选矿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和脉石矿物分离,并达到使有用矿物相对富集的过程。
矿物:在地壳中由于自然的物理化学或生物化学作用形成的自然元素(金、硫磺等)和自然化合物(磁铁矿、石英等)其成分比较均一直接与选矿有关的矿物性质主要有:比重导电性磁性湿润性湿润性:矿物被水润湿的性质易被水润湿的矿物称为亲水性矿物反之称为疏水性矿物是浮选的依据矿床地壳中具有开采价值的矿石积聚区矿石:在当前的技术经济条件下,可以开采、加工和利用的矿物集合体。
脉石矿物目前国民经济尚不能利用的矿物矿产资源:指由地质作用形成的,具有利用价值的,呈固态、液态、气态的自然资源。
矿产资源加工的目的:提高矿石品位,高效利用矿产资源,满足用户需求矿产资源的加工过程:矿石分选前的准备作业------破碎车间;选别作业------磨选车间;选后的产品处理作业------脱水车间)选矿过程由选前的矿石准备工作(破碎筛分磨矿分级)选别作业(浮游选矿法磁选法重力选矿法)选后的脱水作业(浓缩过滤干燥)选前的准备工作通常有破碎筛分作业和磨矿分级作业两个阶段进行;选别作业:将已经单体解离的矿石,采用使用的手段,使有用矿物和脉石分选的工序分选方法浮选法磁选法重力选矿法.磨选车间有磨矿分级作业选别作业构成。
脱水作业分为浓缩过滤干燥等阶段也做成了脱水车间选矿产品:精矿(分选所得有用矿物含量较高,适合于冶炼加工的最终产品中矿(分选过程中得到的,尚需进一步处理的中间产品。
)尾矿(分选后,其中有用矿物含量很低,不需要进一步处理理的产品。
)流程表示矿石连续加工的工艺过程工艺流程图用线和图表示流程时原则流程图只表示流程的“骨干”而不记载流程细节机械流程图若用主要设备和辅助设备表示的流程图品位:指产品中金属或有用成分的质量与该产品质量之比。
α—原矿品位。
β—精矿品位;θ—尾矿品位。
产率:产品质量与原矿质量之比叫产率,用γ表示。
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,用ε表示。
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表示富矿比:精矿品位与原矿品位的比值,常用E表示:矿石的准备作业:一般指选别前的粉碎作业。
主要包括:破碎、筛分及磨矿分级粉碎(包括破碎和磨碎):在外力的作用下使大块物料变成小块物料的过程。
目前选矿工业主要是利用机械能破碎挤压破碎(按力的作用方式)劈裂破碎,折断破碎,研磨破碎,冲击破碎矿物晶格间的作用力越大,硬度就越大,也就难破碎破碎比i:在破碎过程中,入料粒度与产物粒度的比值叫做破碎比。
破碎比通常由入料最大颗粒直径与产物最大颗粒直径的比值来确定,破碎:在外力作用下使物料从大块变小快的过程,矿石的准备作业选别前矿石的粉碎作业(破碎筛分磨矿分级)破碎通常将最终粉碎产品粒度为5毫米以上的粉碎过程磨矿取得更细产品粒度的粉碎过程矿石粉碎的难易程度矿石粉碎过程中所表现出来抵抗外力的强度大小矿石的硬度矿石抵抗其它物质压入或刻划的能力矿石的破碎方法机械力破碎矿石常用的有压碎劈碎折断磨碎击碎阶段的阶数物料经过磨或者碎的次数包括粗碎中碎细碎粗磨细磨破(磨)碎比磨碎(磨矿)机的给矿最大矿块尺寸与该段破碎(磨矿)机的产品中最大矿块尺寸之比作业总破碎比等于各段破磨碎比的乘积破碎假说面积假说体积假说裂缝假说破碎机械颚式破碎机(间断工作简单摆动复杂摆动)特点结构简单,不易堵矿,工作可靠,易于制造,维护方便适用于中硬以上矿石的粗糙和中碎旋回破碎机(连续破碎)特点工作平稳,生产率高,易于启动,破碎比大,产品粒度均匀,同时可以挤满给矿,辅助设备少,广泛用于粗碎,中碎各种硬度的矿石。
缺点构造复杂,机身较高,基建费高弹簧圆锥破碎机筛分利用筛子将粒度范围较宽的混合物料按粒度分成若干个不同级别的过程,预先筛分破碎前进行的筛分检查筛分对破碎作业产物进行的筛分目前国内常用筛分设备是振动筛筛分作业中,常以生产能力和筛分效率来衡量其工作好坏筛分效率指实际得到的筛下产品与筛分给矿中小于筛孔尺寸粒级的重量之比筛下补加水作用:不仅起着补充随尾矿排出所消耗的水量更重要的是可调节床层松散度和减弱下降水流过强的吸入作用,控制筛下排出精矿的数量和质量。
筛分分析为了确定粒度范围较宽物料裙粒度和粒度做成所做的物料筛分。
常用的筛子非标准套筛标准套筛粒度分析确定物料中颗粒大小分布规律的工作集尘目的细微尘粒弥散,悬浮,不仅影响环境卫生,增加设备磨损,造成有用矿物的流失,而且对工人健康威胁极大。
尘粒弥散空气中的原因机器的运转人的走动气流的对流选矿厂常用的防尘方法喷水除尘吸气除尘集尘器集尘集尘设备旋风集尘器泡沫集尘器布袋集尘器静电集尘器磨矿介质钢球球磨机钢棒棒磨机砾石砾磨机矿石自磨机半自磨机磨矿作业以湿式磨矿为主磨矿机粉碎矿石的作用原理磨机以一定转速旋转时,处在筒体内的磨矿介质由于旋转时产生离心力,致使它与筒体之间产生一定摩擦力摩擦力使磨矿介质随筒体旋转,并到达一定高度,当其自身重力大与离心力时,就脱离筒体抛射下落,从而击碎矿石,同时,在磨机运转过程中,磨矿介质还有滑动现象,对矿石也产生研磨作用,矿石在磨矿介质产生的冲击力和研磨力联合作用下得到粉碎。
磨矿介质提升的高度与抛落的运功轨迹,主要决定于磨机的转速和磨矿介质的装填量。
泻落式磨矿低速运转时,磨矿介质提升高度较低,介质按照圆运功随筒体上升到一定高度后,离开筒体向下泻落,此时,冲击作用小,研磨作用大。
磨矿介质在磨机内的运动规律1当磨机在一定的转速条件下运转时,介质在离心力和重力的作用下做有规则的循环运动,2磨矿介质在筒体内的运动轨迹,有作圆弧轨迹的向上运动和作抛物线轨迹的向下运动所做成3各层介质上升高度不同最外层到最内层介质上升高度依次逐渐降低4各层介质的回转周期不同。
越靠近内层,回转周期越短磨机的临界转速生产中通常以外层的磨矿介质开始“离心运动”时的筒体转速球磨机分为格子型溢流型湿式分级粒度,形状和比重不同的矿粒群,在水中按沉降速度不同分为若干级别的作业用于闭路磨矿流程的分级机械有螺旋分级机水里旋流器把式分级机浮槽分级机筛子破碎筛分流程由破碎机和筛分机组成的破碎工序磨矿分级流程由磨矿机和分级机组成的磨矿工序磨矿分级可分为预先分级检查分级控制分级返砂通常在闭路磨矿循环中,从分级机返回到磨矿机再磨的粗粒物料返砂比(循环负荷)返砂的重量与磨矿机原给矿的重量百分比磨机利用系数单位时间内每立方米磨机有效容积平均所能处理的原矿量分级效率分级机溢流中某一粒度级别的重量占分级机给矿中同一粒级重量的百分数影响磨矿分级机组生产过程的因素1矿石性质方面2磨机结构方面3操作条件方面重选根据矿粒间密度的差异,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各种重选过程的共同特点1矿粒间必须存在密度差异2分选过程在运动介质中进行3在重力,流体动力及其它机械力的综合作用下,矿粒群松散并按密度分层4分好层的物料,在运动介质的搬运下达到分离,并获得不同最终产品重选按其原理分为(按粒度分选)分级洗矿(按密度分)跳汰选矿摇床选矿溜槽选矿重介质选矿重选过程包括松散-分层运搬-分离基本规律干涉沉降矿粒成群地在有限介质空间里的沉降等降现象沉降过程中,往往存在某些粒度大,密度小的矿粒同粒度小,密度大的矿粒以相同沉降速度沉降的现象等降比等降颗粒中,小密度矿粒的粒度与大密度矿粒的粒度之比水力分级根据矿粒在运动介质中沉降速度的不同,降粒度级别较宽的矿粒群,分为若干窄粒度级别产物的过程分级比相邻两个分级室的水流速度比洗矿用来处理与粘土粘结在一起的矿石的重力选矿过程跳汰选矿是处理密度差较大的粗粒矿石最有效的重选方法之一介质是水称为水力跳汰为空气称为风力跳汰重介质重介质跳汰跳汰选矿原理利用强压迫振动造成的垂直交变介质流使矿粒群松散,从而达到按密度分层和分离的重选过程特点是水流动力作用强,松散主要靠垂直交变介质流的脉动升举作用,松散空间和程度大,分层发生在介质流方向,钻隙对分层有重要意义溜槽选矿利用矿粒在斜面运动的水流中运动状态的差异进行选矿的方法。
(矿粒群给入缓倾斜最大不超过)由于不同密度和粒度的矿粒沉降速度不同,分层结果是密度大的粗粒位于最底层,密度小的细粒位于最上层,而密度大的细粒和密度小的粗粒居于中间溜槽选矿设备1螺旋选矿机(重力离心力联合式,组成螺旋槽机架截料器冲洗水管)一般用于选别2~0.074毫米的物料特点简单易制,不需动力,适应性强,单位面积生产率高,操作方便,缺点是设备磨损大,富矿比低2扇形溜槽及圆锥选矿机3皮带溜槽4离心选矿机摇床选矿细粒物料的主要重选方法之一基本过程:由给水槽给入冲洗水,铺满横向倾斜的床面,并形成均匀的斜面薄层水流,给矿浆给入往复摇动的床面时,矿粒在重力,水流冲力,床面摇动产生的惯性力,以及摩擦力等综合作用下,按密度松散分层,同时,不同密度的矿粒以不同的速度,沿床面纵向和横向运动。
因此它们的合速度偏离摇动方向的角度亦不懂,最终,不同密度的矿粒在床面上呈扇形分布,从而达到分离摇床选矿的特点:1床面的强烈摇动,使松散分层和运搬分离得到加强。
2他是斜面薄层流水选矿的一种,因此,等降的矿粒可因其移动速度不同而达到按密度分选。
3不同性质矿粒的分离,不单纯取决于纵向和横向的移动速度,而主要取决于它们合速度偏离摇动方向的角度。
摇床主要有床面,机架及床头等部分组成,摇床的床面是一缓倾(小于10度》的平板影响摇床选矿过程的因素,1摇床运动的不对称性2冲程和冲次3水量和坡度4给矿体积和给矿浓度5给矿粒度和形状重介质选矿在密度大于水的介质中,使矿粒群按密度分选的一种选矿方法。
浮选即泡沫浮选,是依据各种矿物的表面性质的差异,从矿浆中借助于气泡的浮力,选分矿物的过程,一定浓度的矿浆并加入各种浮选药剂,在浮选机内经搅拌与充气产生大量的弥散气泡,于是,呈悬浮状态的矿粒与气泡碰撞,一部分可浮性好的矿粒附在气泡上,上浮至矿液面形成泡沫产品通常为精矿;不浮矿物留在矿浆内,通常为尾矿,从而达到分选的目的。
(碰撞附着上浮)浮选法的发展经过了三个基本阶段1表层浮选阶段2全油浮选阶段3泡沫浮选阶段浮选过程包括以下作业:1浮选前的矿浆准备作业目的是得到粒度适宜的,基本上解离的矿粒2加药调整作业目的是调节与控制界面的物理化学性质,促使气泡与不同矿粒的选择性附着,从而达到彼此分离的目的. 3充气浮选作业调制好的矿浆,引入浮选机内,由于浮选机的充气搅拌作用,形成大量的弥散气泡,提供了矿粒与气泡接触机会正浮选将有用矿物妇孺泡沫产品中,而将脉石矿物留在矿浆中反浮选将脉石矿物浮入泡沫产品中,将有用矿物留在矿浆中优先浮选将有用矿物依次一个一个的选出为单一的精矿混合浮选将有用矿物共同选出为混合精矿浮选在应用上的特点处理细粒难选贫矿石一般较其他选矿方法效率高,扩大了资源的利用范围,做到物尽其用缺点是需要将矿石磨细,使用的浮选药剂目前尚较昂贵,且易于造成环境污染或增加精华设施等,其辅助生产过程比较复杂浮选药剂按其用途分捕收剂起泡剂活化剂抑制剂调整剂浮选过程中的充气矿浆是由矿物颗粒水气泡组成通常把浮选过程中的充气矿浆叫三相体系相间的分界面叫相界面为了判断、比较矿物表面湿润性的大小常用接触角来度量接触角以三相湿润周边上的一点为顶点,以固水交界线为一边,以气水交界线为另一边,经过水相的夹角接触角是反映矿物表面亲水性与疏水性强弱程度的一个物理量。