选矿工艺及基础知识

选矿工艺及基础知识一、选矿车间工艺（一）选矿车间概况选矿车间现有200吨/日和600吨/日两个选厂。

200吨/日选厂日处理量300吨，600吨/日选厂日处理量900吨，合计日处理量1200吨。

选矿车间的主要岗位有入料、破碎、磨矿分级、浮选和压滤，主要设备由颚式破碎机、旋盘破碎机、球磨机、分级机、浮选机和压滤机。

（二）以600吨/日选厂为例介绍选矿车间工艺流程图（见图1）（三）各岗位主要任务1、入料岗位：将来自各矿区的原矿石中的大矿（不合格物料）击碎，使其通过格筛，成为达到破碎机入料口要求的合格物料。

2、破碎筛分岗位：将物料进一步粉碎，使其成为达到磨矿要求的合格物料。

3、磨矿分级岗位：对来自破碎的合格物料进一步加工，达到浮选有效浮游的粒度要求。

4、浮选岗位：通过一定的药剂作用，实现目的矿物的有效浮游。

5、脱水岗位：对浮选的泡末产品进行脱水，使其含水量由原来的80%左右减少至15%左右。

二、选矿基础知识（一）概念1、选矿厂的规模一般指选矿厂每年处理的原矿数量，选金厂一般用吨/日表示。

2、什么是精矿、中矿、尾矿精矿指选矿厂的最终产品；中矿指选矿过程的中间产品；尾矿指选矿厂被弃用的部分。

3、什么是粗选、精选、扫选粗选是指对药剂处理的矿浆进行选别的作业；精选是指对粗选泡末产品进行再选的作业；扫选是指对粗选底流进行再选的作业。

4、什么叫产率、精矿产率的计算方法：在选矿过程中，得到的某一产品的重量与原矿重量的百分比，称该产品的产率。

精矿产率的计算方法：α-θγ精= *100%β-θα原矿品位β精矿品位θ尾矿品位5、什么叫选矿回收率、理论回收率的计算方法选矿回收率是指精矿中金属的数量或有用组分的数量与原矿中金属的数量或有用组分数量的百分比。

理论回收率的计算方法：β（α-θ）ε理= *100%α（β-θ）α原矿品位β精矿品位θ尾矿品位6、什么叫细度、磨矿细度的计算方法细度是指物料中小于某个粒度的所有粒子的百分含量。

磨矿细度的计算方法（G壶+浆-G壶+筛上物）磨矿细度（-200目）= *100%（G壶+浆-G壶+水）G壶+浆：浓度壶装满浆总重G壶+筛上物：筛上物加满水总重G壶+水：浓度壶加满水总重7、磨机充填率钢球所占体积与磨机有效容积之比。

8、分级按矿粒在介质中的不同沉降速度，将物料分成若干粒度级别的过程。

9、分级效率就是物料经分级后，得到的溢流产品中细粒级的量与给入分级机的物料中同一级别细粒级含量的百分数。

10、临界PH值在一定条件下，矿物可浮与不可浮的PH分界线。

11、浮选及浮选过程其主要原理是利用矿物表面物理化学性质的差异使矿石中一种或一组矿物有选择性地附着于气泡上，升浮至矿液面，从而将有用矿物与脉石矿物分离。

因其分选过程必须在矿浆中进行，所以叫做浮游选矿，简称浮选。

（二）选矿车间所用的浮选药剂及其作用1、调整剂：石灰其主要作用调整矿浆PH值。

调整剂包括活化剂与抑制剂，主要作用是改变矿粒表面的性质，影响矿物与捕收剂的作用。

2、捕收剂：丁基黄药其主要作用提高矿物表面疏水性，使目的矿物附着于气泡上并随气泡上升实现有效浮游。

3、起泡剂：11#油其主要作用提高气泡稳定性。

（三）浮选过程浮选过程是在浮选机中完成的，它是一个连续过程，具体可分以下四个阶段1、原料准备。

浮选前原料准备包括磨细、调浆、加药、搅拌等。

磨细后原料粒度要达到一定要求，其目的主要是使绝大部分有用矿物从镶嵌状态中解离出来，另一目的是使气泡能载负矿粒上浮，一般需磨细到小于0.2mm。

调浆指的是把原料配成适宜浓度的矿浆。

以后加入各种浮选剂，以加强有用矿物与脉石矿物表面可浮性的差异。

搅拌的目的是使浮选剂与矿粒表面充分作用。

2、搅拌充气。

依靠浮选机的搅拌充气器进行搅拌作用并吸入空气，也可以设置专门的压气装置将空气压入。

其目的是使矿粒呈悬浮状态，同时产生大量尺寸适宜且较稳定的气泡，造成矿粒与气泡接触碰撞的机会。

3、气泡的矿化。

经与浮选剂作用后，表面疏水性矿粒能附着在气泡上，逐渐升浮至矿浆面而形成矿化泡沫。

表面亲水性矿粒不能附着于气泡而存留在矿浆中。

这是浮选分离矿物最基本的行为。

4、矿化泡沫的刮出。

为保持连续生产，及时排出矿化泡沫，浮选机转动的刮板把它刮出，此产品叫做“泡沫精矿”。

留在矿浆中然后排出的产品，叫做“尾矿”。

（四）影响选矿过程的因素1、影响筛分作业的因素（1）物料的性质a物料的粒度特性被筛物料的粒度组成，对于筛分过程有决定性的影响，在任何条件下，细粒总是比粗粒容易通过筛孔。

因此，当物料中细粒级别含量增大时，筛子的生产率也随之显著增大。

b被筛物料的含水量和含泥量附着在物料表面的外在水分，对物料的筛分有一定的影响；而处在物料孔隙和裂缝中的水分以及物料的化合水分，对筛分过程则没有影响。

物料所含表面水分在一定范围内增加，黏滞性也就增大，物料的表面水分能使细粒互相黏结成团，并附着在大块上，黏性物料也会把筛孔堵住。

这些原因使筛分效率大大降低。

同一种物料在不同尺寸的筛面上筛分时，水分对筛分效率的影响是不同的。

筛孔尺寸愈大，水分的影响愈小。

这是因为筛孔尺寸愈大，筛孔堵塞的可能性就愈小。

另外，更重要的原因是因为水分在各粒级内的分布是不均匀的。

粒度愈小的级别，比表面积愈大，水分含量也愈高。

因此，在筛孔大时，就能够很快将水分含量高的细粒级别筛下去，筛上物的含水量大大降低，使之不致影响筛分过程的进行。

因此，当物料含水量较高，严重影响筛分过程时，可以考虑采用适当扩大筛孔尺寸的方法来提高筛分效率。

c物料的颗粒形状圆形颗粒易于透过方孔和圆孔：破碎产物大多为多角形，透过方孔或圆孔不如透过长方形孔容易；条状、板状和片状颗粒难以透过方孔和圆孔，较易透过长方形孔。

因此，可以通过选择适当的筛孔形状来克服颗粒形状的影响。

(2)筛面种类及工作参数a筛面种类筛面的工作面通常有三种：钢棒（或条）制造、钢板冲孔和钢丝编织。

它们对筛分过程的影响，主要和它们的有效面积有关。

筛子的有效面积是筛孔所占面积与筛面面积之比，简称有效筛面。

有效筛面愈大，单位筛面上的筛孔数目愈多，物料通过筛孔的机会越多，因而，筛面的单位生产能力和筛分效率就愈高，但寿命较短。

选用何种筛面，应根据具体要求确定。

当筛分大块物料或磨损严重时，应采用耐磨的棒条筛或钢板冲孔筛；当筛分中、细粒时，多采用钢丝编织筛。

b筛孔形状在筛分实践中，通常采用的筛孔形状有圆形、正方形、长方形。

其中冲孔筛面的筛孔形状多为圆形；而编织筛面则有长方形和正方形两种。

筛孔形状的选择，取决于对筛分产物粒度和对筛子生产能力的要求。

透过长方形筛孔的颗粒的粒度，大于透过尺寸相同的圆形和正方形筛孔的颗粒粒度。

圆形筛孔与其他形状的筛孔比较，在名义尺寸相同的情况下，透过这种筛孔的筛下产物的粒度较小。

一般认为，实际上透过圆形筛孔的颗粒的最大粒度，平均只有透过同样尺寸的正方形筛孔的颗粒粒度的80%～85%。

筛孔形状对筛面的有效面积和矿粒通过筛孔的可能性都有影响。

长方形筛孔的有效面积最大，，其次是正方形，最小是圆形。

因此，其单位面积生产率也按上述顺序依次减少。

长方形筛孔的另一个优点是筛孔不易堵塞，矿粒通过时只需与筛孔三面或两面接触，受到的阻力较小。

其孔长方向顺着物料在筛面上的运动方向。

它的缺点是容易使条状或片状矿粒透过，使筛下产物不均匀。

因此，长方形筛孔只能在筛分产物粒度要求不特别严格的情况下采用。

在选择筛孔形状时，最好与物料的形状相吻合。

c筛孔尺寸筛孔愈大，单位筛面的生产率愈高，筛分效率也增高。

d筛面的运动特性选矿厂采用的筛子，其筛面运动特性可以分为：筛面固定不动的固定筛和筛面作强烈振动的振动筛。

固定筛筛面固定不动，矿粒平行筛面运动，筛分效率很低，而振动筛由于筛面强烈振动，矿粒在筛面上以接近于垂直筛孔的方向被抖动，而且振动频率较高，所以筛分效率最高。

同一性质的筛子的筛分效率又随筛面运动强度的不同而有差别，筛面运动强度过大或过小都不利于细粒透过筛孔。

e筛面的宽度和长度对一定的物料，生产率主要取决于筛面宽度，筛分效率主要取决于筛面长度。

在筛子生产率及物料沿筛面运动速度恒定的情况下，筛面宽度越大，料层厚度将越薄；长度越大，筛分时间越长。

料层厚度减少及筛分时间加长都有利于提高筛分效率。

当筛面窄而长时，筛面上物料层厚度增大，使细粒难以接近筛面和透过筛孔，给矿量和筛分效率降低；反之，筛面宽而短时，筛面上物料层厚度减少，使细粒易于通过筛孔，但此时颗粒在筛面上停留时间短促，通过筛孔的概率减少，因此筛分效率也会降低。

通常筛面的长度与宽度比值为2～3。

f筛面的倾角一般情况下，筛子是倾斜安装的，以便于排出筛上物料。

倾角大小要合适，倾角过小，物料在筛面上运动速度太慢，虽然筛分效率高，但筛子的生产率减少；反之，倾角太大，物料排出太快，筛分效率降低。

故筛面的倾角要适当。

(3)操作条件a给矿量给矿量增加，筛子的生产率增大，但筛分效率降低。

生产实践证明，随着筛子负荷的增加，筛分效率最初下降较慢，而后即迅速下降。

给矿量过大时，筛面成为一个溜槽，实际上只起运输物料的作用。

透过筛孔而进入筛下的产物为数极少，在小筛孔的筛面上由于给矿量的增大所造成的筛分效率下降更为显著。

因此，对于筛分作业，既要生产率高，又要保证较高的筛分效率，两者应当兼顾。

b给料均匀性均匀地向筛面给入物料和将其均匀地分配在筛宽上，是筛分过程相当重要的因素。

给料的均匀性是指任何相同的时间间隔内给入筛子的物料重量应该相等；入筛物料沿筛面宽度方向的分布要均匀。

让物料沿整个筛子的宽度铺满一薄层，既充分利用筛面，又有利于细粒透过筛孔，以保证获得较高的生产能力和筛分效率。

为了保证给料的均匀性和连续性，应使物料流在未进入筛子之前的运动方向与筛面上料流的方向一致，并尽可能使进入筛面的物料流宽度接近于筛面宽度。

c筛子的振幅和振次在一定范围内，筛分效率和生产率随筛子振幅和振次的增加而增大。

但振幅过大会使矿粒在空中停留时间长，反而减少了矿粒透筛的概率，降低筛分效率。

而且振幅和振次过高还可能损坏构件。

生产中可根据物料的具体情况对筛子的振幅作适当的调整。

调整的原则是：粒度粗、料层厚、密度大、黏滞性大的难筛物料用较大的振幅；而对粒度细、料层薄、密度小的易筛物料采用小振幅。

筛分粗粒物料时宜采用较大的振幅和较小的振次；筛分细粒时则采用小振幅高振次。

2、影响破碎作业工作指标的因素主要有三个方面：矿石的物理机械性质、破碎机的工作参数和操作条件（1）矿石的机械物理性质a矿石的硬度矿石的硬度是以矿石的抗压强度或普氏硬度系数表示的，在选矿工艺过程中，以此为依据将矿石分为很软、软、中硬、硬、很硬五个等级。

矿石愈硬，抗压强度愈大，生产率愈低，反之生产率高。

b物料的湿度湿度本身对破碎影响不大，但当物料中含泥及粉矿量多时，细粒物料将因湿度增加而结团或粘在粗粒上，从而增加了黏性，降低了排矿速度，使生产率下降，严重时，会造成排矿口堵塞，影响了生产的正常进行。