选矿学-筛分、破碎与磨矿 (NXPowerLite)
第三部分 重力选矿(二) (NXPowerLite)
螺旋分级机的分类
（1）根据螺旋数目的不同，可分为单螺旋分级机和双螺 旋分级机。 （2）根据溢流端螺旋叶片浸入溢流面的深浅不同，可分 为高堰式（a）、低堰式（b） 、沉没式三种（c） 。
高堰式单螺旋分级机FG-750
沉没式单螺旋分级机FC-1500
螺旋分级机的构造 倾角: 分级槽倾角一般为120 -18.50; 形状: 槽的底部为半圆形;
为了防止水析过程中固体颗粒团聚，通常加入水玻璃等分 散剂，浓度:0.01%~0.02%。
3.2.1 沉降水析法（淘析法）
原理：逐步缩短沉降时间
的方法，由细至粗地，逐步 地将各粒级物料自试料中淘 析出来。 实验装臵：基本器皿为一
带毫米刻度纸的透明容器， 以及搅拌器、虹吸管等。
图 淘析法水析装臵
1—玻璃杯；2—虹吸管；3—夹子； 4—溢流收集槽；5—玻璃杯座； 6—标尺；7—虹吸管架
的颗粒大多进入溢流中。
水力分级介质流形式及判断式 （1）垂直运动 υ =υ 0 - ua 沉降速度大于上升水速的粗颗粒 υ =(+)，向下降落，由设备底部排出，称 为沉砂或底流。沉降速度小于上升水速的 细颗粒， υ =(-) ，向上运动由设备底部排 出，称为溢流。如果要求得到多个粒级产 物，则可将第一次分出的溢流（或沉砂） 在流速依次减小（或增大）的上升水流中 继续沉降分离 。
给料口 溢流 溢流管
上部外测有一与其相 切的进浆管。
规格 ：圆柱体的内
径D(mm)表示。
沉 砂 沉砂口
水 力 旋 流 器 的 外 形
2. 水力旋流器分级原理 料浆在0.4～3.5个大气压作用下，从进浆管沿切线方
向进入旋流器内，作高速回转运动。在离心力和重力的
作用下，粗粒被抛向器壁，向下作螺旋运动，从底部排 砂口排出，细粒向器壁运动速度小，被朝中心并向上呈 涡流流动的液体携带从溢流管排出。
选矿学课件——第二篇 第四章 磨矿及磨矿机械
磨矿机的分类如图 1-4-2 所示。按照排矿方法 不同，常用的磨矿机可以分为中心排矿磨矿机 [(见图1-4-2 (a)、(b)、(c)]和格子排矿磨矿 机[(见图1-4-2 (d)]两种。
目前，选煤厂主要采用 格子型球磨机和溢流型 球磨机。如图 1-4-3 (a)所示的磨矿和分级 工艺联合的流程叫闭路 磨矿，它可以提高磨矿 效率。与磨矿机配合使 用的常用分级设备有螺 旋分级机、水力旋流器 等。球磨机的排矿不进 入分级设备，直接进入 下一作业的称为开路磨 矿〔如图l-4-3(b)〕。
式中d——按80%过筛计的物料最大粒度，mm。
② 钢球的充填率－一装球过多时，中心部分钢球只
作蠕动，不能有效工作。充填率φ可根据图1-4-7按下
式计算：
50
127
b D
式中φ——钢球充填率，%；
D－一磨机筒体内径，mm；
b——介质表面到筒体中心距离，mm。
球磨机中钢球的充填率一般为 40％-50％。
6) 功率 球磨机在抛落工作状态下所需全部有用功率为：
一种钢球的磨矿效果不如装多种钢球的磨矿效果理
想。对粒度范围宽的一段磨矿，一般装 6-7 种钢
球。直径小个数多时，研磨面积大，但每个钢球的
打击力小；直径大个数少时，研磨D 面25.4积d 小，但每个
钢球的打击力大。粗粒宜用大钢球，细粒宜用小钢
球。钢球直径D可按下式计算： (1-4-11)
D 25(.m4m)d
4.2.2磨矿机磨矿条件的确定
磨矿机的工作参数包括临界转速、工作转速、装球质量和所 需功率等。要合理而经济地选择磨矿机的这些工作参数，提 高磨矿效率( 每小时单位功耗处理的矿石量)和生产率，就必 须研究磨矿机工作时研磨介质在筒体内的运动规律。 1.研磨介质在磨矿机内的运动规律 研磨介质在磨矿机中的运动状态与筒体转速及筒体衬板的摩 擦系数有关。研磨介质在筒体中的运动状态基本上有三种 ( 图 1-4-5 )。
破碎与磨矿第三讲(筛分分析)
§3－1 粒度特性
一. 基本概念
1. 粒度：矿石块度大小的量度或矿石尺寸大小 的量度，用d表示。粗的以mm为单位，细的以0.074mm的百分含量为单位。 2. 粒级：将松散矿料借用筛分和水力分级等方 法，按粒度、密度（以粒度为主）不同分为若干级 别，该级别成为粒级。
3. 粒度组成：称量法称出各级别重量并计算 出其重量百分比（产率），说明被测矿料各粒级组 成资料称为粒度组成。 某粒级重量 产率= ×100% 物料总质量 4. 粒级分析：确定粒级组成的实验，叫做粒 度分析，可以看出各粒级在矿料中的分配情况。
3. 标准套筛：多个标准筛子按大到小排列组 合在一起。 4. 筛比：两个相邻筛子尺寸之比。 （d1/d2，d2/d3，d3/d4)
二. 标准筛种类
1. 泰勒标准筛（普遍采用） 筛网每英寸（25.4mm）长度上所占有的筛孔数目 作为各个筛子号码的名称。 目是指一英寸长度中的筛孔数目。 基筛：200目的筛子，筛孔尺寸0.074mm。 泰勒筛的两个序列： 基本序列，其筛比 附加序列，其筛比
二. 粒度表示
1. 单个矿块平均直径 a+b+c d= 3 a—长，b—宽，c—高 用于测定特粗和特细（显微镜观察）粒度。
2. 粒级表示法 用正方形筛孔尺寸作为该级别的粒度，d=筛孔尺寸。 筛分为多个粒级，则粒级表示法为 +d1 -d1+d2 -d2+d3 +20 -20+10 -10+1
-d3 -1
3. 粒度组成：称量法称出各级别重量并计算 出其重量百分比（产率），说明被测矿料各粒级组 成资料称为粒度组成。 某粒级重量 产率= ×100% 物料总质量 4. 粒级分析：确定粒级组成的实验，叫做粒 度分析，可以看出各粒级在矿料中的分配情况。
选矿厂矿物的破碎、筛分、分级流程
选矿厂矿物的破碎、筛分、脱水与干燥一、破碎与筛分1、破碎的一般概念从矿山运来的矿石最大块直径通常为300-1500毫米左右。
由于矿石中大多数有用矿物都是细粒浸染及与脉石矿物紧密共生,所以在分选之前必须将矿石中有用矿物“解离”或“单体解离”。
这就必须破碎与磨矿,将矿石碎磨到相适应的粒度。
就破碎而言,在大型选矿厂一般采用三段破碎(也有采用四段的)。
也就是说选厂通常采用阶段破碎的办法将大块矿石的尺寸逐步缩小。
通常将最终粉碎产品为5毫米以上的粉碎过程,称为破碎;取得更细产粒度的粉碎过程,称为磨矿。
当然,它们的划分是相对的,实践上常将1500毫米左右的矿块三段破碎使矿块粒度降到8~25毫米左右,再将8~25毫米的矿粒送入磨矿机进行磨碎,直到有用矿物能达到单体解离为止。
1）破碎比破碎比是破碎机的给矿石最大块度尺寸(D)与破碎机的产品中最大矿块尺寸(d)之比,即破碎比i=D/d。
破碎比表示经过破碎作业后产物缩小的倍数,它是衡量矿石破碎前后粒度变化程度和均衡分配各段破碎机工作的参数。
矿块最大粒度一般以95%的该物料能通过的方形筛孔尺寸来表示。
例如原矿最大粒度D=500毫米,破碎最终产物的最大粒度d=10毫米则破碎比i=D/d=500/10=50。
2）破碎段目前,任何一种常规破碎设备都难以达到50的破碎比。
因此,破碎过程通常需分段进行。
所谓破碎阶段的段数就是物料经过破碎的次数,在生产实践中,通常情况下采三段破碎,即谓粗碎、中碎、细碎。
粗碎、中碎、细碎又可分别称为第一段破碎、第二段破碎、第三段破碎。
段破碎的粒度范围如表11-1所示表11-1各破碎段粒度范围3）各段破碎比及其与总破碎比的关系各段破碎机给矿的最大粒度与排矿的最大粒度之比称为该段的破碎比。
作业总破石于各段破碎比的乘积。
如采用三段破碎,各段破碎比分别以il、i2、i3表示,则总破碎比i总=il*i2*i3。
一定的破碎设备,其破碎比范围固定。
因此,总破碎比往往决定了破碎段数。
第四部分磁电选矿NXPowerLite-资料.ppt
在放入磁场的物质内部，物质内部任意点处的磁感应强度， 除了原磁场外，还应包括磁介质磁化后产生的附加磁场。因此， 在物质内部的磁场中，任一点的磁感应强度B、磁场强度H、磁 化强度M之间存在如下关系：
B=μ0(H+M) 从而有 μ＝μ0（1+ k） 比磁化率χ ：物质体积磁化率与其密度的比值。
χ=κ/δ m3/kg
在国际单位制（SI）中B的单位为Wb/m2或T，GOS制中，1T＝104GOS
磁场强度H：在任何磁介质中，磁场中某点的磁感 应强度B与同一点上的磁导率µ的比值称为该点的 磁场强度，方向为磁力线的切线方向。
H=B/µ
单位：SI制中H的单位为A/m，在GOS制中采用Oe，
1Oe＝77A/m≈80A/m，1A/m＝4×10-3 Oe。 µr ＝ µ/µ0 µ0－－真空中的磁导率， µ0 =4πk2(真空） =12.57×10-7T·m/A
F磁= f磁/m= μ0 χ H gradH 式中： H gradH －磁场力，A/m2
上述公式表明，磁选时仅仅只有一个适宜的磁场强度 是不够的，这个磁场还必须有一定的磁场梯度。均匀 磁场：只受到转矩，矿物颗粒的最长方向取向于磁力 线方向（稳定）或者垂直于磁力线方向（不稳定）；
非均匀磁场：除了转矩外，还受到磁力的作用，正是 由于磁力的存在，才有可能将磁性颗粒与非磁性颗粒 分离，这就是在前面强调的磁选是在一个非均匀的磁 场中进行的原因。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
本章主要内容： （1）物质按照磁性分类以及物质磁化的 本质
（2）磁选实践中矿物按照比磁化率的分 类 （3）磁铁矿的磁化过程 （4）影响强磁性矿物磁性的因素 （5）矿物磁性对磁选过程的影响 （7）改变矿物磁性的方法重点及难点： A磁铁矿的磁化过程 B矿物磁性对磁选过程的影响
第三部分 重力选矿(一) (NXPowerLite)
重选方法
根据介质运动形式和作业目的的不同，重力选矿可
分为如下几种工艺方法： 重介质选矿 跳汰选矿 摇床选矿
密度
溜槽选矿
水力分级 洗矿
粒度
表 重选工艺方法应用范围
重选工 艺方法 最 分级 重介质选矿 跳汰选矿 摇床选矿 溜槽选矿 洗矿 小 0.075 0.100 0.075 0.075 0.010 0.000 最 大 50 300 250 10 100 300 最 低 1200 1200 1200 1200 1200 1200 最 高 4200 8000 1560 0 1560 0 2500 1560 0 粒度/mm 密度/kg· m-3
物料的重度是指单位体积物料的重量。重度以符号 “γ ”表示，其单位是N/m3。
密度与重度 的关系
g
为了表示物质相对密度的大小，习惯上取待测物质 的重量与同体积纯水的重量作对比，得出的比值叫做 比重。
结论： 重选理论及实践中，常以比重作为矿粒的特性质量。 在重选实践中，所碰到的矿粒多数不是纯物体，而 是几种矿物的连生体。连生体的密度很不稳定，需要 时，应实际测定。
液体的粘性还可以用动力粘度μ 和液体密度ρ 的比值
来表示，称为运动粘度以符号“ν ”表示：
运动黏度的单位是m2/s。
3.物体在介质中运动的受力分析 物体在介质中的重力 阿基米德原理：浸没在液体中的物体所受的浮力等于 排开的同体积液体的重量，方向向上。
重力和浮力的合力称为有效重力，用G0表示：
总结：
在层流流态和紊流流态之间存在过渡流态，在过渡流 态中，粘性力和惯性力共同控制流体的运动。 为了定性反映惯性力与粘性力的相对大小，常用一个 无量纲数来表示惯性力与粘性力的比值，这个无量纲数
选矿讲稿(2)-矿石的准备作业的基本概、破碎筛分
第二章 矿石的准备作业的基本概念一、矿石准备作业指选别前矿石粉碎作业。
1.基本内容：破碎筛分和磨矿分级。
通常将最终产品粒度+5mm 的粉碎过程称为破碎；取得更细产品粒度的粉碎过程，称为磨矿2.目的：（1）使有用矿物与脉石矿物单体解离；（2）使物料达到入选的粒度要求；（3）直接获得产品。
（对石英砂、珍珠岩、石灰岩等非金属矿产）3.意义：（1）经济意义选别前准备作业在选矿厂中占有重要地位。
金属选厂选别前准备作业的基建投资约占选厂总投资的一半以上。
其生产费用亦约占选矿总成本的30%－50%。
因此，确定合理的粉碎流程，合理选择、使用、维护粉碎设备，对提高生产力，降低成本具有重要意义。
（2）技术意义有用矿物与脉石矿物的单体解离程度直接影响分选指标。
粒度过粗——连生体：导致精矿品位下降，尾矿品位升高，回收率降低等。
粒度过细——能量、材料消耗大，磨出的产品泥化，恶化选矿过程。
粉碎粒度要“恰到好处”。
矿石的机械物理性质（主要是硬度）影响破碎的难易程度。
二、可碎性系数ε定量表示矿石机械强度对破碎的影响。
矿石的可碎性系数：矿石的机械物理性质（主要是硬度）影响破碎的难易程度。
可碎性系数ε定量表示矿石机械强度对破碎的影响。
三、破碎方法及一般概念（一） 矿石的破碎方法破碎的方法：目前对于矿石的破碎，主要借助机械力的作用，最常见的有如下几种：（1）压碎法：图1（a ）利用两破碎工作面逼进物料时加压，使物料破碎。
这种方法的特点是作用力逐渐加大，力的作用范围较大。
（石英）的处理能力某破碎机破碎中硬矿石力破碎指定矿石的处理能同一破碎机同样条件下=ε（2）劈碎法：图1（b）利用尖齿楔入物料的劈力，使物料破碎，其特点是力的作用范围较为集中，发生局部破裂。
（2）折断法：图1（c）物料在破碎时，由于受到相对方向力量集中的弯曲力，使物料折断而破碎；这种方法的特点是除了在外力作用点处受劈力外，还受到弯曲力的作用，因而易于使矿石破碎。
（4）磨剥法：图1（d）破碎工作面在物料上相对移动，从而产生对物料的剪切力。
选矿学1破碎与磨矿习题与参考答案
3、说明现有水力分级设备的分级原理和其存在的缺点。
（10分）
答：矿浆在0.4~3.5大气压从给矿管沿切线方向送入，在内部高速旋转，因此产生了很大的离心力。
在离心力和重力的作用下，较粗的颗粒被抛向器壁，作螺旋向下运动，最后由排砂嘴排出。
较细的颗粒极大部分水分，形成旋流，沿中心向上升起，至溢流管流出。
优点是：构造简单，占地面积小，生产率高。
缺点是易磨损，特别是排砂嘴磨损快，工作不够稳定，使生产指标波动，但这些缺点已可从采用耐磨材料逐渐加以克服。
4、
分别说明颚式破碎机、旋回破碎机、中细碎圆锥破碎机的保险装置。
（1 0分）答：简摆式与复摆式颚式破碎机最常的保险装置是推力板（肘板）。
（3分）
旋回破碎机一般采用的保险装置是结轴节上的保险销。
（3分）
中细碎圆锥破碎机是利用装设在机架周围的弹簧作为保险装置。
（4分）
5、对溢流型球磨机和格子球磨机进行比较。
（10分）
答：溢流型球磨机：排矿方式属自行溢流，矿浆液面高，矿浆在机内停留时间长，矿石磨的细，易造成过磨。
生产能力不如格子型。
构造比格子型简单，价格低，检修方便。
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根据不同的矿石类型和对选矿产品的要求，在实 践中可采用不同的选矿方法。常用的选矿方法有重选 法、磁选法、电选法和浮选法其中浮选法应用最广。 重选法广泛地应用于黑色、有色、稀有金属和煤的分 选；磁选法多用于黑色金属和稀有金属的分选，也可 用于从非金属矿物原料中除去含铁杂质，还可用于净 化生产、生活用水以及重介质选煤中磁铁矿的回收； 电选法用于有色金属矿石和稀有金属矿石、黑色金属 ( 铁、锰、铬)矿石的分选，还用于非金属矿石( 如煤 粉、金刚石、石墨、石棉、高岭土和滑石等)的分选。 除上述常用的四种选矿方法外，还有光电选矿法、化 学选矿法及其他特殊选矿法。各种选矿方法有时单独 使用，有时是几种方法的联合应用。
用成分的含量比原矿中该有用成分含量增加的倍
数，即选矿过程中有用成分的富集程度。
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第一章 碎散物料的粒度组成与粒度分析
1.1 粒度及粒度分析 1.1.1 粒度及其表示方法
破碎筛分、磨碎分级与分选加工的物料均是碎
散物料群体，构成该群体的颗粒大小不一，形状
各异．在技术丘通常引入“粒度”、“粒级”、
度。对 d1/d2＜的粒级，即粒度范围较窄的物料群， 其平均粒度 d=( dl+d2 )/2；对于粒度范围较宽的 物料群，通常有数个粒级，要用统计学上求平均
值的方法计算其加权算术平均粒度 ds，或加权几 何平均粒度 dj，或加权调和平均粒度 dt： 式中，γi是平均粒度为 di的粒级占物料总量的质 量百分率。
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矿石的选矿处理过程是在选矿厂( 选煤厂)中 完成的。不论选矿厂( 选煤厂)的规模大小，一般 都包括以下三个最基本的工艺过程： ①矿石分选前的准备作业包括原矿( 原煤)的破碎、 筛分、磨矿、分级等工序本过程的目的是使有用矿 物与脉石矿物单体分离，使各种有用矿物相互间单 体解离，此外．这一过程还为下一步的选矿分离创 造适宜的条件。 ②分选作业。借助于重选、磁选、电选、浮选和其 他选矿方法将有用矿物同脉石分离，并使有用矿物 相互分离获得最终选矿产品( 精矿、尾矿、有时还 产出中矿)。 ③加选后产品的处理作业。包括各种精矿、尾矿产 品的脱水，细粒物料的沉淀浓缩、过滤、干燥和洗 水澄清循环复用等。
“粒度组成”及“平均粒度”等概念来描述它们
的特性——粒度特性.
粒度--描述单一颗粒大小的尺寸称为粒度。
球形或立方体颗粒的粒度即为直径或边长；对于
外形不规则的颗粒，其粒度以三维尺寸( 长a、
宽b、厚c)的算术平均值d=( a十b＋c)/3 或几何
平均值表示。
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平均粒度——描述物料群的粒度称为平均粒
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2)水力沉降分析法——此法是利用水力分析 装置，根据不同粒度的颗粒在水介质中沉降速度 不同而分成若于粒级。该法适用于测定 l~75 μm 细粒物料的粒度组成，其特点是不像筛分分析法 那样严格按颗粒几何尺寸分级，而是按沉降速度 分级。因水力沉降过程受颗粒密度和形状的影响， 密度大的小颗粒与密度小的大颗粒有可能进入同
一个粒级。 3)显微镜分析法——此法是利用显微镜观察
微细颗粒的大小和形状，适用于 0.1-50μm的物 料，可检查分选产品或校正水力沉降分析结果， 也可研究矿石的结构其主要特点是直观。在选煤
众所周知，地壳是由岩石组成的，而岩石是矿物的 集合体。矿物就是在地壳中由于自然的物理化学作用或 生物作用所生成的具有固定化学成分和物理性质的天然 化合物或自然元素矿物的种类繁多，在众多的矿物中， 能为人类利用的称有用矿物在当前的技术经济条件下， 人们能够将含有一有用矿物的岩石中的某些组分加以富 集并利用，这类岩石就称为矿石,在矿石中.除有用矿物 外．还含有目前无法富集或尚不能利用的一些矿物．这 些无用的矿物称为脉石。
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1．选矿常用的工艺指标 ①品位——是指产品中金属或有用成分的质量与该产 品质量之比，常用百分数表示。通常用a表示原矿品 位；β表示精矿品位；θ表示尾矿品位。 ②产率——产品质量与原矿质量之比，叫该产品的产 率，通常以γ表示。 ③回收率——精矿中有用成分的质量与原矿中该有用 成分质量之比，称为回收率，常用ε表示。回收率可 用下式计算： 10% 0
注: d s1d (d11 dnn)1
dt
i ( i di)
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1.1.2 粒度分析方法
粒度分析是一种技术操作．它的任务是测定碎散物料的 粒度特性。粒度分析方法有多种，选矿工程中常用的有以下 三种：
1)筛分分析法——此法是利用筛孔大小不同的一系列筛 子对散料筛分，n层筛子可把物料分成( n+1)个粒级，各粒级 的上、下限粒度通常就取相应筛子的筛孔尺寸。筛分分析法 广泛用于测定0.04~100mm 散粒的粒度组成，更大粒度的物料 也可编制更大筛孔的筛子，但对于小粒度的物料，一是制作 相应筛孔的筛子较困难，二是很难筛得充分。一般干筛的分 级粒度最小至0.1mm。0.04~100mm 物料须用湿筛。筛分分析 法的特点是设备简单，易于操作，但筛析结果受颗粒形状和 筛分时间的影响较大。
选矿学 第二篇 筛分、破碎与磨矿
贵州大学矿业学院 庹必阳 讲师
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1
绪论
自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源。选矿就是利用 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 物相对富集的过程。选矿学是研究矿物分选的学问，是 一门分离、富集、综合利用矿产资源的技术科学。
100
式中：ε——回收率，%； a——原矿品位，%； β——精矿品位，%； γ——精矿产率，%。
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5
有用成分回收率是评定分选过程( 或作业)
效率的一个重要指标。回收率越高．表示选矿过 程( 或作业)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
成分回收率。 ④ 选矿比——原矿质量与精矿质量的比值用它 可以确定获得1t精矿所需处理原矿石的吨数。常 以 K 表示。 ⑤ 富矿比( 或富集比)一一精矿品位与原矿品位 的比值，常用E表示，E=β/a ，它表示精矿中有