选矿学考试复习题

1、什么叫选矿？

从地下开采出来的矿石一般都由有用矿物和脉石组成，其品位一般都比较低，不能直接进行冶炼，需要先进行加工，除去其中大部分脉石与有害成分，使有用矿物富集成精矿，供下一步使用。利用矿物的物理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与脉石矿物分离，并达到使有用矿物相对富积的过程叫选矿。2、选矿物质目的和意义是什么？

黑钨矿石一般含有大量的脉石，如石英，经过选矿除去大量的石英之类的脉石，是钨矿物成分得到富集，成为精矿产品。有的矿石中还有对冶炼过程有害的元素，如铁精矿中的硫和磷，他们的含量不能太高，不然会使生铁发脆。特别是一些多金属共生的矿石，其中所含各金属成分如Cu—Pb—Zn—Fe在冶炼时常常是相互为害的，只有经过选矿得到的多种精矿产品才能分别进行冶炼。

此外，选矿对冶炼的技术经济效果也是十分明显的，例如，铜精矿品位从15%提高到16%，可使冶炼回收率提高0.1%~0.15%，生产能力提高6%~8%，燃料消耗降低6%~7%；又如铁精矿品位提高1%，则高炉生铁产量提高2.5%，焦比下降1.5%。

因此，选矿目的是除去矿石中所含的大量脉石及有害元素，使有用的矿物得到富集，或使共生的各种有用矿物彼此分离，得到一种或几种有用的精矿产品。

选矿意义是对于开发矿业，充分利用矿产资源有着十分重要的意义。

3、常用的选矿方法有哪几种？

常用的选矿方法：重选法、浮选法、磁选法与电选法。

重选法是根据矿物相对密度（通常称比重）的差异来分选矿物的。密度不同的矿物粒子在运动的介质中（水、空气与重液）受到流体动力和各种机械力的作用，造成适宜的松散分层和分离条件，从而使不同密度的矿粒得到分离。

浮选法是根据矿物表面物理化学性质的差别，经浮选药剂处理，使有用矿物选择性地附着在气泡上，达到分选的目的。

有色金属矿的选矿，如铜、铅、锌、硫钼等矿主要用浮选法处理；某些黑色金属、稀有金属和一些非金属矿石，如石墨矿、磷灰石等也用浮选法选别。

磁选法是根据矿物磁性的不同，不同的矿物在磁选机的磁场中受到不同的作用力，从而得到分选。它主要用于选别黑色金属矿石（铁、锰、铬）；也用于有色和稀有金属矿石的选别。

电选法是根据矿物导电率的差别进行分选的。当矿物通过电选机的高压电场时，由于矿物的导电率不同，作用于矿物上的静电力也就不同，因而可使矿物得到分离。它主要用于稀有金属、有色金属和非金属矿石的选别。目前主要用于混合粗精矿石的分离和精选；如白钨和锡石的分离；锆英石的精选、钽铌矿的精选等。

4、选矿过程由哪些基本作业组成？

来自采场的矿石要经过选矿过程的各个作业，最后才能得到符合冶炼要求的精矿。

选矿作业主要包括：

（1）准备作业包括矿石的破碎与筛粉、磨矿与分级。

（2）选别作业如重选、浮选与电选等。

（3）脱水作业包括浓缩、过滤、干燥等。

5、什么叫粗选？什么叫精选？什么叫扫选？

粗选作业：矿石经如浮选、重选或磁选初次选别后，，将其所含的部分脉石或围岩选出，而得到了高于原矿品位的产物，一般还达不到精矿质量要求的这一工序。而经粗选得到的品位高于原矿的产物叫粗精矿。

精选作业：将粗精矿进行再选以得到合格的精矿的这一工序。有时需要将粗精矿经过几次精选才能得到合格精矿，其作业依次称为一

次精选、二次精选、三次精选。

扫选作业：一般粗选尾矿还不能作为最终尾矿废弃，往往需进入下一步处理的作业。为了提高金属的回收率，有时需要经过多次扫选才能得出最终尾矿。

6、什么叫精矿？什么叫尾矿？什么叫中矿？

精矿：矿石经过选别作业处理后，除去大部分的脉石与杂质，使有用矿物得到富集的产品。精矿是选矿厂的最终产品，有时也叫最终精矿，一般作为冶炼的原料。最终精矿要使其主要成分及杂质含量都达到国家标准，才能称为合格精矿。

尾矿：原矿经过选别作业处理后，其主要成分已在精矿中富集，有的经过中和处理后，矿石的次要成分或其他伴生金属也得到回收后剩余的含有用成分很低这部分产物，或叫最终尾矿。应当指出，在尾矿中仍然含有受目前技术水平限制而难于提取的有用成分，但将来有可能成为再利用的原料。因此，一般都将尾矿堆放在尾矿库保存起来。

中矿：在选别过程中得到的中间产物。中矿的有用成分含量一般介于精矿和尾矿之间。在选别过程中，中矿一般需要返回适当作业地点处理，或者进行单独处理。

7、筛分、筛分效率的含义分别是什么？

筛分：碎散物料通过一层或数层筛面被分成不同粒级的过程称为筛分。在实验室或试验场地为完成粒度分析而进行的筛分称为试验筛分。在工厂或选矿厂为完成生产任务而进行的筛分称为工业筛分。

筛分效率：实际得到的筛下产物量与入筛物料中所含粒度小于筛孔的物料量的比的百分数。

8、等沉现象及等沉比的含义是什么？

等沉现象及等沉比：通过对各种密度、粘度、形状不同的众多颗粒，进行沉降速度的测定，发现有时其密度、粒度、形状都不相同的两种颗粒，却有相同的自由沉降速度，这种现象谓之“等沉现象”。将具有相同沉降速度的颗粒，称为“等沉粒”。两个等沉粒的粒度之比值，叫做“等沉比”，以符号e0表示。等沉比e o通常是以等沉粒中密度小的矿粒粒度作分子，以密度大的矿粒粒度作分母。故等沉比e0是个永远是大于1的数值。

9、泡沫浮选和浮选过程含义分别指的是什么？

泡沫浮选：以泡沫为载体依据矿物表面物理化学性质的差异分选细粒物料的方法。

浮选过程：在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。其实质是疏水的有用矿物粘附在气泡上，亲水的脉石矿物留在水中，从而实现彼此分离。

10、捕收剂、调整剂、起泡剂及抑制剂的含义分别指的什么？

捕收剂：能选择性地作用于矿物表面并使其疏水的有机物质称为捕收剂。

调整剂：用于调整其他药剂（主要是捕收剂）与矿物表面的作用，调整矿浆的性质，提高浮选过程的选择性。

起泡剂：为表面活性物质，主要富积在水---气界面，促使空气在矿浆中弥散成小气泡，防止气泡兼并，并提高气泡在矿化和上浮过程中的稳定性，保证矿化气泡上浮后形成泡末层刮出。

抑制剂：抑制非目的矿物可浮性的调整剂。破坏和削弱矿物对捕收剂的吸附，增强矿物表面的亲水性，从而降低矿物可浮性的作用。

活化剂：凡能增强矿物表面对捕收剂的吸附能力的药剂，能促进和增强矿物与捕收剂的相互作用，提高矿物的可浮性。

11、什么是重力选矿？

重力选矿又称重选，就是根据矿粒间由于密度的差异，因而在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程。

粒度和形状会影响按密度分选的精确性。

12、重选的基本原理是什么？都有哪些应用？

重力选矿(简称重选)是主要的选矿方法之一。它是根据各种矿物的密度(通常称比重)或粒度的不同借助流体动力和各种机械力的作用，造成适宜的松散分层和分离条件，从而得到不同密度或不同粒度产品的工艺过程。显然矿物颗粒、形状将影响按密度分选的精确性。各种混合矿粒由于密度或粒度的差异，因而在运动的介质中(如水、密度大于水的重介质以及空气等)的沉降速度不同，移动的程度也不同。重选过程就是利用这种差异使矿物达到分离的，所有的重选过程都是以矿粒在选别的介质中的沉降规律为基础的。

矿粒在介质中的运动形式主要有：(1)重力作用下的垂直沉降；

(2)在斜面水流内的移动；(3)在振动与摇动下的析离；(4)细粒与运动介质一起钻过周围颗粒的空隙移向底层(这种运动称为“钻隙”)。

重力选矿所依据的理论有：

①颗粒及颗粒群的沉降理论

②颗粒群按密度分层的理论

③颗粒群在回转流中分层的理论

④颗粒群在斜面流中的分选理论

重力选矿的应用：在我国汉代就知道用重选法处理锡矿石。由于重选方法简单，成本较低，而且日益发展完善，所以重选法目前仍然是钨锡矿及煤炭的主要选矿方法。在某些有色金属、黑色金属、贵金属及非金属矿的选别中也得到广泛韵应用。

重力选矿中的按粒度分选过程(如分级、脱水等)几乎在一切选矿厂都是不可缺少的作业。

13、什么叫自由沉降？什么叫干扰沉降？

矿粒在介质中的沉降可以分为两种形式：自由沉降与干涉沉降。

自由沉降：严格来说，单个矿粒在无限宽阔的介质(水、空气、重液)空间内的沉降才是真正的自由沉降。这时矿粒只受到介质的阻力，而不受任何机械阻力的作用。这种情况实际上是不存在的，在重选理论研究中，一般是将矿粒在固体容积浓度小于3％的介质中沉降，作为自由沉降的。因为当矿浆浓度很稀时，矿粒在其中沉降所受周围矿粒和器壁对其直接和间接的干涉(即机械阻力)很小，可以忽略不计。因此可以近似地认为是自由沉降。

干涉沉降：当矿浆浓度增大后，矿粒受到周围矿粒直接摩擦和碰撞，以及它们之间间接通过介质而来的介质阻力干涉增大，并且浓度愈大，机械阻力愈大，干涉作用愈强，这种矿粒群在有限容器的沉降

运动，叫做干涉沉降。

在生产实践中，大多数情况属于干涉沉降。矿粒在干涉沉降时，由于所受的阻力较大，所以与自由沉降相比，其沉降速度较慢。14、什么叫等降颗粒?什么叫等降比?

等降颗粒：密度不同，粒度不同，但在介质中具有相同沉降末速的粒子。所以在水力分级的同一产物中，存在着粒度不同的颗粒，而且密度小的矿粒其粒径总是比密度大矿粒的粒径要大。

等降比：就是两个等降颗粒粒径之比。

式中d1—密度小的矿粒粒径；

d2—密度大的矿粒粒径。

15、跳汰选矿的基本原理是什么？

跳汰选矿是重选方法之一，它是在垂直交变的介质流的作用下，使矿粒松散，然后按密度差分层：轻的矿物在上层叫轻产物，重的在下层叫重产物，从而达到分选的目的。介质在一定范围内增大，矿粒间的密度差越大，则分选效率越高。

在跳汰机的垂直上升水流中，轻、重、大小不同的矿粒具有不同的运动速度，重的矿物在上升时落在轻矿物的后面，并且在上升终了时，处于轻矿粒之下。当矿粒反向运动时，在静止或下降的水流中，较重的矿粒将以较大的速度沉降，结果形成了轻重矿粒的分层：密度大的矿粒在下层紧贴在跳汰机的筛板，这样经过多次反复使分层趋于

分明，然后利用适当的装置将轻重两层矿粒分开，从而得到两种产品：精矿和尾矿。

16、影响跳汰机工作的主要因素有哪些？

⑴给料入选原料均质是保证跳汰制度稳定、减少设备过载或负荷不足、提高分选效率等的重要条件。

⑵频率和振幅脉动水流的振幅决定床层在上升期间扬起的高度和松散条件，频率决定一个跳汰周期所经历的时间。

⑶风量和水量风量可以改变脉动水流的振幅，从而调节床层的松散度和透筛吸啜力。跳汰机用水分顶水和冲水两项，冲水的作用是润湿给料和运输分选物料，冲水量约为总水量的20％～30％。顶水的作用是补充筛下水量，从而增强上升水流，减弱下降水流。

⑷风阀周期风阀周期特性决定脉动水流特性。

⑸床层状态床层的运动状态决定矿粒按密度分层的效果。因此要保持床层处于有利于分选的状态且稳定。

⑹产物排放按密度分层好的物料，应及时、连续、合理地排出跳汰机。

17、重介质旋流器?选煤用重介旋流器的种类?

重介质旋流器是一种结构简单，无运动部件的选煤设备。

根据机体形状分为：圆锥型和圆筒型重介质旋流器；

根据给料压力分为：有压给料和无压给料重介质旋流器；

根据产品数量可分为：两产品和三产品重介质旋流器。

18、什么是筛分？筛分作业有哪几类？

筛分：碎散物料通过一层或数层筛面被分成不同粒度级别的过程，称为筛分。在实验室或试验场地为完成粒度分析而进行的筛分称为试验筛分；在工厂或矿场为完成生产任务而进行的筛分称为工业筛分。

筛分作业可以分为以下几类：

⑴准备筛分：当筛分是为分选作业提供不同粒级的入选矿物时，称为准备筛分。如重选及磁选前的矿物筛分。对于煤炭工业，各种选煤设备都应供给适宜粒级的原煤，过粗的大块不能分选，过细的微粒难以回收。

⑵辅助筛分：当筛分作业和破碎作业配合进行时称为辅助筛分。若用在破碎前把合格粒级预先筛出叫预先筛分；若用在破碎后以控制破碎产品的粒度则叫检查筛分。预先筛分的目的是为了避免物料的过粉碎，从而提高破碎设备的生产能力和减少动力消耗。检查筛分的目的是从破碎设备的产物中，将粒度不合格的大块筛出，以保证产品不超过要求的粒度上限，见图2-1所示。

图2-1 筛子与破碎机的配合

（a）预先筛分；（b）检查筛分（c）预先及检查筛分

⑶独立筛分：当筛分产品作为最终产品供给用户时，称为独立

筛分。如煤、铁矿石和建筑石料的筛分。对于煤炭工业，独立筛分主要是指筛选厂生产不同粒级商品煤的筛分。

⑷脱水筛分：将伴有大量水的碎散物料（如渣浆、泥浆、矿浆等）作为筛分原料，以脱除其中液相为目的的筛分称为脱水筛分。例如：湿法选矿或选煤生产中，都需要在水介质中进行，精、尾矿中含有大量的水，脱水筛分一方面可以提高产品质量，便于贮存和运输、减少运输量及解决高寒地区冬季装、卸车的困难，另一方面可以回收水，以便循环使用。

⑸脱泥筛分与脱介筛分：为达到一定的工艺目的，将碎散物料或伴有水的碎散物料作为筛分原料，脱除其中细粒的筛分，称为脱泥筛分或脱介筛分。

例如：在重介质选煤时，为了减轻煤泥（－0.5mm）对介质系统的污染，在煤进入重介质分选机前所进行的脱泥筛分；在跳汰选煤时，为了降低洗水粘度，提高细粒煤的分选效率，在煤进入跳汰机前的脱泥筛分；为了减少高灰细泥对重介质或跳汰精煤的污染所进行的脱泥筛分；在重介质选煤时，为了回收细粒状的重介质（－200网目）所进行的筛介筛分。

在很多情况下，脱水、脱泥和脱介筛分的工艺作用是兼而有之的，而筛分作业却只有一个。为了使筛分更加充分，应经常向筛面施加喷淋水冲洗。用于脱水、脱泥、脱介的筛分机，在工艺上常称为脱水筛、脱泥筛、脱介筛。

⑹选择性筛分：通常，筛分是将碎散物料按几何尺寸（粒度）

进行分离的，但在某些情况下，筛分还可将碎散物料按质量分级。如选矿或选煤生产中按品位或灰分分离，这种筛分称为选择性筛分。

19、选矿厂常用的破碎与磨矿机械有哪几类？

⑴根据破碎力作用的方式可以将破碎机械粗略地分为两大类：破碎机和磨矿机。

破碎机一般处理较大块的物料，产品粒度较粗，通常大于8毫米。其构造特征是破碎件之间有一定间隙，不互相接触。破碎机又可分为粗碎机、中碎机和细碎机。

一般来说磨矿机所处理的物料较细，产品粒度是细粒，可达0.074毫米，甚至还要细些。其结构特征是破碎部件（或介质）互相接触，所采用的介质是钢球、钢棒、砾石或矿块等。

但有的机械是同时兼有碎矿与磨矿作用，如自磨机。Ф5.5×1.8米自磨机处理矿石粒度上限可达350-400毫米，产品细度可达–200目占40%左右。

⑵根据破碎方式、机械的构造特征（动作原理）来划分，将破碎机械大体分为六类，如图所示：

①颚式破碎机（老虎口）（图2-9a）：破碎作用是靠可动颚板周期性地压向固定颚板，将夹在其中的矿块压碎。

②圆锥破碎机和旋回破碎机（图2-9b）：矿块处于内外两圆锥之间，外圆锥固定，内圆锥作偏心摆动，将夹在其中的矿块压碎或折断。

③辊式破碎机（图2-9c）：矿块在两个相向旋转的圆辊夹缝中，

主要受到连续的压碎作用，但也带有磨剥作用，齿形辊面还劈碎作用。

④冲式破碎机（图2-9d、g、h）：矿块受到快速回转的运动部件的冲击作用而被击碎。属于这一类的又可分为：锤碎机；笼式破碎机；反击式破碎机。

⑤滚筒碎选机：滚筒碎选机又称选择性破碎机。它在工作过程中具有破碎和筛分两种作用，并能达到分选的目的。它是利用煤和矸石的硬度不同，也就是利用在同样的冲击破碎条件下煤和矸石可破碎性的差异来进行破碎和分选的。

⑥磨矿机（图f、i）：矿石在旋转的圆筒内受到磨矿介质（钢球、钢棒、砾石或矿块）的冲击与研磨作用而被粉碎。

⑦其他类型的破碎磨矿机：

a.辊磨机：借转动的辊子将物料碾碎。

b.盘磨机：利用垂直轴或水平轴的圆盘转动作为破碎部件。

c.离心磨矿机：利用高速旋转部件和介质产生的离心力来完成破碎作用。

d.振动磨矿机：利用转轴产生高频率的振动，使介质与物料互相碰击而完成破碎作用。

各类破碎机有不同的规格，不同的使用范围。目前，选矿厂粗碎多用颚式破碎机或旋回圆锥破碎机；中碎采用标准型圆锥破碎机；细碎采用短头型圆锥破碎机。粗磨用棒磨机、细磨用球磨机。

20、什么是分级？它有哪几种类型？

把物料按颗粒大小（粒度范围）分成若干粒级的作业称为分级。

分级有水力分级、风力分级和筛分三种方法。具体采用哪种分级方法，决定于被分级物料的粒度（颗粒大小）状况和作业条件。

⑴水力分级：在水介质中，不同粒度的物料，按其沉降速度的不同分成若干粒级的作业称为水力分级。多用于细粒带水物料。例如，选煤厂中煤泥的分级，煤泥的浓缩与澄清。常见设备有角锥沉淀池、沉淀塔、斗子捞坑、浓缩机和厂外沉淀池。

⑵风力分级主：使用空气作为分级介质的分级作业称为风力分级。它用来处理小于0.5mm的煤尘或矿尘。选煤厂的集尘作业实质上便是风力分级。

⑶筛分：物料通过筛面按粒度分成不同粒级的作业，称为筛分。物料中粒度小于筛孔尺寸颗粒穿过筛面落到筛下，称筛下物；粒度大于筛孔尺寸的颗粒留在筛上，称筛上物，用于完成筛分作业的设备称为筛分机，或者简称筛子。一般适用于筛分较粗的物料，即大于0.5mm 或0.25mm物料。