選礦分類介紹

1、選礦定義選礦是整個礦產(chǎn)品生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)，是礦企里的關(guān)鍵部門。一般大型礦企都是綜 合采、選、冶的資源性企業(yè)。用物理或化學(xué)方法將礦物原料中的有用礦物和無用礦物(通常 稱脈石)或有害礦物分開，或?qū)⒍喾N有用礦物分離開的工藝過程就稱為選礦，又稱礦物加 工”。產(chǎn)品中，有用成分富集的稱精礦；無用成分富集的稱尾礦；有用成分的含量介于精礦 和尾礦之間，需進(jìn)一步處理的稱中礦。金屬礦物精礦主要作為冶煉業(yè)提取金屬的原料；非金 屬礦物精礦作為其他工業(yè)的原材料;煤的精選產(chǎn)品為精煤。選礦可顯著提高礦物原料的質(zhì)量， 減少運(yùn)輸費(fèi)用，減輕進(jìn)一步處理的困難，降低處理成本，并可實(shí)現(xiàn)礦物原料的綜合利用。由 于世界礦物資源日益貧乏，

2、越來越多地利用貧礦和復(fù)雜礦，因此需要選礦處理的礦石量越來 越大。目前，除少數(shù)富礦石外，金屬和非金屬(包括A a煤)礦石幾乎都需選礦。 編輯本段發(fā)展歷程早期的選礦，是利用礦物間的物理性質(zhì)或表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異，但不改變礦物化 學(xué)組成的物理選別過程，主要用于處理金屬礦石，稱礦石選別”。以后擴(kuò)展到非金屬礦物原 料的選別，稱“礦物選別”。后來把利用化學(xué)方法回收礦物原料中有用成分的過程，也納入選 礦，稱為化學(xué)選礦。選礦經(jīng)歷了從處理粗粒物料到細(xì)粒物料、從處理簡單礦石到復(fù)雜礦石、從單純使用物 理方法向使用物理化學(xué)方法和化學(xué)方法的發(fā)展過程。早期，人們用手工揀選;后來，用簡單 的淘洗工具從河溪砂石中選收金屬礦

3、物。中國湖北A a銅綠山礦冶遺址中的“船形木斗”就 是二千多年前淘洗銅礦石的工具。唐樊綽著蠻書中有麩金出麗水，盛沙淘汰取之的記 載，描述當(dāng)時淘金選礦的情況。明A a天工開物中有礦石采出后“先經(jīng)揀凈淘洗”，然后“入 爐煎煉”，以及錫和其他礦石的選礦記載。歐美于1848年出現(xiàn)了機(jī)械重選設(shè)一活塞跳汰 機(jī)，1880年發(fā)明靜電分選機(jī)，1890年發(fā)明磁選機(jī)，促進(jìn)了鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。1893年發(fā)明 搖床。在浮選廣泛應(yīng)用以前，A a重選一直是主要的選礦方法。1906年泡沫浮選法取得 專利。A a浮選能處理細(xì)粒復(fù)雜礦石，顯著地促進(jìn)了選礦技術(shù)的發(fā)展。20世紀(jì)40年代后， 化學(xué)選應(yīng)用于處理氧化銅礦、鈾礦，以后又用來處

4、理復(fù)雜、難選、細(xì)粒浸染的礦物原料。 60年代以來，細(xì)粒重選、微細(xì)粒浮選、濕式強(qiáng)磁選和選冶聯(lián)合流程都得到很大發(fā)展。 編輯本段理論1867年雷廷格爾(P.R.von Rit-tinger)著選礦學(xué)，初步形成選礦體系。1903年 (R.H.Richards)著選礦，構(gòu)成獨(dú)立的選礦工程學(xué)。1933年列賓捷爾(.eep)著浮選過程 的物理化學(xué),1939年A a高登(A.M.Gaudin)著選礦原理，1940年利亞先科(。.)著 重力選礦，1944年A a塔格特(A.F.Taggart)著選礦手冊,1950年米切爾 (D.R.Mitschell)著選煤學(xué)，使選礦形成獨(dú)立的學(xué)科。50年代以來又有很大發(fā)展。選

5、礦涉 及的學(xué)科主要有：礦物結(jié)晶學(xué)、流體動力學(xué)、電磁學(xué)、物理化學(xué)、表面化學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)以及 過程的數(shù)學(xué)模擬和自動控制等。中國于20世紀(jì)20年代出現(xiàn)機(jī)械選礦廠，如湖南水口山選礦廠等。1949年以后，在選 礦指標(biāo)、處理量和選礦科學(xué)技術(shù)等方面都有很大發(fā)展。鎢、錫等選礦技術(shù)在某些方面有較高 的水平，創(chuàng)制出獨(dú)特的離心選礦機(jī)、振擺溜槽、環(huán)射式浮選機(jī)等新設(shè)備，并最先采用一段離 析-浮選法來回收氧化銅。選礦過程主要由解離和選別兩個基本部分構(gòu)成，包括：選前礦物原料準(zhǔn)備作業(yè)有粉碎（包括和A a磨碎）、A a篩分和A a分級，有時還包 括A a洗礦。編輯本段意義選礦的意義可從以下三個方面分析：從技術(shù)方面講，科技和工業(yè)的

6、發(fā)展對礦物原料 質(zhì)量的要求越來越高，直接開采曲礦石往往達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，而將原礦進(jìn)行選礦加工則可以滿足 要求。比加，鐵礦石中硫和磷含量高時煉出的生鐵發(fā)脆，此時降低硫磷含量的選礦工序就是 必需的；制作磁性材料的鐵精粉，有時要求其含硅量低于o. 4%，這樣的超級桔礦非經(jīng)選 礦不可。這樣的例子不勝枚舉?，F(xiàn)在選礦越來越普遍地成為礦產(chǎn)加工的必要環(huán)節(jié)；從經(jīng)濟(jì)方面講，選礦可以結(jié)礦山、選廠和冶煉廠帶來經(jīng)濟(jì) 效益。例如，某小型鐵選廠處理臺鐵32%的礦石生產(chǎn)合鐵65%的鐵精礦，每年生產(chǎn)3. 5 萬t鐵桔礦就可獲利近百萬元；某有色金屬冶煉f將銅稿礦品位提高1%，每年可多生產(chǎn)粗 銅3135t，利潤相當(dāng)可觀；某煉鐵廠將鐵礦粉

7、品位提高1%，則高爐生鐵產(chǎn)量可提高2. 5%、 焦比下降1. 5%、石灰石節(jié)省4% 5%，經(jīng)濟(jì)效益顯著；應(yīng)用選礦技術(shù)還能變廢為寶，綜合回收各種有價成分。如火力發(fā)電廠的廢物粉煤灰，堆 放占地又造成環(huán)境污染，是發(fā)電廠的一大優(yōu)患，而把粉煤灰進(jìn)行選礦處理可生產(chǎn)出鐵礦攢玻 璃微珠和水泥配料等多種有用產(chǎn)品?，F(xiàn)在選礦技術(shù)在冶金、煤炭、化工、建材和環(huán)保等部門 都得到應(yīng)用，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展意義重大。編輯本段核心重點(diǎn)成本目前低品位礦與優(yōu)質(zhì)礦之間有100元/噸左右的價格，但從發(fā)展看，由于優(yōu)質(zhì)礦數(shù)量 越來越少，而需求越來越大，這個價差將在三到五年后進(jìn)一步拉大，給選礦技術(shù)的采用騰出 有效成本空間1。廠房建設(shè)選礦廠的建設(shè)

8、由于選礦廠的投資方是企業(yè)，可能是礦主，也可能是鎂制品生產(chǎn)企業(yè)，如果完全靠經(jīng) 濟(jì)利益趨動，容易造成集中度不夠，規(guī)模偏小，環(huán)保投資不足等問題。要解決上述問題，政 府應(yīng)該在相應(yīng)政策扶持、資本運(yùn)作等方面給以引導(dǎo)和支持。1 技術(shù)權(quán)益選礦技術(shù)一定是系列技術(shù)。為了有利于推廣，使整體工藝技術(shù)水平都處于高水平，應(yīng) 該成立相應(yīng)的技術(shù)推廣部門。使其在有償獲得技術(shù)權(quán)益后，做好部局、設(shè)點(diǎn)、技術(shù)推廣、 后續(xù)研發(fā)的管理等工作。編輯本段過程破碎將礦山采出的粒度為5001500mm的礦塊碎裂至粒度為525mm的過程。方式有 壓碎、擊碎、劈碎等，一般按粗碎、中碎、細(xì)碎三段進(jìn)行。磨碎以研磨和沖擊為主。將破碎產(chǎn)品磨至粒度為10300

9、m大小。磨碎的粒度根據(jù)有用礦 物在選礦機(jī)械礦石中的浸染粒度和采用的選別方法確定。常用的磨礦設(shè)備有：棒磨機(jī)、球磨機(jī)、自 磨機(jī)和半自磨機(jī)等。磨碎作業(yè)能耗高，通常約占選礦總能耗的一半。80年代以來應(yīng)用各種 新型襯板及其他措施，磨碎效率有所提高，能耗有所下降。篩分分級按篩面篩孔的大小將物料分為不同的粒度級別稱篩分，常用于處理粒度較粗的物料。 按顆粒在介質(zhì)（通常為水）中沉降速度的不同，將物料分為不同的等降級別，稱分級，用于 粒度較小的物料。篩分和分級是在粉碎過程中分出合適粒度的物料，或把物料分成不同粒度 級別分別入選。洗礦為避免含泥礦物原料中的泥質(zhì)物堵塞粉碎、篩分設(shè)備，需進(jìn)行洗礦。原料如含有可溶 性有用

10、或有害成分，也要進(jìn)行洗礦。洗礦可在擦洗機(jī)中進(jìn)行，也可在篩分和分級設(shè)備中進(jìn)行。選別作業(yè)礦物原料經(jīng)粉碎作業(yè)后進(jìn)入選別作業(yè)，使有用礦物和脈石分離，或使各種有用礦物彼 此分離。這是選礦的主體部分。選別作業(yè)有重選、浮選、A a電選、A a揀選和化學(xué) 誅坐 J選等 0重選在介質(zhì)（主要是水）流中利用礦物原料顆粒比重的不同進(jìn)行選別。有、跳汰選、搖床選、 溜槽選等。重選是選別黑鎢礦、錫石、砂金、粗粒鐵和錳礦石的主要選礦方法；也普遍應(yīng)用 于選別稀有金屬砂礦。重選適用的粒度范圍寬，從幾百毫米到一毫米以下，選礦成本低，對 環(huán)境污染少。凡是礦物粒度在上述范圍內(nèi)并且組分間比重差別較大用重選最合適。有時， 可用重選（主要是

11、重介質(zhì)選，跳汰選等）預(yù)選除去部分廢石，再用其他方法處理，以降低選礦 費(fèi)用。隨著貧礦、細(xì)礦物原料的增多，重選設(shè)備趨向大型化、多層化，并利用復(fù)合運(yùn)動設(shè)備， 如離心選礦機(jī)、搖動翻床、振擺溜槽等，以提高細(xì)粒物料的重選效率。目前重選已能較有效 地選別20Mm的物料。重選又是最主要的選煤方法。浮選利用各種礦物原料顆粒表面對水的潤濕性（疏水性或親水性）的差異進(jìn)行選別。通常指 泡沫浮選。天然疏水性礦物較少，常向礦漿中添加捕收劑，以增強(qiáng)欲浮出礦物的疏水性；加 入各種調(diào)整劑，以提高選擇性；加入起泡劑并充氣，產(chǎn)生氣泡，使疏水性礦物顆粒附于氣泡， 上浮分離。浮選通常能處理小于0.20.3mm的物料，原則上能選別各種礦

12、物原料，是一種 用途最廣泛的方法。浮選也可用于選別冶煉中間產(chǎn)品、溶液中的離子（見）和處理廢水等。 近年來，浮選除采用大型浮選機(jī)外，還出現(xiàn)回收微細(xì)物料（小于510m）的一些新方法。例如 選擇性絮凝-浮選，用絮凝劑有選擇地使某種微細(xì)粒物料形成尺寸較大的絮團(tuán)，然后用浮選 （或脫泥）方法分離；剪切絮凝浮選，加捕收劑等后高強(qiáng)度攪拌，使微細(xì)粒礦物形成絮團(tuán)再 浮選，及載體浮選、油團(tuán)聚浮選等。機(jī)選沸騰式選礦機(jī)是一種集浮選、離心力重選、充氣式浮選、跳鈦為一體的、只要比重差 異在0.05既可以把礦物分離、可電腦遠(yuǎn)程控制自動化程度高、轉(zhuǎn)速可調(diào)。可脫泥、團(tuán)聚、 載體浮選。有沒有磁性均可分揀選別的一種選礦機(jī)。磁選利用礦

13、物顆粒磁性的不同，在不均勻磁場中進(jìn)行選別。強(qiáng)磁性礦物（磁鐵礦和磁黃鐵 礦等）用弱磁場磁選機(jī)選別；弱磁性礦物（赤鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵礦、黑鎢礦等）用強(qiáng)磁場 磁選機(jī)選別。弱磁場磁選機(jī)主要為開路磁系，多由永久磁鐵構(gòu)成，強(qiáng)磁場磁選機(jī)為閉路磁系， 多用電磁磁系。弱磁性鐵礦物也可通過磁化焙燒變成強(qiáng)磁性礦物，再用弱磁場磁選機(jī)選別。 磁選機(jī)的構(gòu)造有筒式、帶式、轉(zhuǎn)環(huán)式、盤式、感應(yīng)輥式等。磁滑輪用于預(yù)選塊狀強(qiáng)磁性礦石。 磁選的主要發(fā)展趨向是解決細(xì)粒弱磁性礦物的回收問題。60年代發(fā)明的帶齒板聚磁介質(zhì)的 瓊斯?jié)袷綇?qiáng)磁場磁選機(jī)，促進(jìn)了弱磁性礦物的選收。70年代發(fā)明以鋼毛或鋼網(wǎng)為聚磁介質(zhì) 的具有高磁場梯度和強(qiáng)度的高梯度磁選

14、機(jī)以及用低溫超導(dǎo)體代替常溫導(dǎo)體的超導(dǎo)磁選機(jī)，為 回收細(xì)粒弱磁性礦物提供了良好的前景。電選利用礦物顆粒電性的差別，在高壓電場中進(jìn)行選別。主要用于分選導(dǎo)體、半導(dǎo)體和非 導(dǎo)體礦物。電選機(jī)按電場可分為靜電選礦機(jī)、電暈選礦機(jī)和復(fù)合電場電選機(jī)；按礦粒帶電方 法可分為接觸帶電電選機(jī)、電暈帶電電選機(jī)和摩擦帶電電選機(jī)。電選機(jī)處理粒度范圍較窄， 處理能力低，原料需經(jīng)干燥,因此應(yīng)用受到限制；但成本不高，分選效果好，污染少；主要 用于粗精礦的精選，如選別白鎢礦、錫石、鋯英石、金紅石、鈦鐵礦、鉭鈮礦、獨(dú)居石等。 電選也用于礦物原料的分級和除塵。電選的發(fā)展趨向是研制處理量大、選別細(xì)粒物料效率高 的設(shè)備。揀選包括手選和機(jī)械

15、揀選。主要用于預(yù)選丟除廢石。手選是根據(jù)礦物的外部特征，用人工 挑選。這種古老的選礦方法，某些礦山迄今仍在應(yīng)用。機(jī)械揀選有：光揀選利用礦物光 學(xué)特性的差異選別；X射線揀選，利用在X射線照射下發(fā)出熒光的特性選別；放射線 揀選，利用鈾、釷等礦物的天然放射性選別。70年代開始出現(xiàn)了利用礦物導(dǎo)電性或磁性的 電性揀選和磁性揀選?；瘜W(xué)選利用礦物化學(xué)性質(zhì)的不同，采用化學(xué)方法或化學(xué)與物理相結(jié)合的方法分離和回收有用 成分，得到化學(xué)精礦。這種方法比通常的物理選礦法適應(yīng)性強(qiáng)，分離效果好，但成本較高， 常用于處理用物理選礦方法難于處理或無法處理的礦物原料、中間產(chǎn)品或尾礦。隨著成分復(fù) 雜的、難選的和細(xì)粒的礦物原料日益增多

16、，物理和化學(xué)選礦聯(lián)合流程的應(yīng)用越來越受到重視。 化學(xué)選成功應(yīng)用的實(shí)例有氰化法提金、酸浸-沉淀-浮選、離析-浮選處理氧化銅礦等。、A a 離子交換和A a細(xì)菌浸取等技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步促進(jìn)了化學(xué)選的發(fā)展。它的發(fā)展趨向是： 研制更有效的浸取劑和萃取劑，發(fā)展生物化學(xué)方法，降低能耗和成本，防止環(huán)境污染。此外，還有礦物原料在斜面運(yùn)動或碰撞時利用其摩擦系數(shù)、碰撞恢復(fù)系數(shù)的差異進(jìn)行 選別的A a摩擦與彈跳選等。編輯本段后期處理選后產(chǎn)品處理選后產(chǎn)品處理作業(yè)包括精礦、中間產(chǎn)品、尾礦的脫水，尾礦堆置和廢水處理。選礦主 要在水中進(jìn)行，選后產(chǎn)品需要。方法有重力泄水、濃縮、過濾和干燥。塊狀和粗粒物料可用 脫水篩、螺旋分級

17、機(jī)和脫水倉等進(jìn)行重力泄水。細(xì)粒物料用濃縮機(jī)或水力旋流器和磁力脫水 槽等濃縮，再經(jīng)真空過濾機(jī)過濾。70年代研制出連續(xù)自動壓濾機(jī)，可以進(jìn)一步降低水分。 也可加入絮凝劑和助濾劑，以加速細(xì)粒物料的濃縮和過濾效率。必要時濾餅還要經(jīng)過干燥機(jī) 干燥。近年出現(xiàn)的流態(tài)化干燥法和噴霧干燥法可以提高干燥效率。尾礦通常送尾礦庫堆存， 有時先經(jīng)濃縮后再進(jìn)行堆存。尾礦水可回收再用。不合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水須經(jīng)凈化處理（見A a尾礦及廢水處理）。舊尾礦場地要進(jìn)行植被、復(fù)田。2 編輯本段自動控制選礦過程的自動控制選礦過程的自動控制使用在線檢測儀表（如Y射線濃度計、超聲波粒度測定儀、X熒光 分析儀等）、自動調(diào)節(jié)設(shè)備和計算機(jī)，對選礦過

18、程中的單個參數(shù)、單一機(jī)組進(jìn)行檢測和自動 調(diào)節(jié)，以至對車間或全廠進(jìn)行集中控制，以提高選礦指標(biāo)和勞動生產(chǎn)率、改善勞動條件和實(shí) 行科學(xué)管理。70年代以來，使用計算機(jī)控制的選礦廠不斷增加，穩(wěn)定化控制日漸成熟，并 在此基礎(chǔ)上向最佳化控制發(fā)展。對磨礦、浮選過程的數(shù)學(xué)模擬，為實(shí)現(xiàn)計算機(jī)最佳化控制創(chuàng) 造了條件。目前只建立了若干過程的半經(jīng)驗(yàn)、半理論的機(jī)理模型，尚未能實(shí)現(xiàn)全部最佳化控制。 編輯本段工藝過程2礦石的選礦處理過程是在選礦廠中完成的。一般都包括以下三個最基本的工藝過 程。分選前的準(zhǔn)備作業(yè)。包括原礦(原煤)的破碎、篩分、磨礦、分級等工序。本過程的目 的是使有用礦物與脈石礦物單體分離，使各種有用礦物相互間單體解離，此外，這一過程還 為下一步的選礦分離創(chuàng)造適宜的條件。有的選礦廠根據(jù)礦石性質(zhì)和分選的需要，在分選作