第一部分绪论选矿基础.ppt

选矿工艺员培训程华夏建龙矿业,主讲宋斌燕,第一部分绪论、选矿基础第二部分破碎与筛分第三部分磨矿与分级第四部分浮选第五部分磁选第六部分精矿、尾矿处理第七部分选矿过程的技术检测与金属平衡第八部分矿山安全第九部分设备管理,总目录,目录一、绪论二、矿体、矿床的形成三、矿石的结构和构造四、矿产资源的分类五、选矿的意义六、选矿专业中的概念七、名词解释八、选矿方法,第一部分绪论、选矿基础,绪论,选矿是一个系统的工程，工艺复杂、设备多、涉及多种学科，其中有选矿工艺、设备、土建、电气、给排水、药剂配制等。这些专业即相互独立又相互联系，如果某一个专业在设计和生产运行上出现问题，都会导致企业效益降低，甚至破产。虽然选矿涉及面广而且复杂，但也不是没有规律可寻，只要掌握先进的技术，精通工艺、精通设备、懂得管理，选矿问题就会有效的解决。每个选矿工作者必须要了解选矿基本概念、基本知识，了解矿石性质和选矿原理，才能提高技术和管理水平。,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。,选矿概论,矿体、矿床的形成,地壳中的各种元素在漫长的地壳发展过程中，都在不断地运动着。他们在不同的地质作用下，逐渐迁移、集中结合成某些矿物、岩石，并可能组合成矿石、矿床。它们在形成以后，又在地壳的发展过程中，经历新的变化，继续改组成新的矿物、岩石、矿石及矿床。,一、成矿的地质作用矿床是指在一定的地质作用下，形成于地壳中的有用矿物的堆积，其质和量符合工业要求，并在现有的国民经济和技术的条件下，能够被开采利用的矿物的集合体。形成矿床的地质作用，根据能源的不同分为内生和外生两种。内生成矿地质作用的能源是地球内部的热能，表现为地壳的升降、地震、岩浆活动和火山喷发。总的来看都是在高温高压条件下进行的。内生成矿作用可形成岩浆岩、变质岩。,,一、内生成矿作用岩浆成矿作用（伟晶成矿作用）接触交代成矿作用热液成矿作用由于地球本身的内热和内力而导致矿床形成的各种作用。1．内生成矿作用由地球自身的内热和内力而引起成矿元素富集形成矿床的作用。与岩浆有着密切的关系，根据岩浆演化的过程，内生成矿作用可分为三个阶段。1）正岩浆阶段，硅酸盐矿物晶出2）残余岩浆阶段3）气成-热液阶段,,2．外生成矿作用1）片化成矿作用；2）沉积成矿作用。3．变质成矿作用固态岩石、成矿石在变质作用（T，P↑）、化学性流体过程中发生成分、结构、构造改变而形成矿床的作用。根据变质作用类型不同接触变质成矿作用；区域变质成矿作用；混合岩化成矿作用。4．叠生成矿作用地壳深处岩浆中主要硅酸盐矿物晶出过程中，由岩浆分异作用，使有用物质富集形成的矿床。,,外生成矿的地质作用的能源主要是太阳能。太阳的辐射热能引起气候变化、风吹雨刷、流水的作用、冰川的滑动等从而使地壳表面的物质发生破坏、改造和建设。这种地质作用都发生在地球的表面，由这种地质作用可形成沉积岩。,矿石的结构和构造,矿石的结构和构造是拟定选矿方法的一个重要因素，也是决定开采及经济效果的关键。矿物的结构是指矿石中矿物颗粒的形态、大小及空间分布上所显示的特征。构成矿物结构的主要因素有矿物的粒度、晶粒形态（结晶程度）及镶嵌方式。矿物粒度，一般划分为五类,,矿石的结构,1、自形、半自形晶结构特点是矿物颗粒结晶完好，均具有完整的晶形和较好的晶面。如方铅矿、闪锌矿、黄铁矿的立方体晶形。2、他形晶结构这种结构的矿物没有完整的晶形和晶面，有用矿物与其他矿物具有不规则毗连的嵌布关系。但因矿物均成晶粒并且矿物间的粒度均匀，故对选别仍有利。,,3、斑状（变晶）结构一种矿物呈粗大晶粒分布于致密细粒的其他矿物结合体的结构。这种矿物是通过变质作用而成。当斑晶为有用矿物时，有利于选别。4、包含变晶结构与上一结构相似，只是斑晶中有另一矿物的细小颗粒。5、网状结构6、乳浊状结构矿物是以细小甚至极细小的滴珠状形态出现。,矿物的构造,矿物的构造是指矿石中各种矿物结合体的形状、大小和空间形态。1、块状构造有用矿物结合体在矿石中占80左右，呈无空洞的致密状，矿物排列无方向性。其颗粒有粗大、细小、隐晶质几种，若为隐晶质则称致密块状。2、侵染状构造矿物颗粒相互不结合地、孤立地、疏散地分布在脉石矿物中。,,3、鲕状（豆状、肾状）构造各种矿物以同心圆的形式层层包裹。4、脉状构造5、透镜状构造6、条状构造它通常是沉积变质铁矿石的一种典型构造，矿物晶粒聚集成条状。,一、矿产资源的分类按照矿产资源的可利用成分及其用途分类，矿产资源可分为三大类金属矿产资源；非金属矿产资源；能源矿产资源。,矿石类型的划分,1、金属矿产资源根据金属元素特性和稀缺程度，金属矿产资源又可分为（1）黑色金属如铁、锰、铬、钒、钛等；（2）有色金属如铜、铅、锌、镍、镁、钼、汞等；（3）贵重金属如金、银、钯、铱、铑等；（4）稀有金属如铌、钽、锂、铍、锶等；（5）稀土金属和重稀土金属；（略）（6）分散元素金属如锗、镓、铟、铼、硒等；（7）放射性元素如铀、钍等；（也可归于能源类）,1、金属矿产矿物展示,方铅矿,金矿,,,铬铁矿,,2、非金属矿产资源非金属矿产物质系指那些除原料矿产、金属矿产外，在当前技术经济条件下，可供工业提取非金属化学元素、化合物或可直接利用的岩石与矿物。中国是世界上已知非金属矿产资源品种比较齐全、资源比较丰富、质量比较优良的少数国家之一。迄今，我国已发现非金属矿产品102种，其中已探明有储量的矿产88种。非金属矿产品与制品如水泥、萤石、重晶石、滑石、菱镁矿、石墨等的产量多年来居世界首位。,2、非金属矿产矿物展示,石膏,沸石,石英,,,,3、能源类矿产资源能源类矿产资源主要包括煤、石油、天燃气、泥碳和油页岩等由地球历史上的有机物堆积转化而成的“化工燃料“。能源类矿产资源是国民经济和人民生活水平的重要保障，能源安全直接关系到一个国家的生存和发展。,,,,煤,石油,天然气,能源类矿产资源,二、有色金属矿石类型的划分从选矿角度通常可以分为下列几种。1、根据矿石中共生矿物的种类，可以划分为单金属矿石和多金属矿石。2、根据矿石中氧化矿物的金属含量占矿石金属总含量的百分数，也就是氧化率。可以分为氧化矿石、混合矿石和硫化矿石。,如何划分氧化矿石、混合矿石和硫化矿石的分类呢氧化率在30以上的为氧化矿石；氧化率在1030之间的为混合矿石；氧化率在10以下的为硫化矿石。,3、根据矿石中金属品位的高低，可以划分为富矿石、中矿石和贫矿石。4、根据矿石的可选性特点，可以划分为易选矿石、中等可选矿石和难选矿石。5、根剧矿石的嵌布特性，可以划分为块状矿石和侵染状矿石等。,矿产资源是多种多样的有的是自然元素，有的是化合物，这些从地下开采出来的矿石，金属含量一般都比较低，如果将这些金属含量低的矿石直接送入冶炼，则势必因存有大量脉石而降低生产能力，既增加了燃料的消耗和运输成本、又会因有害杂质含量高而使冶金产品不合格，还会破坏冶炼过程。这不但在技术上是不合理的，在经济上也是不合算的。而且矿石中常拌生多种有用成份或有害杂质,为了充分利用矿产资源,分别回收各种有用成份和除去对冶炼有害杂质,这就需要用选矿的方法去解决,因此,选矿是介于采矿和冶炼之间不可缺少的一环,在冶金工业中占有重要的地位。,选矿的意义,但也并不是说100的开采矿石都必须经过选矿过程处理，对于某些原矿品位高、已经接近或达到精矿品位及符合冶炼技术要求的矿石，则可以直接送去冶炼。只不过这类矿石所占比例很小，不具有代表性。,我国的黑色、有色金属和非金属矿不但储量大而且非常丰富，但大多数矿石属于贫、杂、细、氧化程度高的矿，非常难磨难选，但随着工业的快速发展，对各种金属材料的需求量越来越多，这给选矿工作者带来了很大的挑战。比如从80年代开始我国就把鲕状赤铁矿的选矿作为攻关科研项目，鲕状赤铁矿探明储量40亿吨，但是由于这种矿物呈层状结构，中心包裹有石英核，必须磨至微米粒级才能单体解离，但这种粒级对磁选和浮选效果有很大影响，一直以来精矿品位都不理想。随着选别设备和浮选药剂的发展，目前这种矿的选别有了一定的发展，但还是只处于试验阶段，没有用于工业生产。,选矿的意义,例如某钢铁厂铁精矿品位提高1，高炉产量提高3，焦降低18公斤/吨铁，节约石灰4～5，减少炉渣1.8～2，每年减少运输量48万吨。例如某铜冶炼厂，铜精矿品位提高1，每年多生产粗铜3135吨。,,四、什么叫矿物、矿石、矿床和脉石1、矿物的概念矿物是在自然界中形成的自然元素或自然化合物，它具有一定的化学组份和晶体结构，并呈现出一定的化学、物理性质。有用矿物是指能被人们利用的矿物。2、矿石的概念是指符合工业要求的矿物集合体。也就是说能符合选别作业的基础条件和基本要求的，矿石是由一种或多种有用矿物与脉石组成的。,选矿专业中的一些概念,3、矿床的概念矿石在地壳内或地表上，由于地质作用大量积聚并具有开采价值的区域叫做矿床。4、脉石的概念目前尚不能利用的矿物叫脉石。或者说在现有技术条件下，不能被有效利用的矿物叫脉石矿物。,脉石矿物有两个概念其一是从井下开采出来的原石脉石矿物，由于所含金属品位低，目前尚不能选别回收的废弃矿石；其二是经粉碎选别后，被送往尾矿库的废弃尾矿。那么这些脉石矿物是否就永远废弃了、不能被有效利用了呢我们说答案是否定的。我们有理由相信，在不远的将来随着我国科技生产力的迅速发展和选矿技术水平的不断提高，这些被丢弃的尾矿都将成为我国宝贵的矿产资源宝库。,选矿名词解释,1、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相分离，并达到使有用矿物相对富集的过程。2、矿石在现在技术条件下，可开采加工利用的矿物集合体。3、有用矿物选矿要选出的目的矿物叫有用矿物。目前国民经济条件下尚不能利用的矿物叫脉石矿物。4、选矿的目的任务提高品位达到冶炼要求；多种有用矿物分离利用；消除杂质。,5.品位是指产品中金属或有价成分的重量对于该产品重量之比。α、β、θ。α原矿品位。β精矿品位；θ尾矿品位。如铜精矿品位为15，表示100吨干精矿中含有15吨金属铜品位是评定产品指标之一。,选矿概论,,6.产率产品重量对于原矿重量之比。用γ表示γ精矿（Q精矿/Q原矿）1007.选矿比即原矿重量对于精矿重量之比值。用它可以决定获得一吨精矿所需处理原矿石的吨数。8.回收率精矿中金属的重量与原矿中该金属的重量之比的百分数。常用ε表示（它表示原矿中的金属有百分之多少被选出了原矿）,选矿概论,9.连生体一颗矿粒包含两种或多种矿物，这个矿粒叫矿物的连生体。10.细度小于某特定粒度（一般指-200目粒度）含量的百分比。11.粒度表示矿粒大小的物理量，单位常用毫米或网目。,主要的选矿方法（一）重选根据矿物密度不同进行分选的方法。重选是按密度来分选矿粒。因此在分选过程中，应该想方设法创造条件，降低矿粒的粒度和形状对分选结果的影响，以便使矿粒间的密度差别在分选过程中，能起主导作用。因此，一方面要深入研究矿粒在介质中的运动规律，一方面还要研究运动介质的性质以及在各种特定条件下，介质流的运动特性。重选介质有空气、水、重液（密度大于水的液体或高密度盐类的水溶液）及悬浮液（固体微粒与水的混合物），也可用固体微粒与空气的混合物，即空气重介质。重选设备有螺旋溜槽、摇床、跳汰等，有些重选设备除了利用重力外，还借助离心力的作用进行分选，如旋流器，离心选矿机等。,选矿方法,（二）磁选在不均匀磁场中利用矿物之间的磁性差异而使不同矿物分离的一种选矿方法。该法比较简单有效，它是处理铁矿石的主要选矿方法。磁选法干式磁选法，湿式磁选法，高梯度磁选法，超导磁选法。磁选与其他选矿法相比有如下优点1．设备运转稳定可靠2．工艺流程简单3．选矿效率高4．不产生化学性环境污染磁选在冶金工业中的地位磁选是黑色金属矿石尤其是铁矿石的主要选矿方法，铁矿石的90％以上都要经过磁选。磁选在冶金工业中占有极其重要的位置，不仅在我国，在世界上几个发达的国家如苏联、美国、加拿大、瑞典等也是如此。,（三）浮选根据矿物表面性质（润湿性）不同，添加适当药剂进行分选的方法。亲水性矿物石英，云母，方解石疏水性矿物石蜡，硫磺，滑石，石墨浮选法一般浮选法，离子浮选法，沉淀浮选法，吸附浮选法。,（四）化学选矿（化选）利用矿物化学性质的不同进行分选。如金的全泥氰化。化学选矿法焙烧法，常压酸浸法，常压碱浸法，氰化浸出法，氯化浸出法，高价铁盐浸出法，细菌浸出法，热压浸出法，离子交换吸附法，有机溶剂萃取法，化学沉淀法，金属沉淀法，混汞法。（五）电选法静电电选法，电晕电选法，复合电场电选法。（六）特殊选矿法风力吸选法，浮选法，油膏选矿法，油团聚与磁团聚选矿法，筛选选矿方法,思考题,1、如何划分氧化矿石、混合矿石和硫化矿石的分类呢2、选别方法有哪些3、名词解释选矿、矿石、有用矿物、选矿的目的任务、品位、产率、选矿比、回收率、细度。4、按照矿产资源的可利用成分及其用途分类，矿产资源可分为几类,