī)磨碎。

選礦廠所采用的破碎機(jī)的種類，主要取決于礦石性質(zhì)、選礦廠的生產(chǎn)能力和破碎產(chǎn)物的粒度等等。礦石的粗碎作業(yè)一般采用顎式破碎機(jī)或旋回破碎機(jī)。中碎和細(xì)碎多使用標(biāo)準(zhǔn)型和短頭型圓錐破碎機(jī)，在少數(shù)情況下，也有使用對輥破碎機(jī)破碎。處理松軟礦石（如粘土礦或煤礦），一般采用具有沖擊作用的破碎機(jī)（如反擊式破碎機(jī)和錘碎機(jī)）破碎。

2、礦石的篩分

松散物料通過篩子分成不同粒級的過程，稱為篩分 在選礦廠內(nèi)，篩分多數(shù)是與破碎作業(yè)相結(jié)合。在礦石進(jìn)入某段破碎機(jī)之前，預(yù)先分出粒度已經(jīng)符合要求的合格產(chǎn)物 這種篩分稱為預(yù)先篩分。它既能防止礦石的過粉碎，又可 高破碎機(jī)的生產(chǎn)率。當(dāng)?shù)V石含水分高和粉礦較多時，還可以避免破碎機(jī)的堵塞。當(dāng)?shù)V石經(jīng)過破碎機(jī)被破碎之后，應(yīng)用篩分檢查破碎產(chǎn)物的粒度，使不合格的過大塊礦粒再返回破碎作業(yè)，再次進(jìn)行破碎，這種篩分稱為檢查篩分。它可以充分發(fā)揮破碎機(jī)的能力。

3、磨礦

磨礦是礦石破碎過程的繼續(xù)，其目的是使礦石中各種有用礦物顆粒全部或大部分達(dá)到單體分離，以便進(jìn)行選別，并使其粒度符合選別作業(yè)的要求。

磨礦作業(yè)通常是在一個圓筒形的磨礦機(jī)中進(jìn)行的，筒體內(nèi)一般裝有研磨介質(zhì)，如鋼球、鋼棒或礫石等等。裝鋼球（或鐵球）的磨礦機(jī)為球磨機(jī)；裝鋼棒的為棒磨機(jī)；裝礫石的為礫磨機(jī)。若磨礦機(jī)內(nèi)不裝其它介質(zhì)，只利用礦石自己研磨，則稱為無介質(zhì)磨礦機(jī)或稱自磨機(jī)；自磨機(jī)中再加入適量鋼球就構(gòu)成所謂半自磨機(jī)。磨機(jī)的規(guī)格，都以筒體的直徑乘以長度表示。

磨礦作業(yè)以濕式磨礦為主，而且一般與機(jī)械分級機(jī)組成閉路循環(huán)；但對于缺水 地區(qū)和某些忌水工藝過程（如水泥廠、石棉廠生產(chǎn)過程或某些干法選礦過程），也有采用干式磨礦的。無論用哪種類型磨礦機(jī)進(jìn)行研磨，在磨礦過程中，它們的作用原理基本上是一致的。都是利用介質(zhì)（或礦石本身）對被磨物料進(jìn)行沖擊和研磨。

4、分級

在介質(zhì)（氣或空氣）中，物料按其沉降速度的不同分成若干粒度級別的過程稱為分級。分級與篩分的目的相同，都在于將礦粒群分成不同的粒度級別，但它們的工作原理及產(chǎn)品的粒度特性不同。篩分是嚴(yán)格地按幾何粒度（篩孔尺寸）分離的；而分級則是按它們在介質(zhì)中不同的沉降速度分離的。

在磨礦作業(yè)中，通常采用分級作業(yè)與之配合，以便把粒度合格的物料及時分出，既可避免產(chǎn)品過磨，又能提高磨礦效率。選礦廠磨礦作業(yè)中使用的分級設(shè)備有機(jī)械分級機(jī)和水力旋流器。選礦廠應(yīng)用最多的機(jī)械分級機(jī)是螺旋分級機(jī)，至于耙式分級機(jī)、浮槽分級機(jī)等，已漸趨淘汰。在鎢、錫重選廠，為減少磨礦過程的過粉碎現(xiàn)，常采用篩子與棒磨機(jī)構(gòu)成閉路。細(xì)篩與磨礦作業(yè)配合應(yīng)用，近來也得到了充分的重視。這里只介紹與磨礦作業(yè)配合使用得最多的螺旋分級機(jī)和水力旋流器。有關(guān)水力分級的內(nèi)容將在重選法一章中敘述。

線流程圖在中國使用最廣泛。圖中常以圓圈代表破碎、磨礦作業(yè)，作業(yè)名稱標(biāo)注在圓圈一側(cè)；以雙橫線表示篩分、分級、分選及其他作業(yè)，作業(yè)名稱及有關(guān)參數(shù)標(biāo)注在橫線上方及下方，有時還標(biāo)上使用設(shè)備的名稱、規(guī)格及選礦藥荊添加點和用量。用羅馬數(shù)字及阿拉伯?dāng)?shù)字分別標(biāo)注作業(yè)和產(chǎn)物的順序。

方框流程圖在歐美國家使用較多，圖中以方框表示作業(yè)，方框中注明作業(yè)名稱或設(shè)備名稱。所有產(chǎn)物用阿拉伯?dāng)?shù)字順序編號。

形象流程圖是用簡明的選礦設(shè)備圖形表示各個不同的作業(yè)，作業(yè)產(chǎn)物用阿拉伯?dāng)?shù)字順序編號。

在選礦流程圖中，將分選指標(biāo)(品位、產(chǎn)率、回收率、產(chǎn)量和濃度等)標(biāo)在相關(guān)產(chǎn)物和作業(yè)處，按圖中的標(biāo)注內(nèi)容又可分選礦原則流程圖、數(shù)量流程圖、質(zhì)量流程圖、數(shù)一質(zhì)重流程圖和礦漿流程圖；還有以礦物含量及回收率表達(dá)的工藝礦物質(zhì)一數(shù)量流程圖，是進(jìn)行選礦流程結(jié)構(gòu)分析的有用工具。

隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，礦石性質(zhì)有時會發(fā)生較大的變化;有的企業(yè)為了提高經(jīng)濟(jì)效益，改革產(chǎn)品方案，或由于新設(shè)備、新藥劑的使用，目前流程已不適應(yīng)，以上種種情況都必須進(jìn)行選礦流程的修改或局部調(diào)整。

選礦廠流程的調(diào)整或修改必須要有生產(chǎn)實踐和試驗結(jié)果，要從實際出發(fā)，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查研究，經(jīng)過小型試驗和半工業(yè)試驗，獲得充分?jǐn)?shù)據(jù)后，提出修改方案，并要廣泛聽取工人及技術(shù)人員的意見，經(jīng)礦部生產(chǎn)技術(shù)部門研究，報請總工程師審定后，再行實施重大的變革，還須報上級主管部門批準(zhǔn)。

流程的修改或調(diào)整應(yīng)遵循以下原則：

(一)要方便生產(chǎn)，有利于提高選礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo);

(二)要方便操作，減輕工人的勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率;

(三)要先進(jìn)可靠、有利于自動控制;

(四)變更后的流程，要組織人員進(jìn)行測定，核實經(jīng)濟(jì)效益。

選礦工藝過程選擇的，一般是由設(shè)計院根據(jù)研究院所的選礦試驗報告來推薦的。對于生產(chǎn)企業(yè)來說，則要根據(jù)企業(yè)的實際情況來選擇并向單位提出建議。在選擇流程的過程中，要注意以下幾點：

(一)要保證有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)效益好;

(二)要考慮流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品方案的關(guān)系，盡量就地生產(chǎn)成品金，并應(yīng)留有改變的余地;

(三)在設(shè)備的選擇上，要考慮操作方便和當(dāng)?shù)毓╇姡┧闆r以及備品備件的來源;

(四)應(yīng)盡量采用較先進(jìn)的技術(shù)及設(shè)備，減輕工人的勞動強(qiáng)度。

根據(jù)不同的褐鐵礦選礦流程也不同，大體可分為兩種方法：

1、塊狀的褐鐵礦需要破碎、球磨后再磁選，按照選礦效果水選強(qiáng)磁磁選機(jī)的選礦效果佳，一般作為精選使用可一次性提高褐鐵礦10-20個品位。水選強(qiáng)磁磁選機(jī)的磁場可達(dá)到16000高斯，是專門針對褐鐵礦、錳礦、赤鐵礦等弱磁性礦的一種磁選設(shè)備。

2、粒度較細(xì)100目以上的褐鐵礦可直接磁選，如果脈石與鐵的單體接粒度較好，可直接磁選出品位達(dá)五六十以上的鐵精粉。