选矿基础知识概要ppt课件.ppt

二选别前准备作业二选别前准备作业2四精矿脱水与尾矿储存四精矿脱水与尾矿储存4一一选矿概述选矿概述3 1三选矿方法三选矿方法3 312一一选选 矿矿 概概 述述将有用矿物和脉石矿物分离1将彼此共生的有用矿物尽可能地分离并富集成单独的精矿2排除对冶炼和其他加工过程有害的杂质，提高选矿产品质量3综合回收有价元素，充分、合理、经济地利用矿产资源42. 选矿中的概念选矿中的概念矿物在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生成的自然元素和自然化合物。在一定地质条件下，它们具有相对稳定的化学成分和物理性质。 在现代技术经济条件下，可以开采、加工、利用的矿物集合体叫做矿石矿石；否则，称为岩石岩石。2. 选矿中的概念选矿中的概念矿物矿石中能为国民经济利用的矿物，即选矿所要选出的目的矿物，称为有用矿物；当前国民经济尚不能利用的矿物，叫做脉石矿物。矿石的性质：矿石的化学成分、矿物组成、结构构造、矿石中金属元素的赋存状态、矿石的物理化学性质等。 2. 选矿中的概念选矿中的概念产品原矿-选矿厂内，未经选别作业处理的矿石。精矿-原矿经过选别之后，品位提高，适合于工业应用的产品。尾矿-原矿经过选别之后，品位降低，目前的经济技术水平不适合再做处理的产品。中矿-原矿经过选别之后，品位有所提高，但还没有达到工业要求，还需要进一步选别或处理的产品。密度润湿性磁性导电性单位体积矿物的质量，重选的依据。指矿物能被水润湿的性质。易被水润湿的矿物称为亲水性矿物。反之，称为疏水性矿物，浮选的依据。被磁铁吸引或排斥的性质，磁选的依据。指矿物的导电能力，电选的依据。磁 性1导 电 性2润湿性是指矿物能被水润湿的性质。1. 亲水性矿物指容易被水润湿的矿物，如石英、方解石等。（天然可浮性不好）2. 疏水性矿物指不容易被水润湿的矿物，如辉钼矿、石墨等。（天然可浮性好） 矿物的自然润湿性主要取决于矿物的结晶构造。 润湿性不同的矿物具有不同的可浮性，润湿性是浮选的依据。润 湿 性3选矿物理选矿浮游选矿化学选矿其它选矿重选磁选电选等据粒度、密度、形状、硬度、磁性及电性等差异据表面的物理化学性质差异据化学性质差异 据其它差异（如生物）准备作业准备作业矿石的破碎筛分、磨矿矿石的破碎筛分、磨矿分级（少数需要洗矿、脱泥）分级（少数需要洗矿、脱泥）选别作业选别作业如重选、浮选与磁选如重选、浮选与磁选等等产品处理作业产品处理作业精矿脱水、尾矿储存精矿脱水、尾矿储存等等不论选矿厂的规模大小，工艺和设备如何复杂，一般包括以上三个最基本的过程5. 选矿厂的规模选矿厂的规模5. 选矿厂的规模选矿厂的规模6. 选矿厂各车间的工作制度选矿厂各车间的工作制度6. 选矿厂各车间的工作制度选矿厂各车间的工作制度7. 勘探与选矿试验勘探与选矿试验矿床选矿与加工技术条件研究矿床选矿与加工技术条件研究金属平衡金属平衡理论回收率一般都高于实际回收率，但有时也会出现理论回收率一般都高于实际回收率，但有时也会出现反反常现象常现象。这主要是因为人为的误差所造成的。一般要求。这主要是因为人为的误差所造成的。一般要求理论回收率和实际回收率之间的差值，对于浮选厂正差理论回收率和实际回收率之间的差值，对于浮选厂正差不能大于不能大于2%2%，不应出现负差。重选厂正负差不能超过，不应出现负差。重选厂正负差不能超过1.5%1.5%。 作业名称 粗 碎 中 碎 细 碎 粉 碎 产品粒度mm 50 62516 0.15mm）物料的分级，用于一段磨矿流程；后者用于细粒（0.0740.15mm）物料的分级，用于二段磨矿流程。低堰式分级流程应用较少，常用于洗矿。螺旋分级机的规格是用螺旋的直径表示采用一段还是二段，取决于给矿粒度和所要求的磨矿产品粒度。要求最终产品粒度0.15mm时，采用一段流程，0.15mm时采用二段流程。重力选矿又称重选。它是根据矿粒间由于密度的差异，在运动介质中所受重力、流体动力和其它机械力的不同，从而实现按密度分选矿粒群的过程的一种选矿方法。粒度和形状会影响按密度分选的精确性。密度是矿物最重要的性质。单位体积所具有的质量，称为矿物的密度。等降颗粒与等降比矿粒在静止的介质中沉降时，受到自身重力与水的阻力。开始沉降时，矿粒的沉降速度等于零，水的阻力也等于零。矿粒在重力作用下开始加速沉降，随着速度渐增，阻力也加大，加速度逐渐减小，当加速度减小到零时矿粒以恒定速度沉降，这一速度称为矿粒自由沉降末速。密度不同，粒度不同，但在介质中具有相同沉降末速的粒子就称为等降颗粒。在水力分级的同一产物中，存在着粒度不同的颗粒，而且密度小的矿粒其粒径总是比密度大的矿粒的粒径要大。等降比就是两个等降颗粒粒径之比，即：e =d1/d21式中：d1密度小的矿粒粒径； d2密度大的矿粒粒径。12E重选的基本过程及其主要特点矿粒间必须存在密度(或粒度)的差异；分选过程需要在运动介质中进行；在重力、流体动力及机械力综合的作用下，矿 粒群松散并按密度分层；分层好的物料，在运动介质的运搬下达到分离，并获得不同的最终产品。在重选过程中，不同密度的矿物颗粒在运动的介质中运动时，他们的运动速度、运动方向和运动轨迹各不相同。由此达到分离的目的。 磁选是在磁选设备所提供的非均匀磁场中进行的。矿石进入磁选设备的分选空间后，受到磁力和机械力的共同作用，沿着不同的路径运动，对矿浆分别截取，就可得到不同的产品。 磁选的实质是利用磁力和机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的。 重选工艺重选工艺磁选工艺磁选工艺电选工艺电选工艺 表1 部分矿物的接触角 矿物名称0矿物名称0硫78黄铁矿30滑石64重晶石30辉钼矿60方解石20方铅矿47石灰石010闪锌矿46石英04萤石41云母0由表可知：大部分矿物是亲水的，1、什么是浮选？浮选是利用矿物表面物理化学性质的差异，使矿物颗粒选择性地向气泡附着的选矿方法。浮游选矿的原理浮游选矿的原理2号油黄药是浮选硫化矿物(如方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿等)最常用的捕收剂捕收剂作用原理捕收剂作用原理- -以黄药在黄铜矿表面作用机理为例以黄药在黄铜矿表面作用机理为例黄药分子靠极性基选择性地固着在黄铜矿表面，而与脉石不发生作用。当矿浆中黄药的浓度达到一定程度后，黄铜矿表面便定向排列着一层黄药分子，其极性基向着矿物，非极性基向着矿浆,形成一层疏水性的薄膜，并附着在矿浆中的气泡上一起浮起来，而脉石则留在矿浆里，从而，达到分选的目的。浮游选矿的设备浮选机分为三大类：1.机械搅拌式浮选机；2.充气机械搅拌式浮选机；3.充气式浮选机充气机械搅拌式浮选机优点：充气式浮选机优点：n粗选对原矿浆进行浮选。n精选对粗选精矿再次浮选。n扫选对粗选尾矿再次浮选。n粗选通常是一次，精选、扫选次数较多、变化较大，这与矿石的性质、精矿的质量要求、欲选成分的价值等有密切关系。 影响浮选工艺过程的因素影响浮选工艺过程的因素浮选原则流程浮选原则流程q浮选原则流程（又称骨干流程），只指出了处理各种矿石的原则方案，其中包括段数、循环（又称回路）和矿物的浮选顺序。q段数：是指磨矿与浮选相结合的数目。一般磨一次浮选一次叫一段。q循环（回路）：通常以所选矿物中的金属（或矿物）来命名。q矿浆流经各个作业的总称是浮选流程q矿物的浮选顺序：优先浮选、混合浮选、部分混合浮选和等可浮等几种。化学选矿：是基于矿物和矿物组分的化学性质（如热稳定性、氧化还原性、溶解性、离子半径差异络合性、水化性和荷电性等）的差异，利用化学方法改变矿物组成而使其有用组分富集的矿物加工过程。 化学选矿法包括各种焙烧、浸出、固液分离、化学沉淀、离子交换、溶剂萃取、离子浮选、活性炭吸附、金属置换、电沉积等。特点：成本较高，可能对环境造成污染一、焙烧焙烧是在适当气氛（有时还加入某些化学试剂）和低于矿物原料熔点的温度条件下，使原料中的目的矿物发生物理变化和化学变化的工艺过程。根据焙烧时的气氛条件和目的组分发生的主要化学变化，可将焙烧大致分为以下几类：氧化焙烧，硫酸化焙烧，还原焙烧，氯化焙烧，煅烧和烧结等。1.氧化焙烧硫化矿物在氧化气氛条件下加热，将全部或部分硫脱除而转变为相应的金属氧化物的过程。焙烧能除去矿石中或精矿中的大部分砷、锑、硫等有害杂质。 2.硫酸化焙烧金属硫化物经氧化焙烧生成可溶性硫酸盐的过程。 3.氯化焙烧在一定的温度和气氛条件下，用氯化剂（NaCl、CaCl、HCl、Cl2等）使矿物原料中的目的组分转变为气相或凝聚相的氯化物，以使目的组分分离富集的焙烧过程。 4.钠盐烧结焙烧在矿物原料中，加入钠盐，在一定温度和气氛条件下，使难溶目的组分矿物转变为可溶性的相应钠盐的焙烧过程。所得焙砂（烧结块）可用水、稀酸或稀碱进行浸出，将目的组分转入溶液，而分离富集。5.酸性焙烧用浓硫酸、硫酸氢钠等作酸性熔剂，与矿石一起焙烧，从而使其中的有用成分生成可溶性硫酸盐。生成的硫酸盐用水浸出，作进一步处理。6.煅烧是矿物或人造化合物的热离解或晶形转变过程。化合物在一定温度下热离解为组成较简单的化合物或发生晶形转变，以利于后续处理或使化学选矿产品转变为适于用户需要的形态。 二、浸出 浸出是溶剂选择性地溶解矿物原料中某组分的工艺过程。用于浸出的试剂称为浸出剂，浸出所得的溶液称为浸出液，浸出后的残渣称为浸出渣。进入浸出作业的矿物原料一般为难选矿物原料，可根据原料特性预先进行焙烧而后浸出或直接进行浸出。 浸出过程的效率，通常用目的组分的浸出率、浸出过程的选择性和试剂耗量等指标来衡量。1.细菌浸出利用含有氧化铁硫杆菌的硫酸和硫酸高铁溶液浸出废石、尾矿、贫矿、采空区和废矿坑里的铜、铀等有价元素的工艺过程。 2.药剂浸出使用化学药剂（酸、碱、盐等）将矿石中的金属成分溶解出来的工艺过程。酸浸广泛应用于含酸性岩脉石的氧化铜矿。常用的酸为硫酸。氨浸一般处理含基性岩脉石较多的氧化铜矿，又可分为常压直接氨浸（主要铜矿物为蓝铜矿和孔雀石，而且结合铜较少时），还原焙烧氨浸（主要含铜矿物是硅孔雀石和蓝铜矿)和加压氧化氨浸(矿石中除含次生铜矿物外，还含有原生硫化铜矿)等。碱浸铀矿石常用浸出法处理，当矿石中含碳酸盐脉石较多时，宜采用碱浸出，最合适的浸出剂是碳酸钠与碳酸氢钠的混合物。除脉石是碳酸盐矿物外，都采用酸浸法。氰化浸出（氰化法）利用金可以在氰化碱（钠或钾）溶液中溶解的化学反应来回收矿石中的金。当矿石中存在的金粒过细，用混汞法难以回收时，可用氰化法回收。其工艺过程分磨碎、浸出、沉淀和除杂4个步骤。混汞法利用汞和矿石中金粒接触时，能将金的表面润湿，进而向内部扩散，形成汞齐（固态金与液态汞的混合物，其中也包含汞和金的化合物）来把矿石中的金提取出来。混汞的工艺过程：先将矿石破碎、细磨，磨矿的同时加入汞，使之与暴露出来的金粒接触，形成汞齐（内混汞法）。矿浆通过筛网从磨矿设备中溢出时，沿表面涂有汞的倾斜铜板流下，使其中没有形成汞齐的金粒与铜板上的汞接触形成汞齐（外混汞法）。得到的固态汞齐，在密闭式蒸馏罐中加热使汞蒸发，即得金属的粗金。将粗金置于坩埚或反射炉中，加苏打、硼砂、硝石为熔剂进行熔炼，则杂质变成浮渣而除去，然后铸成金锭。物料采用的脱水作业，主要取决于物料的性质（如粒度、磁性、相对密度以及矿浆粘性等）和对脱水产品水分的要求。从选矿产品中除去水分的过程叫作脱水。脱水过程一般由浓缩、过滤和干燥三个作业组成。干燥过滤浓缩浮选精矿H2O 4050H2O 1020H2O 38H2O6080粗粒干尾矿处理粗粒干尾矿处理手选废石、跳汰手选废石、跳汰、粗粒溜槽得出、粗粒溜槽得出的尾矿，以及重的尾矿，以及重介质选矿产出的介质选矿产出的废石等废石等细粒含水尾矿处理细粒含水尾矿处理浮选、磁选等一些浮选、磁选等一些湿法选矿厂所产生湿法选矿厂所产生的尾矿常为矿浆状的尾矿常为矿浆状在尾矿场中应设有溢流井，尾矿场中澄清的水通过溢流井进入排水管排出坝外。这部分澄清的水如经选矿试验证实，对选矿过程无显著影响时，在缺水地区，可返回选矿厂继续使用。尾矿场的溢流水如经农业、卫生部门鉴定，水中含有对农作物、牲畜或鱼类有害的物质，必须采取相应措施进行净化。