贵州大学：《选矿学》课程教学资源（PPT课件）第二篇 筛分、破碎与磨矿（共四章，主讲：庹必阳）

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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

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 分离、富集、综合利用矿产资源的技术科学。 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. 些无用的矿物称为脉石

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。 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

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痖用最广。 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

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

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 体解高,此外,这一过程还为下一步的选矿分高创 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,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

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

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y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8表示。回收率可 用下式计算 E ×100% 100a 式中:8——回收率,%; a——原矿品位,%; β——精矿品位,%; y 精矿产率,‰

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： 式中：ε——回收率，%； a——原矿品位，%； β——精矿品位，%； γ——精矿产率，%。 100% 100 =    

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 可以确定狭得lt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,常用表示,E=β/a,它表示精矿中有 用成分的含量比原矿中该有用成分含量增加的倍副 数,即选矿过程中有用成分的富集程度

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 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

第一章碎散物料的敉度组成与粒度分析 1.1粒度及粒度分析 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” 粒度组成”及“平均粒度”等概念来描迷它们 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+b+c)/3或几食 平均值表示

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” 、 “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

平均粒度——描述物料群的粒度称为平均粒 度。对d1/d2<的粒级,即粒度范围较窄的物料群, 其平均粒度d=(d1+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d,或加权几 何平均粒度d,或加权调和平均粒度d+ 式中,”;是平均粒度为d的粒级占物料总量的质 量百分率。 注 d d, 2yd Y1 Yn d,m) dt= 2y

平均粒度——描述物料群的粒度称为平均粒 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。 注: i i i n d ndn d ds         = + + + + =   1 1 1 1 1 1 1 ( )     =   n dj d  dn ( ) di dt i i     =

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 种 )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0.04100mm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0.1m。0.04100m物料须用湿筛。筛分分杬 法的特点是设备简单易于操作,但筛析结果受颗粒形状禾 筛分时间的影响较大

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

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汎降速度 不同而分成若于粒级。该法适用于测定175μm 细粒物料的粒度组成。其特点是不像筛分分析法 郭样严格按颗粒几何尺寸分级。而是按沨降速度 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 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0.1-50m的物 料,可检査分选产品或校正水力沉降分析结果, 生产和选煤研中,应用最广的是分分析法

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 生产和选煤研究中，应用最广泛的是筛分分析法