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1、选矿分析试验方案的拟定和球磨机的运用第一节 矿石性质研究的内容和程序选矿试验方案，是指试验中准备采用的选矿方案，包括所欲采用的选矿方法、选矿流程和选矿设备等。为了正确地拟订选矿试验方案，首先必须对矿石性质进行充分的了解，同时还必须综合考虑政治、经济、技术诸方面的因素。矿石性质研究内容极其广泛，所用方法多种多样，并在不断发展中。考虑到这方面的工作大多是由各种专业人员承担，并不要求选矿人员自己去做，因而，在这里只准备着重讨论三个问题，即：1.初步了解矿石可选性研究所涉及的矿石性质研究的内容、方法和程序；2.如何根据试验任务提出对于矿石性质研究工作的要求；3.通过一些常见的矿产试验方案实例，说明如何
2、分析矿石性质的研究结果，并据比选择选矿方案矿石性质研究的内容 矿石性质研究的内容取决于各具体矿石的性质和选矿研究的工作的深度，一般大致包括以下几个方面：1. 化学组成的研究 矿物组成的研究内容是研究矿石中所含化学元素的种类、含量及相互结合情况；2. 矿物组成的研究 矿物组成的研究内容是研究矿石中所含的各种矿物的种类和含量，有用元素和有害元素的赋存形态。3. 矿石结构构造，有用矿物的嵌布粒度及其共生关系的研究；4. 选矿产物单体解离度及其连生体特性的研究；5. 粒度组成和比表面的测定；6. 矿石及其组成矿物的物理、化学、物理化学性质以及其他性质的研究。其内容较广泛，主要有比重、磁性、电性、形状、
3、颜色、光泽、发光性、放射性、硬度、脆性、湿度、氧化程度、吸附能力、溶解度、酸碱度、泥化程度、摩擦角、堆积角、可磨度、润湿性、晶体构造等。不仅原矿试样通常需要按上述内容进行研究，而且也要对选矿产品性质进行考察，只不过前者一般在试验研究工作开始前就要进行，而后者是在试验过程中根据需要逐步去做。二者的研究方法也大致相同，但原矿试样的研究内容要求比较全面，详尽而选矿产品的考察通常仅根据需要选做某些项目。一般矿石性质的研究工作是从矿床采样开始。才矿床采样过程中，除了采取研究所需的代表性试样外，还需同时收集地质勘探的有关矿石和矿床特性等方面的资料。由于选矿试验研究工作是在地质部门已有研究工作的基础上进行的
4、。因而在研究前对该矿床矿石的性质已有一个全面而定性的了解，再次研究的主要目的应该是：1，核对本次所采用试样同过去研究试样的差别，获得准确的定量资料；2，补充地质部门未做到的做得不够，但对选矿试验又非常重要的一些项目，如矿物嵌布粒度测定，考察某一有益或有害成分的赋存形态等。矿石性质研究须按一定程序进行，但不是一成不变的，如某些特殊的矿石需要采取一些特殊的程序，对于反射性矿石，就首先要进行放射性测量，然后具体查明哪些矿物有放射性，最后才进行分选取样进行化学组成几矿物鉴定工作。对于简单的矿石，根据已有的经验和一般的显微镜鉴定工作即可指导选矿试验。选矿试验所需矿石性质研究程序，一般可按图1-2-1进行
5、。矿石结构、构造与可选性的关系矿石结构、构造是说明矿物在矿石总的几何形态和几何关系。结构是指某矿物在矿石中的结晶程度、矿物颗粒的形状 大小和互相结合的程度关系。而构造是指矿物集合体的形状外观 大小和互相结合关系。前者多借助显微镜观察，后者一般利用宏观标本肉眼观察。矿石的结构 构造所反映的虽是矿石中矿物的外形特征，但却与他们的生成条件密切相关，而已对于研究矿床成因有重要意义。在一般地址报告中都会对矿石的结构 构造特点曾性详细的说明，详细的描述。矿石的结构、构造特点，对于矿石的可选性同样具有重要意义，而其中最重要的则是有用矿物颗粒形状，大小和相互结合的关系，因为它们直接决定着破碎、磨碎时有用的矿物
6、单体解离和难易程度以及连生体的特性。选矿试验时，若已有地质报告或过去的研究报告作参考，不一定要再对矿石的结构和构造进行全面研究一，矿石的构造。矿石的构造形态及其可选性可以大致划分如下：1，块状构造 游泳的矿物集合在矿石中占80%左右，呈无空洞的致蜜状，矿物排列无方向性者，即为块状构造。其颗粒有粗大、细小、隐晶质的几种。若为隐晶质者称为致密块状。此种矿石如不含有伴生的有价成份或有害杂质（或含量甚低），即可不经选别，直接送冶炼或化学处理。反之，则需经选矿处理。选别此种矿石的磨矿细度及可得到的选别指标取决于矿石中有用矿物的嵌布粒度特性。2. 浸染状构造 有用矿物颗粒其细小脉状集体。相互不结合地、孤立
7、地、疏散地分布在脉石矿物构成 的基质中。这类矿石总的来说是有利于选别的，所需磨矿细度及可能得到的选别指标取决于矿石小有用矿物的嵌布粒度特性，同时还取决于有用矿物分布的均匀程度，以及其中有否其他。矿物包体，脉石矿物中有否有用矿物包体，包体的粒度大小等。3. 条带状构造 有用矿物颗粒活矿物集合体，在一个方向延伸，以条带相见出现，当有用矿物条带不含有其他矿物（纯净的条带），脉石矿物条带也较纯净时，矿石易于选别。条带不纯净的情况下其选矿工艺特征与浸染状构造矿石相类似。4. 角砾状构造 指一种或多种矿物集合体不规则的胶结。如果有用矿物成破碎角砾被脉石矿物所胶结，则在粗磨的情况下即可得到粗精矿和废气尾矿，
8、粗精矿再磨再选。如果脉石矿物为破碎角砾，有用矿物为胶结物，则在粗磨的情况下可得到一部分合格精矿，残留在富尾矿中的有用矿物需再磨再选，方能回收。5. 鲕状构造 根据鲕粒和胶结物的性质可大致分为：（1）鲕粒为一种有用矿物组成，胶结物为脉石矿物，此时磨矿粒度取决于鲕粒的粒度，精矿质量也决定于鲕粒中有用成分的含量，（2）鲕粒为多种矿物（有用矿物和脉石矿物）组成的同心环带状构造。若鲕粒核心大部分为一种有用矿物组成，另一部分鲕核为脉石矿物所组成，胶结物为脉石矿物，此时可在较粗的磨矿细度下（相当于鲕粒的粒度），得到粗精矿和最终尾矿。欲再进一步提高粗精矿的质量，常需要磨到鲕粒环带的大小，此时磨矿粒度极细，造成
9、矿石泥化，使回收率急剧下降。因此，复杂的鲕状构造矿石采用机械选矿的方法一般难以得到高质量的精矿。与鲕状构造的矿石选矿工艺特征相近的有豆状构造、肾状构造以及结核状构造。这些构造类型的矿石如果胶结物为疏松的脉石矿物，通常采用洗矿、筛分的方法得到较粗的精矿。6. 脉状及网脉状构造 一种矿物集合体的裂隙内，有另一组矿物集合体穿插成脉状及网脉状。如果有矿物在脉石中成为网脉，则此种矿石在粗磨后即可选出部分合格精矿，而将富尾矿再磨再选：如果脉石在有用矿物中成为网脉，则应选出废气尾矿，将低品位精矿再磨再选。7. 多孔状及蜂窝状构造 指在风化作用下，矿石中一些易溶矿物活成分被带走，在矿石中形成孔穴。则多为孔状。
10、如果矿石在风化过程中，溶解了一部分物质，剩下的不易溶或难溶的成分形成了墙壁或隔板似的骨架称为蜂窝状。这两种矿石都容易破碎，但如孔洞中充填、结晶有其他矿物时，则对选矿产生不利影响。8. 似层状构造 矿物中各种矿物成分呈平行层理方向嵌布，层间接触界线较为整齐。一般铁、锰、铝的氧化物和氢氧化物具有这种构造。其选别的难易决定于层内有用矿物颗粒本身的结构关系。9. 胶状构造 胶状构造是在肢体溶液的矿物沉淀时形成的。是一种复杂的集合体，是由弯曲而平行的条带和浑圆的带状狂瘤所组成。这种构造裂隙较多。胶状构造可以由一种矿物形成，或者由一些成层交错的矿物带所形成。如果有用矿物的胶体沉淀和脉石矿物的胶体沉淀彼此孤
11、立地不是同时进行，则有可能选别。如二者同时沉淀，形成胶体混合物，而且有用矿物含量不高时，则难于机械方法进行选分、二、 矿石的结构矿山的结构是指矿石中矿物的颗粒的形态，大小空间分布上所显示的特征。构成矿石结构的主要因素为：矿物的粒度、晶粒形态（结晶程度）及嵌布方式等。1. 矿物颗粒的粒度矿物粒度大小的分类原则及划分的类型还很不统一，但是在选矿工艺上，为了说明有用矿物粒度大小与破碎，磨碎和选别方法的重要关系，常采用粗粒嵌布，微粒和次显微粒嵌布等概念，至于怎样叫粗，怎样叫细，这完全是一个相对概念，它与采用的选矿方法、选矿设备、矿物和种类等有着密切关系。一般可大致划分我如下:(1) 粗粒嵌布 矿物颗粒
12、的尺寸为202mm，亦可用肉眼看出或测定。这类矿石可用重介质选矿，跳汰或干式磁选法来选别。(2) 中粒嵌布 矿物颗粒尺寸为20.2mm，可在放大镜的帮助下用肉眼观察或测量。这类矿石可用摇床、磁选、电选、重介质选矿，表层浮选等方法选别。(3) 细粒嵌布 矿物颗粒尺寸0.20.02mm，需要在放大镜或显微镜下能辨认，并且只有在显微镜下才能测定其尺寸。这类矿石可用摇床、溜槽、浮选、湿式磁选、电选等。矿石性质复杂等，需借助于化学的方法处理。(4) 微粒嵌布 矿物颗粒尺寸为202um，只能在显微镜下观测。这类矿石可用浮选，水冶等方法处理。(5) 次显微（亚微观的）嵌布 矿物颗粒尺寸为202um，需采用特
13、殊方法(如电子显微镜)观测。这类矿石可用水冶方法处理，(6) 胶体分散 矿物颗粒尺寸在0.2um以下。需采用特殊方法（如电子显微镜）观测，这类矿石一般可用水冶或火法冶金处理。有用矿物嵌布粒度大小不均的，可称为粗细不等嵌布，细微粒不等粒嵌布等。嵌布粒度特性的研究 嵌布粒度特性，是指矿石中矿物颗粒的粒度分布特性。实践中可能遇到的矿石嵌布粒度特性大致可分为以下四中类型：（1） 有用矿物颗粒具有大致相近粒度（如图1-2-2中曲线1），可称为等粒嵌布矿石，这类矿石最简单，选别前可将矿石一直磨细到有用矿物颗粒基本完全解离为止，然后进行选别，其选别方法和难易程度则主要取决于矿物颗粒粒度的大小。（2） 粗粒占
14、优势的矿石，即以粗粒为主的不等粒嵌布矿石（如图1-2-2中曲线2所示），一般采用阶段破碎磨碎、阶段选别流程。（3） 细粒占优势的矿石，即以细粒为主的不等嵌布矿石（如图1.-2-2中曲线3所示），一般须通过技术经济比较之后，才能决定是否需要采用阶段破碎磨碎，阶段选别流程，（4） 矿物颗粒平均分布各个粒级中（如图1-2-2中曲线4），即所谓极不等粒嵌布矿石，这种矿石最难选，常需采用多段破碎磨碎、多段选别的流程。由上可见，矿石中有用矿物颗粒的粒度和粒度分布特性，决定着选矿方法和选矿流程的选择，以及可能打到的选别指标，因而在矿石可选性研究工作中，矿石嵌布特性的研究通常具有极重要的意义。还须注意的是，选
15、矿工艺上常用的“矿石嵌布特性”（有人称为浸染特性）一词的含义，除了指矿物颗粒的粒度分布特性以外，有时还包含着有用矿物颗粒的矿石中的散步是否均匀等方面的性质。散步均匀的，可成为均匀嵌布矿石，散布不均匀的，称不均匀嵌布矿石（在过去的教材中，以及其他许多选矿专业书刊上把不等粒嵌布称为不均匀嵌布，请注意区别）。矿物颗粒粒度很小时（如胶体矿物），矿物散步的不均匀性，往往有利于选别，若多种有用矿物颗粒相互毗连，紧密共生，形成较粗的集合体分布于脉石中，则称为集合嵌布矿石，这类矿石往往可在粗磨条件下丢出尾矿，然后将粗精矿再磨再选，就可以显著节省磨矿费用，减少下一步选别作业的处理矿量。2. 晶粒形态和嵌镶特性根
16、据矿物颗粒结晶的完整程度，可分为：（1）自形晶-晶粒的晶形完整；(2)半自形晶-晶粒的部分晶面残缺；(3)他形晶-晶粒的晶形全不完整。矿物颗粒结晶完整或较好，将有利于破碎，磨矿和选别。反之，矿物没有什么完整晶形或晶面，对选矿不利。矿物经理与晶粒的接触关系成为嵌镶。如果晶粒与晶粒接触的边缘平坦光滑，则有利于选矿。反之，如为锯齿状的不规则形状则不利于选矿。常见矿石结构类型：（1） 自形晶粒状结构 矿物结晶颗粒具有完整的结晶外形。一般是晶出较早的和结晶生长力较强的矿物晶粒，如铬铁矿、磁铁矿、黄铁矿、毒砂等。（2） 半自动晶粒状结构 由两种或两种以上的矿物晶粒组成，其中一中晶粒是各种不同自形程度的结晶颗粒，较后形成的颗粒则往往是他形晶粒，并溶蚀先前形成的矿物颗粒。如较先形成的各种不同程度自形结
