矿物加工(2-7)全解

一、 概念矿物加工：矿物加工是利用矿物的物理化学性质的差异，借助各种分离、加工的手段和方法将矿石中有用矿物和脉石分离，达到有用矿物相对富集并进行其加工和利用的方法。

矿石品位：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α表示原矿品位；β表示精矿品位；γ表示尾矿品位回收率：指精矿中有用成分的质量与原矿中该有用成分质量之比。

回收率（%）=%100)100/(⨯⋅αβγ破碎比：在破碎过程中，入料粒度与产物粒度的比值。

通常由入料最大颗粒直径（max D ）与产物最大颗粒直径（max d ）的比值来确定，即 maxmax d D i = 比磁化率：物质的体积磁化率与其本身密度的比值，称为物质的比磁化率(系数)，即：χ＝κ／δ（m 3/kg ）筛面开孔率：筛孔面积与筛面面积的比值，即相对粒度：颗粒相对筛孔的粒度，d / L上两式中，d — 单个球形颗粒直径L — 方形筛孔的边长a — 筛丝直径 粒度组成：将物料群分成若干粗细不同的级别，并指明各粒级占物料群总量的质量百分率。

解离度：矿石中呈单体的矿物占该矿物总量的百分数。

磁化强度：表征磁介质磁化程度的物理量，M=ΚB /μ=ΚH ，式中，称为物质的体积磁化率，无因次。

矫顽力：消除剩磁所J r 所施加的退磁场强度称为矫顽力，用H c 表示。

摩擦电选：摩擦电选是利用两种矿物相互接触、摩擦、碰撞，或使之与某种材料做成的给矿槽摩擦，产生大小不同而符号相反的电荷，然后给入到高压电场中，由于矿粒带电符号不同，产生运动轨迹也明显不同，从而把两种矿物分开。

磁滞回线：当磁场强度H在正负两个方向上往复变化时，材料的磁化过程所形成的闭合曲线叫做磁滞回线。

如果曲线两端都达到饱和，所得回线就叫做饱和磁滞回线。

二、填空题1、矿物的形态是指矿物的单体及同种矿物集合体的形状特点。

矿物的形态主要取决于矿物的化学成分和内部结构，是矿物的重要外表特征之一。

2、散状物料筛分分为两个阶段：一是小于筛孔尺寸的颗粒通过粗颗粒所组成的物料层到达筛面，简称穿层；二是细颗粒透过筛孔成为筛下物，简称透筛。

磨矿实验----矿物加工实践报告一、实验目的1）了解磨矿试样的制作过程：粗碎、细碎、筛分等。

2）学会使用实验室小型球磨机，掌握磨矿实验的操作方法；3）了解磨矿时间及磨矿浓度对磨矿细度的影响二、实验内容1．实验原理：矿石的可磨性反映矿石被破碎的难易，它取决于矿石的机械强度。

磨矿过程的可磨性系数，既能反映了矿石的坚硬程度，也能用来定量衡量破碎机械的工艺指标。

可磨性系数的表示方法很多，但常用的是：可磨性系数=该磨矿机在同样条件下磨细指定矿石的生产率/某磨矿机磨细中硬矿石的生产率（注：通常用石英代表中等硬度矿石，它的可磨性系数为1。

）实验中使用小型球磨机进行试验，该磨机由筒体转动使内部装的磨矿介质发生运动，由此对矿石产生磨碎作用。

钢球是使用最多的介质。

在磨矿过程中，钢球介质的运动形态大体可以分为三种典型的状况：泻落式、抛落式和离心转动。

图1 钢球的运动状态(a)-泻落式； (b)-抛落式； (c)-离心运转如果磨机的转速不高，全部球荷向上偏转一定的角度，其中每个钢球都绕自己的轴线转动。

当球荷的倾斜角超过钢球在球荷表面的自然休止角时，钢球即沿此斜坡滚下。

钢球的这种运动状态，称之为泻落，如图1中的（a）。

在泻落式工作的磨机中，矿料在钢球间受到磨剥作用。

如果磨机的转速足够高，钢球自转同时随筒体内壁作圆曲线运动上升至一定高度，然后纷纷作抛物线下落。

钢球下落的地方，叫做底角区，其中钢球强烈地翻滚。

这种运动状况，如图1中的（b），叫做抛落。

在抛落式工作的磨机中，矿料在圆曲线运动区受到钢球的磨剥作用，在底角区受到落下的钢球的冲击和强烈翻滚着的钢球的磨剥。

倘若磨机的转速高到超过某一临界值，钢球就贴在衬板上不再落下。

这种状态叫做离心运转，如图1中的（c）。

发生离心运转时，矿料也是贴着衬板的。

以上情况都是指磨机内装有一定数量的钢球说的。

要是磨机内只有少量的钢球，它们只是在磨机内的最低点摆动，并不发生上面讲的三种情况。

因此，实验中应严格控制钢球介质配比及磨机转速，从而使磨矿达到最佳效果。

矿物具有固定化学成分和物理性质的天然化合物或自然元素物矿种类：含氧盐、氧化物（氢氧化物）、硫化物、卤化物、单质等有用矿物：能为人类利用脉石：目前无法富集或尚不能利用的一些矿物矿石在当前的技术经济条件下，人们能够将含有有用矿物的岩石中的某些组分加以富集并利用。

矿石种类：金属、非金属、化工、能源岩石矿物的集合体矿床：矿石聚集区选矿、矿物加工选矿：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与脉石矿物分离，并达到使有用矿物相对富集的过程。

矿物加工：涵盖选矿，技术发展（化学、生物、湿法冶金等），延伸至冶金矿石性质物理性质：密度、磁性、导电性、形状、粒度、光泽、颜色物理化学性质：润湿性、氧化性生物化学性质：可生化性选矿过程工艺过程：准备作业、选别作业、产品处理辅助过程：存、运、贮、输送、脱水、除尘检测过程：主要参数、计量、加药等选矿产品精矿中矿尾矿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。

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。

（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。

（2）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。

（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。

矿物加工工程一、专业简介1.专业初识矿物加工是用物理或化学方法将矿物原料中的有用矿物和无用矿物（通常称为脉石）以及有害矿物分开，或者将多种有用矿物分离的工艺过程。

矿物加工工程是一门应用性比较强的专业，它的目的就是要找出原矿石最经济的处理方式，最大限度地得到有价值的矿物。

2.学业导航本专业学生主要学习数学、物理、化学、力学、矿物学、选矿学、机械工程、资源综合利用等方面的基本理论和基础知识，受到实验研究、工程设计方法、生产管理、计算机应用等方面的基本训练，具有矿物加工方面的研究、设计与生产管理方面的基本能力。

主干学科：矿业工程。

主要课程：物理化学、工程流体力学、选矿学、矿物加工厂工艺设计、矿物加工试验研究方法、技术经济分析与生产管理等。

3.发展前景随着社会文明程度的不断提高，人们意识到在改造自然的过程中，要同大自然和谐共处。

这使得矿物加工工程的未来发展方向为要努力解决尾矿水的回收再利用、废水排放的净化处理、旧尾矿场的复田等技术问题。

第五部分地矿类专业详解 2二、人才塑造1.考生潜质了解铁矿石加工原理，梦想成为一名矿物加工工程师。

关注矿物加工工艺，经常看有关选矿知识的书籍。

筛选过石灰，参观过铁匠铺，对水泥的加工流程感兴趣，希望改进煤粉加工装置等等。

2.学成之后本专业培养从事矿物(金属、非金属、煤炭)分选加工和矿产资源综合利用领域内的生产、设计、科学研究与开发及技术改造与管理的专门人才。

3.职场纵横本专业的毕业生可以到工矿企业担任工程师，从事黑色金属、有色金属、稀有金属、贵金属、非金属以及煤炭等系统的选矿生产、科研、设计和经营管理工作，也可以进入高等院校、研究机构进行教学研究工作，或到相关政府部门、事业单位从事管理、决策分析等工作，还可以从事城市固体废弃物料的分离和综合利用或城市环境保护、污水处理等工作。

一、实验目的1. 了解矿物材料的分类、性质和加工工艺。

2. 掌握矿物材料加工的基本方法和步骤。

3. 通过实验，加深对矿物材料应用领域的认识。

二、实验原理矿物材料加工是指将天然矿物经过物理、化学、机械等方法进行处理，使其具有特定的性能和用途的过程。

加工方法包括破碎、磨矿、浮选、磁选、重选等。

本实验以石墨、云母、黏土、电气石、蛇纹石等矿物材料为例，进行加工实验。

三、实验材料与设备1. 实验材料：- 石墨- 云母- 黏土- 电气石- 蛇纹石2. 实验设备：- 破碎机- 磨矿机- 浮选机- 磁选机- 重选机- 过滤机- 分析仪器四、实验步骤1. 破碎与磨矿：（1）将矿物材料放入破碎机进行粗碎，得到一定粒度的物料。

（2）将粗碎后的物料送入磨矿机进行细磨，使其达到所需的粒度。

2. 浮选：（1）将磨矿后的物料加入浮选机，进行浮选分离。

（2）通过调整浮选剂的种类和用量，实现不同矿物材料的分离。

3. 磁选：（1）将浮选分离后的物料送入磁选机进行磁选。

（2）通过调整磁场的强度和方向，实现磁性矿物的分离。

4. 重选：（1）将磁选分离后的物料送入重选机进行重选。

（2）通过调整重力的方向和强度，实现密度不同的矿物材料的分离。

5. 过滤与洗涤：（1）将重选分离后的物料送入过滤机进行过滤。

（2）将过滤得到的固体物料进行洗涤，去除表面的杂质。

五、实验结果与分析1. 石墨加工：石墨经过破碎、磨矿、浮选、磁选等工艺处理后，可以得到高纯度的石墨。

实验结果表明，石墨的加工效果较好，纯度达到98%以上。

2. 云母加工：云母经过破碎、磨矿、浮选、磁选等工艺处理后，可以得到高纯度的云母。

实验结果表明，云母的加工效果较好，纯度达到95%以上。

3. 黏土加工：黏土经过破碎、磨矿、浮选、磁选等工艺处理后，可以得到高纯度的黏土。

实验结果表明，黏土的加工效果较好，纯度达到95%以上。

4. 电气石加工：电气石经过破碎、磨矿、浮选、磁选等工艺处理后，可以得到高纯度的电气石。

第一章矿床地址与开采技术条件1. 矿石：某金矿81号矿脉，位于山东玲珑矿区区域内。

矿体主要以石英脉为主。

2. 矿体走向长度约230m，延深200m，矿体走向70度左右，倾向nw，倾角62度左右。

矿体最大厚度为4m，平均水平厚度24m，品味变化系数较大，平均品位3.8g./t .副产品主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、银金矿登，非金属矿物为石英绢云母等。

3. 上、下盘围岩主要是钾化花岗岩，矿岩稳固性好。

矿体在走向和倾向上均比较稳定，局部可见尖灭再现、分枝复合现象、矿岩的自然安息角为45度，松散系数为1.6含金石英岩为8～12，围岩5～12。

矿石结构主要为自然—半自然形粒状结构。

矿石构造以致密度块状构造和细脉侵染状构造为主。

矿体的直接围岩石钾化花岗岩、绢英岩化钾化花岗岩，间接围岩为混合岩花岗岩。

矿体围岩与矿脉的岩石组合基本一致。

矿体主要围岩蚀变为绢英岩化、硅化、钾化、绿泥石化等，局部可见硅酸盐化，矿体盐性主要以黄铁绢英岩、石英脉为主。

矿石含硫量较低，不易氧化、结块。

4. 坑内水来源主要是构造裂隙水。

构造裂隙水的直接来源是大气降水和生产用水。

5. 由于矿快距地表较深，附近无民采活动，矿体未遭民采破坏。

矿山地表允陷落、矿山年生产能为3万吨、采用竖井开拓方案、6. 资源及看探程度矿体主要由探矿天井和穿脉控制。

勘探网度为40×25m，即中段高度40m，穿脉间距25m，其间穿插一些脉外天井。

勘探程度在C级以上。

第二章采矿方法选择根据以上所述开采技术条件，采矿方法初选方案为：留矿法上向水平分层充填采矿法留矿采矿法的实质：回采过程中将矿房划分为矿房和矿柱。

先回采矿房，在回采矿柱。

在回采矿房时，采矿以敞空形式存在依靠矿柱和围岩本身的强度来维护。

其特点是：工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上作业，自下而上分层，回采每次采下的矿石靠自重放出，三分之一左右。

（有时达35％～40％），其余暂留在矿房中作为继续上平的工作台。

矿物加工知识点总结图一、矿石的分类矿石是指地壳中富含有用矿物的岩石，是矿产资源的主要来源。

根据矿石的成分和性质，可以将矿石分为金属矿石和非金属矿石两大类。

1. 金属矿石金属矿石是指含有金属元素的矿石，通常包括有色金属矿石和黑色金属矿石两大类。

有色金属矿石主要包括铜矿、铅锌矿、铝土矿、镍矿、锡矿、钨矿、钼矿、铬矿等。

这些矿石中的金属元素具有较高的电导率和热导率，广泛应用于工业生产、建筑和电子电器等领域。

黑色金属矿石主要包括铁矿石、锰矿石、铬矿石等。

这些矿石中的金属元素具有良好的磁性和导电性，广泛用于冶金、机械制造和航空航天等领域。

2. 非金属矿石非金属矿石是指不含有金属元素的矿石，主要包括建筑材料矿石、化工原料矿石和宝石矿石三大类。

建筑材料矿石主要包括石灰石、大理石、花岗岩、板岩、砂岩等。

这些矿石具有较高的硬度和坚固性，广泛用于建筑、道路和桥梁等工程中。

化工原料矿石主要包括石膏、盐矿、硫磺、磷灰石等。

这些矿石具有较高的化学活性和反应性，广泛用于化肥、化工和建材等行业中。

宝石矿石主要包括金刚石、蓝宝石、翡翠、珍珠等。

这些矿石具有高度的透光性和美观性，广泛用于首饰、工艺品和装饰等领域。

二、矿石的选矿矿石的选矿是指将矿石中有价值的矿物和杂质分离开的工艺过程，是矿石加工的第一道工序。

矿石的选矿主要包括破碎、磨矿、浮选、磁选和重选等阶段。

1. 破碎矿石破碎是将原始的矿石块破碎成适合进一步加工的颗粒状物料的过程。

破碎过程采用破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机等设备。

2. 磨矿矿石磨矿是将矿石进行细化破碎，使其中的有用矿物颗粒细化，便于后续浮选和磁选的分离。

磨矿过程采用球磨机、矿石磨、煤矿磨等设备。

矿石浮选是指通过空气吹泡将矿石中的有用矿物和杂质分离开的过程。

浮选过程中，通过给矿浆加入浮选剂和起泡剂，使有用矿物颗粒附着在泡沫上浮出，而杂质颗粒沉降到底部进行分离。

4. 磁选矿石磁选是指通过磁感应作用将矿石中的铁磁性矿物和非铁磁性矿物分离开的过程。

第四章 工艺流程计算4.1 工艺流程计算的目的、依据和原那么4.1.1 工艺流程计算的目的在选煤厂设计过程中，工艺流程的计算是其中一项重要的环节，是在已确定的工艺流程和工作制度下进行的。

工艺流程计算应到达以下目的：（1） 计算出各作业入料和排料的数量和质量。

（2） 使整个工艺流程的煤、水、介质数量和质量到达平衡，为绘制数、质量工艺流程图提供可靠的依据。

（3） 为计算所需各工艺设备的数量提供资料和依据。

（4） 为投资概算提供分析的依据。

（5） 为投产后的生产技术管理，生产指标分析比照提供参考。

4.1.2 工艺流程计算的依据为保证工艺流程计算结果的准确性和提供数字的可靠性，在工艺流程计算时必须依据：（1） 已经科学合理地选择确定的工艺流程。

（2） 已经整理合格的入选原料煤的筛分、浮沉及可选性试验资料。

（3） 设计标准规定选择并符合实际的各种技术参数。

（4） 设计委托书中规定的选煤厂年生产能力和工作制度。

由此推算出的小时处理量：0t Q Q T '= 〔4-1〕式中：Q '——选煤厂小时处理量，t/h ； 0Q ——选煤厂年生产能力，t/a ；T ——选煤厂年工作日数，d/a ；t ——选煤厂日工作小时数，h/d①非用户型选煤厂年工作日数可选为330天,每日两班生产，工作按16小时计，即T=330，t=16。

②用户型选煤厂的年工作制度可以与所效劳的用户厂一致。

4.1.3 工艺流程计算的原那么和应注意的事项〔1〕工艺流程计算时必须遵守数、质量平衡的原那么。

所谓平衡，是指进入某作业各种物料数、质量总和应等于该作业排出的各种物料数、质量总和。

〔2〕工艺流程计算时应注意的事项：①对于灰分、硫分等指标必须用加权平均的方法进行计算。

②水分指标采用水量平衡原理进行计算。

③百分数必须是同一根底量时才可以运算；计量单位必须相同才可以运算。

例如，计算各作业的质量百分数时，必须以入选原煤100%为基数；又例如，水量必须均采用t/h 或m3/h 同一计量单位方可进行运算。