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1、选矿学 主讲人 杨眉中国地质大学 武汉 第一章绪论一 选矿的定义选矿 是利用矿物的物理性质或物理化学性质的差异 借助各种选矿设备将矿石中的有用矿物和脉石矿物分离 并使有用矿物相对富集的过程 有用矿物 能为人类利用的矿物 即选矿所要选的目的矿物 脉石矿物 目前无法富集或尚不能利用的矿物 二 选矿的目的和任务1 将矿石中的有用矿物和脉石矿物相互分离 富集有用矿物 2 除去矿石中的有害杂质 变有害杂质为有益组分 3 尽可能地回收伴生有用矿物 充分而经济合理地综合利用矿产资源 4 对非金属矿而言 还有一项任务 就是对矿石或选矿产品进行粉磨加工等 三 选矿研究的问题1 查明有用矿物和脉石矿物分离的规律性
2、 主要包括 1 有用组分 元素 赋存状态 独立矿物 包括呈包裹体的独立矿物 类质同像混入物 吸附状态 2 元素富集规律 3 元素的分配情况 定量地研究富集规律 4 有用矿物的嵌布特征 颗粒大小 形状 接触面形状等 2 矿物分离的方法3 矿物分选的设备4 矿物分离的生产过程 四 选矿过程及选矿工艺流程选矿过程 是由选别前的准备作业 选别作业和选别后产品处理作业所组成的矿石连续加工的生产过程 表示矿石连续加工的工艺过程称为选矿工艺流程 用线和图表示流程时 叫工艺流程图 精矿 是原矿经过选别后得到的有用矿物含量较高 适合于用户需要的最终产品 尾矿 是原矿经过选别后得到的有用矿物含量很低 其中大部分是
3、脉石矿物 不需要进一步处理或目前技术上 经济上不适于进一步处理的产品 中矿 是原矿经过选别后得到的中间产品 或称半成品 还需返回原分选流程中处理或单独处理 五 选矿的工艺指标用来评价选矿过程和结果的技术指标 常用的有 一 品位矿物原料及选矿产品中有用成分含量的质量百分比 对金 银等贵金属矿 用g t表示 品位计算公式为 原料或产品中有用成分质量 原料或产品的质量通常以希腊字母 表示原矿品位 表示精矿品位 表示尾矿品位 二 产品的产率产品质量与原矿质量之比的百分数 称为该产品的产率 以 表示 例如 某选厂每昼夜处理原矿1000t Q1 获得精矿50t Q2 则精矿产率为 精 Q2 Q1 100
4、5 尾矿产率为 尾 Q1 Q2 Q1 100 95 或 尾 100 精 95 对于单一矿种的精矿产率还可根据原矿 精矿和尾矿的品位计算 精 精 100 三 选矿比原矿质量与精矿质量之比值 称为选矿比 它表示选出一吨精矿需处理几吨原矿 选矿比 原矿重量 精矿重量选矿比在数值上是精矿产率 精的倒数 四 富矿比 富集比 精矿品位 与原矿品位 之比 称富矿比 E 它表示精矿中有用成分富集的程度 E 五 回收率精矿中有用组分质量与原矿中该有用组分质量之比的百分数 称为该有用组分在精矿中的回收率 通常用希腊字母 表示 QK 精矿质量 Qa 原矿质量 回收率 精矿产率 精矿品位 原矿品位 尾矿品位 有用成分
5、回收率是评定选矿过程 或作业 效率的一个重要指标 回收率越高 表示选矿过程回收的有用成分越多 所以 选矿过程中应在保证精矿质量的前提下 力求提高有用成分的回收率 例题1 某选厂 入选原矿 含单一有用组分 的品位为0 15 精矿品位为65 尾矿品位为0 04 求该厂精矿产率 有用组分的回收率 选矿比 富集比 计算结果保留两位小数 精 100 0 15 0 04 65 0 04 100 0 17 选矿比 1 精 590 55有用组分的回收率 精 73 67 富集比 433 33 例题2 某铁矿选矿厂每昼夜处理1000t原矿 获得350t精矿 测得原矿中铁品位为33 精矿中铁品位为66 计算该铁矿选
6、矿厂的选矿比 富矿比 精矿产率及铁的回收率 选矿比 Q原矿 Q精矿 1000 350 2 9富矿比 66 33 2 精 Q精 Q原 100 350 1000 100 35 精矿 35 66 33 70 六 选矿厂的金属平衡入厂原矿中金属含量和出厂产物中的金属含量之间有一个平衡关系 称之为金属平衡 若以表格形式列出即称为金属平衡表 金属平衡表分为工艺金属平衡表和商品金属平衡表 工艺金属平衡 也称理论金属平衡 表是根据在平衡期内的原矿和最终选矿产品 精矿和尾矿 的化验品位算出的精矿产率和金属回收率编制的 因未考虑过程中的损失 所以此回收率称为工艺回收率 理论回收率 工艺平衡反映出选矿过程技术指标的
7、高低 商品金属平衡 也称实际金属平衡 表是根据在平衡表期间内所处理矿石的实际数量 精矿的实际数量 如出厂数量及留在矿仓 浓密机和各种设备中的数量 以及化验品位算出的精矿产率和金属回收率而编制的 因考虑过程中的机械损失 所以此回收率称为商品回收率 实际回收率 商品平衡反映整个工厂的实际生产情况 工艺回收率一般要高于商品回收率1 3 工艺回收率与商品回收率的差值反映了选矿过程的金属流失 以及取样 化验及计量方面的误差 差值越大 说明选厂在生产与技术管理方面问题越多 一 工艺金属平衡编制需要的主要资料有 处理原矿量Q及原矿取样化验品位a 精矿取样化验品位 尾矿取样化验品位 根据工艺平衡可用分析方法确
8、定金属的回收率 金属的富集比 产品的产率 工艺损失量及选矿比 工艺平衡的编制方法 1 由矿石生产两种最终产品 精矿和尾矿取所处理矿石的重量为100 1 精矿产率 2 尾矿的产率 a 原矿中有用金属品位 精矿中有用金属品位 尾矿中有用金属品位 则尾矿产率为 2 100 1 矿石和产品中金属的平衡方程式为 100 1 100 1 所以 1 100 精矿中金属回收率 1 1 100 100 尾矿中金属损失率 2 100 1或 2 2 2 由矿石生产三种最终产品 两种精矿和尾矿 例如 铜精矿 铅精矿和尾矿 该原矿及选矿产品中所含的金属量 如下 Cu 铜 Pb 铅 原矿 b铜精矿 1b1铅精矿 2b2尾
9、矿 3b3 据上述资料可列出如下平衡方程式 1 矿量平衡 1 2 3 100 2 铜金属平衡 a1 1 a2 2 a3 3 a 100 3 铅金属平衡b1 1 b2 2 b3 3 b 100 式中 1 2 3分别为铜 铅精矿和尾矿的产率 解上述联立方程式 得出 1 2 1 a a3 b2 b3 a2 a3 b b3 a1 a3 b2 b3 b1 b3 a2 a3 100 2 a1 a3 b b3 b1 b3 a a3 a1 a3 b2 b3 b1 b3 a2 a3 100 而 3 100 1 2 回收率的计算如下 铜精矿中铜的回收率 cu 1 1 铅精矿中铅的回收率 pb 2b2 b另外 铜精矿中损失的铅 pb 1b1 b铅精矿中损失的铜 cu 2 2 由矿石生产四种或更多最终产品时 求解方法类似 为简便计算也可采用行列式求解
