矿物加工学讲义(一篇)
矿物加工过程与矿物加工学---化学选矿
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化 学 选 矿 与 物 理 选 矿 、 冶 炼 的 关 系
矿物的生物与化学处理
第一章 矿物化学18处理
2 化学选矿的一般过程
1）原料准备：矿物原料的破、磨、配料；预先富集。 2）焙烧：使目的组分矿物转变为易浸的或易于物理分选的形态，部分
杂质分解挥发或转变为难浸的形态，且可改变原料的结构构造。 3）浸出：使有用组分或杂质组分选择性地溶于浸出液中，从而使两种组分
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-SX-EW
提紫 铜金 矿山 山铜
矿 万 吨 级 生 物 堆 浸
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矿石破碎
萃取
堆浸 电积
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西藏玉龙铜矿（生物）湿法提铜技术
➢ 概况
我国超大型铜矿床之一，累计探明的铜金属储量650万吨 矿床分为三个矿体，分为氧化矿带、次生矿带和原生矿带 海拔4560-5120m，外部环境条件差
绪论（矿物加工过程与矿物加工学）
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Байду номын сангаас
矿物加工过程
矿物加工方法： 粉体加工 分离加工 改性加工 成型加工
矿物加工目的： 矿物原料 矿物材料 环境保护
选矿过程： 粉体 分选 脱水
典型的矿物加工过程 典型的过程工艺
（单元操作）
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矿物的生物与化学处理
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第一章 矿物化学处理
一、矿物的化学处理 二、煤炭的化学脱灰
产品形态：矿物精矿 化学精矿
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矿物的生物与化学处理
第一章 矿物化学处理
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化学选矿与冶炼 ：
相似之处：利用化学、物理化学、化工的基本原理解决 矿物加工中的有关工艺问题。
矿物加工工程
矿物加工工程矿物加工工程是矿业领域的重要部分，主要负责从矿石中提取有价值的矿物质，并对其进行加工和处理，以满足工业和市场的需求。
本篇文章将介绍矿物加工工程的基本概念和一些常见的加工方法。
矿物加工工程是将矿石进行物理、化学和冶金等处理的过程，以便从中提取出有用的矿物质和金属。
该工程涉及多个环节，包括矿石的破碎、粉磨、筛分、浮选、磁选、重选、脱水和干燥等。
通过这些加工过程，矿石中的有价值的矿物质可以得到有效地提取和分离。
矿石破碎是矿物加工工程中的重要环节之一。
由于矿石的硬度和形状各不相同，为了更好地进行后续的处理，需要将矿石进行破碎。
常用的破碎设备有颚式破碎机、圆锥破碎机和冲击破碎机等。
这些设备可以将矿石破碎成所需的粒度，以便后续的加工。
矿石的粉磨也是矿物加工工程中的重要环节之一。
粉磨可以将矿石粉碎成更细的颗粒，以便后续的处理。
常用的粉磨设备有球磨机、研磨机和制粉机等。
这些设备通过摩擦和撞击等作用，将矿石粉磨成所需的细度，以提高矿石的表面积和暴露度，有利于后续的浮选和磁选等分离过程。
浮选是矿物加工工程中常用的分离方法之一。
浮选通过对矿石悬浮液中加入一定的药剂，在气泡的作用下，使有用矿物质与不需要的废石质分离。
浮选可以处理不同类型的矿石，包括硫化矿、氧化矿和非金属矿等。
通过调整药剂种类和用量，可以实现对不同矿石的选择性浮选，达到提高矿石品位和回收率的目的。
磁选是矿物加工工程中另一种常用的分离方法。
磁选通过利用磁性矿物质和非磁性矿物质在磁场中的不同响应，将它们进行分离。
磁选适用于含有磁性矿物质的矿石，如铁矿石和锰矿石等。
通过调整磁场的强度和方向，可以实现对磁性矿物质和非磁性矿物质的有效分离。
重选是矿物加工工程中对粗粒矿石进行分离和提纯的方法，常用于破碎、粉磨和浮选等处理过程的中间或最终产物。
重选一般通过重力或其他力的作用，将矿石根据密度差异进行分级和分离。
常见的重选设备有螺旋分选机、离心分选机和震动筛等。
矿物加工文档
矿物加工简介矿物加工是将从矿石中提取的目标矿物转化为可用于工业生产和其他各种用途的产品的过程。
矿物加工通常包括粉碎、磨细、浮选、浸出、过滤和干燥等多个阶段。
在这篇文档中，我们将介绍矿物加工的基本概念和常见的加工方法。
粉碎粉碎是矿物加工的第一步，目的是将原始矿石破碎为更小的颗粒。
常用的粉碎设备包括颚式破碎机、圆锥破碎机和冲击破碎机等。
通过粉碎，原始矿石的表面积增大，有利于后续的磨矿和浮选过程。
磨细磨细是将粉碎后的矿石进一步细化的过程。
磨细的目的是降低矿石的颗粒大小，增加其表面积，以提高金属的释放率。
常见的磨细设备包括球磨机、矿石磨机和振动磨机等。
浮选浮选是矿物加工中最常用的提取和分离技术之一，适用于金属矿石的加工。
浮选的原理是利用不同矿物的物化性质差异，通过气泡与矿石颗粒间的吸附作用将有用矿物与废石分离出来。
常用的浮选设备包括浮选机和离心浮选机等。
浸出浸出是从矿石中提取金属的过程。
该过程通常通过将矿石浸入溶解剂中，使金属与溶解剂发生反应，形成金属离子溶液，并对溶液进行分离和精制。
常见的浸出方法包括酸浸、氰化物浸出和氧化浸出等。
过滤过滤是将浸出液中的固体颗粒进行分离的过程，常用于从浸出液中分离出金属或颗粒物。
过滤的常见设备有压力过滤机、真空过滤机和压力层析机等。
通过过滤，固体颗粒可以被分离出来，从而得到纯净的浸出液。
干燥干燥是将湿矿石或湿浸出液中的水分去除的过程。
常用的干燥设备包括旋转干燥机、带式干燥机和流体化床干燥机等。
通过干燥，矿石或浸出液中的水分被蒸发，从而得到干燥的产品。
结论矿物加工是将原始矿石转化为可用于工业生产和其他用途的产品的过程。
通过粉碎、磨细、浮选、浸出、过滤和干燥等多个阶段的加工，我们可以将矿石中的目标矿物分离出来，并得到纯净的产品。
矿物加工是现代工业生产不可或缺的一环，对于资源的合理利用和环境保护具有重要意义。
矿物加工工程概论
三、煤炭是我国的主要能源
• ㈠能源及其分类
• 1、能源：可以提供能量和做功的自然资源。 • 2、能源分类：
•
再生能源：水力
•
常规能源
•
非再生能源：煤、石油、天然气
•
一次能源
• 能源
再生能源：太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能
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新能源
•
非再生能源：核聚变能
•
•
二次能源：焦炭、电力、煤气、热；煤油、重油等石油制品；余热、蒸汽等
• ⑶中矿：分选过程中产出的中间未完成产品，需要返回原分选流程中处理或
•
单独处理。
• ⑷尾矿：经过分选后残余的可弃去的物料。
一、矿物加工的基本概念和术语
• 4、矿产资源：是指由地质作用形成的，赋存于地壳内部或地表的具有利用
•
价值的，呈固态、液态或气态的自然资源。它即包括在当前
•
技术经济条件下可以开发利用的物质，又包括在未来条件下
•
合体。
• 3、矿石：是指在目前的技术经济条件下，在质和量两方面都能为国民经
•
济所利用的矿物集合体。
•
有用矿物：能直接被利用或能从中提取一种或多种元素的矿物。
• 矿石
•
脉石：与有用矿物伴生的，目前无法富集或尚不能利用的一些矿物。
• ⑴原矿：矿山采出的原始产品，其中含有大量的脉石。
• ⑵精矿：经分选后富集了有价成分的最终分选产品。
四、煤及煤质的基本知识
• ⒈煤的形成
• 煤：古代植物遗体经成煤作用后转变成的固体可燃矿产。 • 成煤作用：从植物死亡、堆积到转变为煤的演变过程，以及在这个
演变过程中经受的各种作用，称为成煤作用。
四、煤及煤质的基本知识
矿物加工(2-1)
第一篇
固液分离技术
矿物加工学（2）
第一章 固液分离体系
5. 煤泥水的分散状态 它首先取决于煤泥的粒度组成。由于大于3545um的粗粒煤泥呈不稳定状态，容易沉降分层。因此， 煤泥水的分散状态主要由小于35-45um的细粒煤泥行 为所决定。 促使颗粒呈分散状态的主要为界面电性作用和水 化作用，界面电作用是指颗粒带同样电荷而互相排斥， 水化作用是指水化膜阻止颗粒直接接触而相互靠近。 经过压缩双电层和除去表面水膜，颗粒间的分子作用 力上升为主要矛盾，颗粒呈凝聚状态(如图1)。
第一篇
固液分离技术
矿物加工学（2）
第一章 固液分离体系
3. 煤泥水浓度 煤泥水浓度代表煤泥水中的煤泥含量。它是煤泥 水的一个重要指标。在选煤厂，不同作业煤泥水浓度 相差很大，浮选入料浓度50-120g/L；浮选尾煤浓度 十几到几十g/L；循环水浓度可以从0-200g/L；压滤 机入料浓度要求达到400g/L以上。 低浓度条件有利于固体颗粒的沉降，高浓度条件 有利于煤泥水的过滤与压滤。
第一篇
固液分离技术
矿物加工学（2）
第一章 固液分离体系
在选煤实践中，煤的水分主要包括两种，即 外在与内在水分，内在水分包括结合水和吸湿水 分，其它两种则为外在水分。
第一篇
固液分离技术
矿物加工学（2）
第一章 固液分离体系
粗粒两相体系的固液分离容易的原因： 1. 固相颗粒的快速沉降。由于粒度粗，颗粒表面 力小，重力对其行为起决定性作用。固体物料在重力作 用下很快下沉并呈紧密堆积，容易实现沉降分离。 2. 水的快速渗流。由于颗粒粒度粗，颗粒间间隙 大。水很容易从固体颗粒之间通过或排出。即物料脱水 容易。
矿物加工学（2）
第一篇
固液分离技术
矿物加工学
矿物加工学
矿物加工学是研究如何从矿石或矿物中提取有用的金属或非金属元素的科学与工程领域。
该学科涵盖了从矿石的初步破碎、磨矿、选矿等分离处理工艺，到提纯、浸出、萃取等深度加工工艺的整个过程。
矿物加工学的主要任务是探索和开发高效的加工技术，以提高矿石的综合利用率和金属回收率，降低生产成本，减少对天然资源的浪费和环境污染。
在实际工程应用中，矿物加工学需要考虑矿石的物理性质、矿石矿物组成、矿石矿物颗粒大小以及有关化学等因素，制定合理的加工流程和设备选择。
矿物加工学的研究内容包括矿石的破碎、磨矿、筛分、浮选、重选、磁选、电选、浸出、萃取、沉淀、过滤、干燥等一系列技术和过程。
同时，矿物加工学也涉及到相关的自动化控制、仪表检测、工艺流程优化等方面的研究。
矿物加工学对于提高矿石的利用率、开发和利用矿产资源具有重要意义。
它是矿产勘查与开发的重要环节之一，不仅促进了资源的开发利用，而且也支持了工业生产的发展。
高等矿物加工学(王学涛)
6.大红山式和蒙库式海相火山沉积变 质型铁矿
以磁铁矿矿石为主,品位35% ~ 60%,主要分布 在云南、新疆一带,资源量为20亿t。
二、铁矿石资源Байду номын сангаас
在铁矿中共生和伴生铁矿多,约占资源量 27. 9%,典型矿床有攀枝花铁矿、白云鄂博铁 矿、大冶铁矿等,共(伴)生组分有钒、钛、稀土、 铜等。 目前我国菱铁矿石和褐铁矿石资源的利 用率极低,大部分没有回收利用或根本没有开 采利用。我国最大量入选的矿石为鞍山式沉 积变质铁矿石,但其中也有部分矿石由于嵌布 粒度微细,矿物组成复杂尚未得到有效的开发
三.我国难选铁矿石选矿技术
3.5 鲕状赤铁矿石选矿技术 随着我国可利用的铁矿资源逐渐减少,研 究鲕状赤铁矿石的高效选矿技术已凸显重要 性和紧迫性。相关初步研究结果证明,超细磨 -选择性絮凝(聚团)-强磁选或浮选、还原焙 烧-超细磨-选择性絮凝(聚团) -弱磁选或浮 选等高效选矿工艺或选冶联合工艺已显现其 优越性。
三.我国难选铁矿石选矿技术
最终铁精矿品位为 35%以上(焙烧后铁品位 51%以上),SiO2含量降至4%以下,四元碱度达 到3以上,既是一种铁原料,又具有炼铁熔剂的 性能,与酸性铁精矿混合冶炼能大大改善冶金 性能,预算年效益可达数千万元。中性或还原 磁化焙烧-弱磁选是最原始且可靠的菱铁矿选 矿技术,虽然加工成本较高,但随着铁矿资源紧 缺和价值的升高,该技术的研究与应用逐渐趋 于升温。
二、铁矿石资源
3.大冶式和邯邢式接触交代型铁矿
以磁铁矿石为主,品位35% ~60%,主要分布在 邯邢、莱芜和长江中下游一带,资源量为50亿t， 铁含量>45%的富矿较多。
4.梅山式玢岩型铁矿
以磁铁矿石为主,资源量10亿t，品位35% ~ 60%。
矿物加工学
Q dD 2 dA2 NdA2 3 3K 2 D dD 3K 2Q D D
破碎Q立方米物料所需之功：
（4-2-6）
A 3K 2 Q
d pj
D pj
D pj dD 3K 2 Q ln K ' 2 Q ln i D d pj
（4-2-7）
由式（4-2-7）可见，根据体积假说，破碎功只与破碎比有关。
1 1 1 A3 K 3 ( ) K3 ( i 1) （4-2-9） d D D
4.2 破碎及粉碎理论
榜德假说适用于破碎和磨碎。 以上所介绍的三种破碎理论都有局限性和误差，都从某一个角度解释了 破碎的某一阶段。 面积假说只注意了新生表面积所需要的能量，而忽视了物料破碎前先出 现变形和实际中物料又是非均质的。 体积假说只考虑了破碎时的变形能，没有考虑到新生表面积的增加，同 样具有片面性。 裂缝假说是介于面积假说与体积假说之间，提出破碎功耗与 D5/2成正比， 但没有充足的理论根据，而且由于它是根据实际资料整理出的经验公式， 所以具有一定的适用范围。
4.2 破碎及粉碎理论
破碎理论的实际应用条件:
粉碎时新生表面积不多，体积假说较为准确，裂缝假说结果不可 靠；细碎时（破碎到10μ m以下时）裂缝假说求得的数据过小，此时 新生表面积增加，表面能是主要的，面积假说较为准确；在粗碎与细 碎之间的广泛范围内，裂缝假说比较适用，因为榜德的经验公式是根 据一般破碎设备得出结论，所以在中等破碎比情况下与它大致相符。
4.1
概述
（2）磨 碎
磨矿是在研磨介质产生的冲击力和研磨力的联合作用下矿石被粉碎 成微细颗粒的过程。磨矿作业是矿石破碎过程的继续，是分选前准备作 业的重要组成部分。 在选矿工业中，磨矿细度与选矿指标有着密切的关系。在一定程度 上，有用矿物的回收率随着磨矿细度的减小而增加。因此，适当减小矿 石的磨碎细度能提高有用矿物的回收率和产量。 磨矿作业所用的机械设备称为磨矿机。