選礦選前準(zhǔn)備作業(yè)

為了從礦石中選出有用礦物，首先必須將礦石粉碎，使其中的有用礦物和買時(shí)達(dá)到單體解離。有時(shí)為了達(dá)到后繼作業(yè)對(duì)物料粒度的要求，也需在中間加入一定的粉碎作業(yè)。選前的準(zhǔn)備工作通常由破碎篩分作業(yè)和礦物分級(jí)作業(yè)兩個(gè)階段進(jìn)行。破碎機(jī)和篩分機(jī)多為聯(lián)合作業(yè)，磨礦機(jī)與分級(jí)機(jī)常組成閉路循環(huán)。它們分別是組成破碎車間和磨選車間的主要機(jī)械設(shè)備。

破碎：將礦山采出的粒度為500～1500mm的礦塊碎裂至粒度為 5～25mm的過程。方式有壓碎、擊碎、劈碎等，一般按粗碎、中碎、細(xì)碎三段進(jìn)行。

磨碎：以研磨和沖擊為主。將破碎產(chǎn)品磨至粒度為10～300μm大小。磨碎的粒度根據(jù)有用礦物在礦石中的浸染粒度和采用的選別方法確定。常用的磨礦設(shè)備有：棒磨機(jī)、球磨機(jī)、自磨機(jī)和半自磨機(jī)等。磨碎作業(yè)能耗高，通常約占選礦總能耗的一半。80年代以來應(yīng)用各種新型襯板及其他措施，磨碎效率有所提高，能耗有所下降。

篩分分級(jí)：按篩面篩孔的大小將物料分為不同的粒度級(jí)別稱篩分，常用于處理粒度較粗的物料。按顆粒在介質(zhì)（通常為水）中沉降速度的不同，將物料分為不同的等降級(jí)別，稱分級(jí)，用于粒度較小的物料。篩分和分級(jí)是在粉碎過程中分出合適粒度的物料，或把物料分成不同粒度級(jí)別分別入選。

洗礦：為避免含泥礦物原料中的泥質(zhì)物堵塞粉碎、篩分設(shè)備，需進(jìn)行洗礦。原料如含有可溶性有用或有害成分，也要進(jìn)行洗礦。洗礦可在擦洗機(jī)中進(jìn)行，也可在篩分和分級(jí)設(shè)備中進(jìn)行。

礦石的選礦處理過程是在選礦廠中完成的。一般都包括以下三個(gè)最基本的工藝過程。

(1)分選前的準(zhǔn)備作業(yè)。包括原礦(原煤)的破碎、篩分、磨礦、分級(jí)等工序。本過程的目的是使有用礦物與脈石礦物單體分離，使各種有用礦物相互間單體解離，此外，這一過程還為下一步的選礦分離創(chuàng)造適宜的條件。有的選礦廠根據(jù)礦石性質(zhì)和分選的需要，在分選作業(yè)前設(shè)有洗礦和預(yù)選拋廢石作業(yè)。

(2)分選作業(yè)。借助于重選、磁選、電選、浮選和其他選礦方法將有用礦物同脈石分離，并使有用礦物相互分離獲得最終選礦產(chǎn)品(精礦、尾礦，有時(shí)還產(chǎn)出中礦)。分選作業(yè)中，開頭的選別稱為粗選(rougher);將粗選得到的富集產(chǎn)物作進(jìn)一步選別以獲得高質(zhì)量的最終產(chǎn)品精礦的選別作業(yè)稱為精選(cleaner);將粗選后的貧產(chǎn)物作進(jìn)一步選別，分出中礦返回粗選或單獨(dú)處理，以獲得較高回收率的選別作業(yè)稱為掃選(scavenger)，掃選后的貧產(chǎn)物即為尾礦。

(3)選后產(chǎn)品的處理作業(yè)。包括各種精礦、尾礦產(chǎn)品的脫水，細(xì)粒物料的沉淀濃縮、過濾、干燥和洗水澄清循環(huán)復(fù)用等。

1867年雷廷格爾(P.R.von Rit-tinger)著《選礦學(xué)》，初步形成選礦體系。1903年(R.H.Richards)著《選礦》，構(gòu)成獨(dú)立的選礦工程學(xué)。1933年列賓捷爾(..eep)著《浮選過程的物理化學(xué)》,1939年重力選礦》，1944年選礦手冊》,1950年米切爾(D.R.Mitschell)著《選煤學(xué)》，使選礦形成獨(dú)立的學(xué)科。50年代以來又有很大發(fā)展。選礦涉及的學(xué)科主要有：礦物結(jié)晶學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、電磁學(xué)、物理化學(xué)、表面化學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)以及過程的數(shù)學(xué)模擬和自動(dòng)控制等。

中國于20世紀(jì)20年代出現(xiàn)機(jī)械選礦廠，如湖南水口山選礦廠等。1949年以后，在選礦指標(biāo)、處理量和選礦科學(xué)技術(shù)等方面都有很大發(fā)展。鎢、錫等選礦技術(shù)在某些方面有較高的水平，創(chuàng)制出獨(dú)特的離心選礦機(jī)、振擺溜槽、環(huán)射式浮選機(jī)等新設(shè)備,并最先采用一段離析-浮選法來回收氧化銅。

早期的選礦，是利用礦物間的物理性質(zhì)或表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異，但不改變礦物化學(xué)組成的物理選別過程，主要用于處理金屬礦石，稱“礦石選別”。以后擴(kuò)展到非金屬礦物原料的選別，稱“礦物選別”。后來把利用化學(xué)方法回收礦物原料中有用成分的過程，也納入選礦，稱為化學(xué)選礦。

選礦經(jīng)歷了從處理粗粒物料到細(xì)粒物料、從處理簡單礦石到復(fù)雜礦石、從單純使用物理方法向使用物理化學(xué)方法和化學(xué)方法的發(fā)展過程。早期，人們用手工揀選；后來，用簡單的淘洗工具從河溪砂石中選收金屬礦物。中國湖北銅綠山礦冶遺址中的“船形木斗”就是二千多年前淘洗銅礦石的工具。唐樊綽著《蠻書》中有“麩金出麗水，盛沙淘汰取之”的記載,描述當(dāng)時(shí)淘金選礦的情況。明《天工開物》中有礦石采出后“先經(jīng)揀凈淘洗”，然后“入爐煎煉”，以及錫和其他礦石的選礦記載。歐美于1848年出現(xiàn)了機(jī)械重選設(shè)備──活塞跳汰機(jī)，1880年發(fā)明靜電分選機(jī)，1890年發(fā)明磁選機(jī)，促進(jìn)了鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。1893年發(fā)明搖床。在浮選廣泛應(yīng)用以前，重選一直是主要的選礦方法。1906年泡沫浮選法取得專利。浮選能處理細(xì)粒復(fù)雜礦石，顯著地促進(jìn)了選礦技術(shù)的發(fā)展。20世紀(jì)40年代后，化學(xué)選應(yīng)用于處理氧化銅礦、鈾礦，以后又用來處理復(fù)雜、難選、細(xì)粒浸染的礦物原料。60年代以來，細(xì)粒重選、微細(xì)粒浮選、濕式強(qiáng)磁選和選冶聯(lián)合流程都得到很大發(fā)展。

選礦的意義可從以下三個(gè)方面分析：①從技術(shù)方面講，科技和工業(yè)的發(fā)展對(duì)礦物原料質(zhì)量的要求越來越高，直接開采原礦石往往達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，而將原礦進(jìn)行選礦加工則可以滿足要求。比加，鐵礦石中硫和磷含量高時(shí)煉出的生鐵發(fā)脆，此時(shí)降低硫磷含量的選礦工序就是必需的；制作磁性材料的鐵精粉，有時(shí)要求其含硅量低于0.4%，這樣的超級(jí)精礦非經(jīng)選礦不可。這樣的例子不勝枚舉。選礦越來越普遍地成為礦產(chǎn)加工的必要環(huán)節(jié)；

②從經(jīng)濟(jì)方面講，選礦可以結(jié)礦山、選廠和冶煉廠帶來經(jīng)濟(jì)效益。例如，某小型鐵選廠處理臺(tái)鐵32%的礦石生產(chǎn)合鐵65%的鐵精礦，每年生產(chǎn)3．5萬t鐵桔礦就可獲利近百萬元；某有色金屬冶煉f—將銅稿礦品位提高1%，每年可多生產(chǎn)粗銅3135t，利潤相當(dāng)可觀；某煉鐵廠將鐵礦粉品位提高1%，則高爐生鐵產(chǎn)量可提高2．5%、焦比下降1．5%、石灰石節(jié)省4%一5%，經(jīng)濟(jì)效益顯著；

③應(yīng)用選礦技術(shù)還能變廢為寶，綜合回收各種有價(jià)成分。如火力發(fā)電廠的廢物粉煤灰，堆放占地又造成環(huán)境污染，是發(fā)電廠的一大優(yōu)患，而把粉煤灰進(jìn)行選礦處理可生產(chǎn)出鐵礦攢‘玻璃微珠和水泥配料等多種有用產(chǎn)品。選礦技術(shù)在冶金、煤炭、化工、建材和環(huán)保等部門都得到應(yīng)用，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展意義重大。

選礦是整個(gè)礦產(chǎn)品生產(chǎn)過程中最重要的環(huán)節(jié)，是礦企里的關(guān)鍵部門。一般大型礦企都是綜合采、選、冶的資源性企業(yè)。用物理或化學(xué)方法將礦物原料中的有用礦物和無用礦物（通常稱脈石）或有害礦物分開，或?qū)⒍喾N有用礦物分離開的工藝過程就稱為選礦，又稱“礦物加工”。產(chǎn)品中，有用成分富集的稱精礦；無用成分富集的稱尾礦；有用成分的含量介于精礦和尾礦之間，需進(jìn)一步處理的稱中礦。金屬礦物精礦主要作為冶煉業(yè)提取金屬的原料；非金屬礦物精礦作為其他工業(yè)的原材料；煤的精選產(chǎn)品為精煤。選礦可顯著提高礦物原料的質(zhì)量，減少運(yùn)輸費(fèi)用，減輕進(jìn)一步處理的困難，降低處理成本，并可實(shí)現(xiàn)礦物原料的綜合利用。由于世界礦物資源日益貧乏，越來越多地利用貧礦和復(fù)雜礦，因此需要選礦處理的礦石量越來越大。除少數(shù)富礦石外，金屬和非金屬(包括

自然界中能直接用于冶煉的富礦并不多，特別是隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，富礦的儲(chǔ)量也在逐漸減少，因此不得不開采愈來愈多的貧礦。然而用低品位的貧礦冶煉是不經(jīng)濟(jì)的。為了降低冶煉成 本，有效地提取礦石中的有用成分，綜合利用國 家資源，對(duì)從礦山開采出來的礦石，在冶煉之前 要進(jìn)行選礦。工藝過程包括：(1)準(zhǔn)備作業(yè)，即破碎、篩分、磨礦和分級(jí)等;(2)選別作業(yè)，即選擇性地，最大限度地回收有用礦物和排棄脈石礦物， 使礦石中不同的有用組分分別富集在不同的產(chǎn) 品中。其方法有：重選法、浮選法、磁選法、靜電選 礦法、光電選礦法、手選以及化學(xué)法等;(3)輔助作業(yè)，即精礦的濃縮、干燥、分級(jí)、包裝運(yùn)輸及尾 礦處理等。選礦流程如右圖所示。

礦物原料經(jīng)粉碎作業(yè)后進(jìn)入選別作業(yè)，使有用礦物和脈石分離，或使各種有用礦物彼此分離。這是選礦的主體部分。選別作業(yè)有重選、浮選、電選、揀選和化學(xué)選等。

重選

在介質(zhì)(主要是水)流中利用礦物原料顆粒比重的不同進(jìn)行選別。有、跳汰選、搖床選、溜槽選等。重選是選別黑鎢礦、錫石、砂金、粗粒鐵和錳礦石的主要選礦方法；也普遍應(yīng)用于選別稀有金屬砂礦。重選適用的粒度范圍寬，從幾百毫米到一毫米以下，選礦成本低，對(duì)環(huán)境污染少。凡是礦物粒度在上述范圍內(nèi)并且組分間比重差別較大,用重選最合適。有時(shí)，可用重選(主要是重介質(zhì)選，跳汰選等)預(yù)選除去部分廢石，再用其他方法處理，以降低選礦費(fèi)用。隨著貧礦、細(xì)礦物原料的增多，重選設(shè)備趨向大型化、多層化，并利用復(fù)合運(yùn)動(dòng)設(shè)備,如離心選礦機(jī)、搖動(dòng)翻床、振擺溜槽等，以提高細(xì)粒物料的重選效率。重選已能較有效地選別20μm的物料。重選又是最主要的選煤方法。

浮選

利用各種礦物原料顆粒表面對(duì)水的潤濕性(疏水性或親水性）的差異進(jìn)行選別。通常指泡沫浮選。天然疏水性礦物較少,常向礦漿中添加捕收劑，以增強(qiáng)欲浮出礦物的疏水性；加入各種調(diào)整劑，以提高選擇性；加入起泡劑并充氣，產(chǎn)生氣泡，使疏水性礦物顆粒附于氣泡，上浮分離。浮選通常能處理小于0.2～0.3mm的物料，原則上能選別各種礦物原料，是一種用途最廣泛的方法。浮選也可用于選別冶煉中間產(chǎn)品、溶液中的離子（見）和處理廢水等。浮選除采用大型浮選機(jī)外,還出現(xiàn)回收微細(xì)物料(小于5～10m)的一些新方法。例如選擇性絮凝-浮選，用絮凝劑有選擇地使某種微細(xì)粒物料形成尺寸較大的絮團(tuán)，然后用浮選（或脫泥）方法分離；剪切絮凝-浮選,加捕收劑等后高強(qiáng)度攪拌，使微細(xì)粒礦物形成絮團(tuán)再浮選，及載體浮選、油團(tuán)聚浮選等。

機(jī)選

沸騰式選礦機(jī)是一種集浮選、離心力重選、充氣式浮選、跳鈦為一體的、只要比重差異在0.05既可以把礦物分離 、可電腦遠(yuǎn)程控制自動(dòng)化程度高、轉(zhuǎn)速可調(diào)?？擅撃?、團(tuán)聚、載體浮選。有沒有磁性均可分揀選別的一種選礦機(jī)。

磁選

利用礦物顆粒磁性的不同，在不均勻磁場中進(jìn)行選別。強(qiáng)磁性礦物（磁鐵礦和磁黃鐵礦等）用弱磁場磁選機(jī)選別；弱磁性礦物（赤鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵礦、黑鎢礦等）用強(qiáng)磁場磁選機(jī)選別。弱磁場磁選機(jī)主要為開路磁系，多由永久磁鐵構(gòu)成，強(qiáng)磁場磁選機(jī)為閉路磁系，多用電磁磁系。弱磁性鐵礦物也可通過磁化焙燒變成強(qiáng)磁性礦物，再用弱磁場磁選機(jī)選別。磁選機(jī)的構(gòu)造有筒式、帶式、轉(zhuǎn)環(huán)式、盤式、感應(yīng)輥式等。磁滑輪用于預(yù)選塊狀強(qiáng)磁性礦石。磁選的主要發(fā)展趨向是解決細(xì)粒弱磁性礦物的回收問題。60年代發(fā)明的帶齒板聚磁介質(zhì)的瓊斯?jié)袷綇?qiáng)磁場磁選機(jī)，促進(jìn)了弱磁性礦物的選收。70年代發(fā)明以鋼毛或鋼網(wǎng)為聚磁介質(zhì)的具有高磁場梯度和強(qiáng)度的高梯度磁選機(jī)以及用低溫超導(dǎo)體代替常溫導(dǎo)體的超導(dǎo)磁選機(jī)，為回收細(xì)粒弱磁性礦物提供了良好的前景。

電選

利用礦物顆粒電性的差別，在高壓電場中進(jìn)行選別。主要用于分選導(dǎo)體、半導(dǎo)體和非導(dǎo)體礦物。電選機(jī)按電場可分為靜電選礦機(jī)、電暈選礦機(jī)和復(fù)合電場電選機(jī)；按礦粒帶電方法可分為接觸帶電電選機(jī)、電暈帶電電選機(jī)和摩擦帶電電選機(jī)。電選機(jī)處理粒度范圍較窄，處理能力低，原料需經(jīng)干燥,因此應(yīng)用受到限制；但成本不高，分選效果好，污染少；主要用于粗精礦的精選，如選別白鎢礦、錫石、鋯英石、金紅石、鈦鐵礦、鉭鈮礦、獨(dú)居石等。電選也用于礦物原料的分級(jí)和除塵。電選的發(fā)展趨向是研制處理量大、選別細(xì)粒物料效率高的設(shè)備。

揀選

包括手選和機(jī)械揀選。主要用于預(yù)選丟除廢石。手選是根據(jù)礦物的外部特征，用人工挑選。這種古老的選礦方法，某些礦山迄今仍在應(yīng)用。機(jī)械揀選有：①光揀選,利用礦物光學(xué)特性的差異選別；②X射線揀選，利用在X射線照射下發(fā)出熒光的特性選別；③放射線揀選，利用鈾、釷等礦物的天然放射性選別。70年代開始出現(xiàn)了利用礦物導(dǎo)電性或磁性的電性揀選和磁性揀選。

化學(xué)選

利用礦物化學(xué)性質(zhì)的不同，采用化學(xué)方法或化學(xué)與物理相結(jié)合的方法分離和回收有用成分，得到化學(xué)精礦。這種方法比通常的物理選礦法適應(yīng)性強(qiáng)，分離效果好，但成本較高，常用于處理用物理選礦方法難于處理或無法處理的礦物原料、中間產(chǎn)品或尾礦。隨著成分復(fù)雜的、難選的和細(xì)粒的礦物原料日益增多，物理和化學(xué)選礦聯(lián)合流程的應(yīng)用越來越受到重視?；瘜W(xué)選成功應(yīng)用的實(shí)例有氰化法提金、酸浸-沉淀-浮選、離析-浮選處理氧化銅礦等。、離子交換和細(xì)菌浸取等技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步促進(jìn)了化學(xué)選的發(fā)展。它的發(fā)展趨向是：研制更有效的浸取劑和萃取劑，發(fā)展生物化學(xué)方法，降低能耗和成本，防止環(huán)境污染。

此外，還有礦物原料在斜面運(yùn)動(dòng)或碰撞時(shí)利用其摩擦系數(shù)、碰撞恢復(fù)系數(shù)的差異進(jìn)行選別的摩擦與彈跳選等。

絕大多數(shù)選礦產(chǎn)品都含有大量水分，這對(duì)于運(yùn)輸和冶煉加工都十分不利。因此，在冶煉之前，需要脫除選礦產(chǎn)品中的水分。脫水作業(yè)常常按照下面幾個(gè)階段進(jìn)行:

1) 濃縮 濃縮是重力或離心力的作用下，使選礦產(chǎn)品中的固體顆粒發(fā)生沉淀，從而脫去部分水分的作業(yè)，濃縮通常在濃縮機(jī)里進(jìn)行。

2）過濾 過濾是使礦漿通過一透水而不透固體顆粒的間隔層，達(dá)到固液分離的作業(yè)。過濾是濃縮以后進(jìn)一步脫水作業(yè)，一般在過濾機(jī)上進(jìn)行。

3）干燥 干燥是脫水的最后階段。它是根據(jù)加熱蒸發(fā)的原理減少水分的作業(yè)。但只有在脫水后的精礦還需要進(jìn)行干燥時(shí)才用。干燥作業(yè)一般在干燥機(jī)中進(jìn)行，也有采用其他干燥裝置的。

由濃縮、過濾、干燥等工序構(gòu)成的輔助車間成為脫水車間。

1. 品位：品位是指產(chǎn)品中金屬或有價(jià)成分對(duì)產(chǎn)品總量之比。品位是評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量的指標(biāo)之一。通常用α表示原礦品位，β表示精礦品位，θ表示尾礦品位。

2. 產(chǎn)率：產(chǎn)品重量對(duì)原礦總量之比，叫該產(chǎn)品的產(chǎn)率。用γ表示。

3. 選礦比：選礦比即原礦重量對(duì)于精礦重量之比值。用它可以決定一噸精礦所需處理原礦石的噸數(shù)。

4. 富礦比：又稱富集比。即精礦中有用成分的含量的表分?jǐn)?shù)β比原礦中該有用成分含量的百分?jǐn)?shù)α之比值，常以i表示。它表示精礦中有用成分的含量比原礦中該有用成分含量增加的倍數(shù)。

5. 回收率：精礦中金屬的重量與原礦中該金屬重量之比的百分?jǐn)?shù)，成為回收率，常用ε表示。

選礦過程中，易產(chǎn)生有害氣體，水體污染，固體廢料等環(huán)境污染問題。2100433B

在選礦廠生產(chǎn)中，每個(gè)生產(chǎn)班都要取樣化驗(yàn)原礦品位、精礦品位和尾礦品位。用這三個(gè)品位可以計(jì)算出理論回收率。選礦技術(shù)監(jiān)督部門一般通過實(shí)際回收率的計(jì)算，編制實(shí)際金屬平衡表。通過理論回收率的計(jì)算，編制理論金屬平衡表。兩者進(jìn)行對(duì)比分析，能夠揭露選礦過程的機(jī)械損失，查明選礦過程中的不正常情況，以及計(jì)量、取樣、化驗(yàn)與測量中的誤差。通常理論回收率高于實(shí)際回收率，但兩者相差不能太大，在單一金屬選礦廠一般相差不允許超過1%，如果超過該數(shù)值，說明該選礦廠金屬流失嚴(yán)重，應(yīng)盡快查明原因，及時(shí)進(jìn)行解決。2100433B

1867年雷廷格爾(P.R.von Rit-tinger)著《選礦學(xué)》,初步形成選礦體系。

1903年(R.H.Richards)著《選礦》，構(gòu)成獨(dú)立的選礦工程學(xué)。

1933年列賓捷爾 著《浮選過程的物理化學(xué)》。

選前礦物原料準(zhǔn)備作業(yè)有粉碎，選礦過程主要由解離和選別兩個(gè)基本部分構(gòu)成。

中國于20世紀(jì)20年代出現(xiàn)機(jī)械選礦廠，如湖南水口山選礦廠等。

1949年以后，在選礦指標(biāo)、處理量和選礦科學(xué)技術(shù)等方面都有很大發(fā)展。鎢、錫等選礦技術(shù)在某些方面有較高的水平，創(chuàng)制出獨(dú)特的離心選礦機(jī)、振擺溜槽、環(huán)射式浮選機(jī)等新設(shè)備,并最先采用一段離析-浮選法來回收氧化銅。 　選別作業(yè) 礦物原料經(jīng)粉碎作業(yè)后進(jìn)入選別作業(yè),使有用礦物和脈石分離，或使各種有用礦物彼此分離。這是選礦的主體部分。選別作業(yè)有重選、浮選之分 。

洗礦 為避免含泥礦物原料中的泥質(zhì)物堵塞粉碎、篩分設(shè)備，需進(jìn)行洗礦。原料如含有可溶性有用或有害成分，也要進(jìn)行洗礦。洗礦可在擦洗機(jī)中進(jìn)行，也可在篩分和分級(jí)設(shè)備中進(jìn)行。篩分和分級(jí)按篩面篩孔的大小將物料分為不同的粒度級(jí)別稱篩分，常用于處理粒度較粗的物料。按顆粒在介質(zhì)（通常為水）中沉降速度的不同，將物料分為不同的等降級(jí)別，稱分級(jí)，用于粒度較小的物料。篩分和分級(jí)是在粉碎過程中分出合適粒度的物料，或把物料分成不同粒度級(jí)別分別入選。

磨碎 以研磨和沖擊為主。將破碎產(chǎn)品磨至粒度為10～300μm大小。磨碎的粒度根據(jù)有用礦物在礦石中的浸染粒度和采用的選別方法確定。常用的磨礦設(shè)備有：棒磨機(jī)、球磨機(jī)、自磨機(jī)和半自磨機(jī)等。磨碎作業(yè)能耗高，通常約占選礦總能耗的一半。80年代以來應(yīng)用各種新型襯板及其他措施，磨碎效率有所提高，能耗有所下降。

破碎 將礦山采出的粒度為 500～1500mm的礦塊碎裂至粒度為 5～25mm的過程。方式有壓碎、擊碎、劈碎等，一般按粗碎、中碎、細(xì)碎三段進(jìn)行。