中南大学《选矿自动化》电子整理版课件

磨矿设备
常见的磨矿设备有球磨机、棒磨机、 自磨机等。其中，球磨机是最常用的 磨矿设备，具有破碎比大、处理能力 强的优点。
分级原理及设备
分级原理
根据矿石中不同粒级矿物的比重、沉降速度等物理性质的差异，采用适当的设备和操作条件，将矿石按粒度分成 不同级别的过程。
分级设备
常见的分级设备有水力旋流器、螺旋分级机、筛分机等。水力旋流器利用离心力进行分级，适用于细粒级矿物的 分级；螺旋分级机则通过螺旋叶片的旋转将矿浆中的固体颗粒按粒度分离；筛分机则利用筛网的孔径大小将矿石 按粒度进行分离。
滚轴筛
振动筛
滚轴筛的工作机构是由数根滚轴按一定的 倾角平行排列而成，滚轴通过链轮或齿轮 由电动机驱动旋转。
振动筛是利用振动器产生的激振力使筛面 产生周期性振动，从而对物料进行筛分的 机械。
破碎与筛分流程设计
设计原则 保证产品质量；
降低能耗和钢耗；
破碎与筛分流程设计
尽量简化流程； 注意环境保护。
设计步骤
磁选应用
广泛应用于黑色金属矿石（如铁、 锰、铬）的选矿，以及非金属矿石 （如石英、长石、高岭土）的提纯 。
电选法
电选原理
利用矿物电性质差异进行分选， 带电矿物在电场中受到不同方向
的作用力，从而实现分离。
电选设备
主要包括高压电选机、静电分离 器和摩擦电选机等，不同设备适 用于不同粒度和电性差异的矿物
矿产资源概述
01
02
03
矿产资源定义
矿产资源是指在地壳内或 地表由地质作用形成的具 有经济意义的自然矿物集 合体。
矿产资源分类
根据矿产的性质和成因， 矿产资源可分为金属矿产 、非金属矿产和能源矿产 。
矿产资源特点
矿产资源具有有限性、不 可再生性、分布不均匀性 和可替代性等特点。

选矿学基础ppt优质课 件7
contents
目录
• 选矿学概述 • 矿石性质与选矿方法 • 破碎与筛分 • 磨矿与分级 • 重选法 • 浮选法 • 电选法及其他选矿方法
01
选矿学概述
选矿学的定义与任务
定义
选矿学是研究矿物原料分选加工过程的学科，通过物理、化学等方法将有用矿 物与脉石矿物分离，使有用矿物富集，以满足冶炼或工业生产的需求。
破碎方法与设备
折断
物料在破碎工作面间如同承受弯曲应 力一样被折断。
磨剥
两个破碎工作面在物料上作相对运动 ，对物料施加剪切力，从而使物料发 生破裂。
破碎方法与设备
颚式破碎机
结构简单、工作可靠、维护检修方便、生产和建设费用比较少，因此被广泛用于矿山。
圆锥破碎机
适用于中碎或细碎作业的破碎机械。中、细碎作业的排料粒度的均匀性一般比粗碎作业要 求的高，因此，在破碎腔的下部须设置一段平行区，同时，还须加快破碎锥的旋转速度， 以便物料在平行区内受到一次以上的挤压。
并应用于工业生产。
现代选矿
随着科技的进步和环保意识的提 高，现代选矿学更加注重高效、 环保、节能的选矿技术和设备的
研发与应用。
选矿学的应用领域
金属矿选矿
非金属矿选矿
金属矿选矿是选矿学的主要应用领域之一 ，涉及黑色金属、有色金属等金属矿物的 分选加工。
非金属矿选矿包括煤、石油、天然气等非 金属资源的分选加工，以及陶瓷、玻璃等 材料的原料制备。
筛分方法与设备
固定筛
构造简单、寿命长、尤其是不消 耗动力、没有运动部件、设备成
本和使用成本低。
滚轴筛
多用于选煤厂粗粒物料的干法筛分 。
振动筛
振动筛的振动频率高、振幅小，物 料在筛面上的跳动高度低、有利于 物料过筛，同时可防止泥质物料堵 塞筛孔。

破碎机可按工作原理和结构特征划分为：颚式
破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机和冲击式破碎机。 为主要类型破碎和磨碎设备的原理示意图。
颚式破碎机
颚式破碎机是出现较早的破碎设备，因其构造简单、坚固、工作可靠、维护和 检修容易以及生产和建设费用比较少，因此，直到现在仍然广泛地在冶金、化工、 建材、电力、交通等工业部门，用于破碎抗压强度在147～245MPa的各种矿石和 岩石的粗、中、细碎。近年来，我厂为满足冶金、矿山、建筑等工业部门破碎高强 度、高硬度的微碳铬铁的需要，专门研制了强力颚式破碎机。
该设备可根据用户要求调整蓖条间隙，改变出料粒度，以满足不同用户的不同需求。
磨矿所消耗的动力占选矿厂动力总消耗的 30％以上。
攀枝花式铁矿是一种伴生钒、钛、钴等多种元素的磁铁矿，其
有色和稀有金属矿石的磁选
鞍山式铁矿是我国最重要的铁矿床，占总储量的50％左右。
氧化矿物
长石,(K,Na)ALSi3O8 胶体电解质
工作原理： 反击式破碎机工作时，在电动机的带动下，转子高速旋转，物料进 入后，与转子上的板锤撞击破碎，然后又被反击到衬板上再次破碎，最后从出料口
反击式破碎机功格与性能参数表
型号
PF-0608 PF-0807 PF-H-1007I PF-A-1010I PF-B-1210I PF-B-1214I PF-1013 PF-1315 PF-1320
煤
石油
天然气
地下水资源
地下河出口瀑布
泉 水 、 地 下 热 水 和 卤 水 等 。
包 括 地 下 饮 用 水 、 技 术 用 水
、
矿
颚式破碎机 磁选机
球磨机 分级机
浮选机
烘干机
浓缩机
选矿作业机械流程图

资源循环利用
研究和推广重力选矿产生的废弃物资源化利用技 术，实现资源的循环利用。
符合环保法规
确保重力选矿过程符合国家和地方的环保法规和 政策，积极履行企业的环保责任。
06
重力选矿案例分析
某铁矿的重力选矿流程
总结词
该流程采用了重力选矿技术，通过破碎、筛分、洗矿等环节，实现了铁矿的有效分离和 富集。
物颗粒。
螺旋溜槽主要由机体、螺旋叶片 和排料装置等部分组成，可根据 不同矿物颗粒的粒度和密度进行
调节。
螺旋溜槽具有结构简单、处理量 大、分离效果好等优点，广泛应
用于各种矿石的选矿。
03
重力选矿流程
矿石的准备
01
02
03
矿石破碎
将原矿破碎至适当粒度， 以便进行重力选矿。
筛分
将破碎后的矿石进行筛分 ，以分离出不同粒度的矿 石。
操作参数
如给料速度、给料方式等操作参数，也会对重力选矿 效果产生影响。
05
重力选矿的未来发展
技术进步和创新
自动化和智能化技术
利用先进的自动化和智能化技术，提高重力选矿过程的控制精度 和效率。
新材料的应用
探索和开发新型材料，用于改进和优化重力选矿设备，提高其耐 磨、耐腐蚀等性能。
创新工艺流程
研究新的重力选矿工艺流程，以提高资源利用率和降低能耗。
摇床
摇床是一种利用摇动进行选矿的 设备，通过调整床面的倾斜角度 和摇动频率来分离不同密度的矿
物颗粒。
摇床主要由床面、传动装置和调 节装置等部分组成，可根据不同 矿物颗粒的粒度和密度进行调节
。
摇床具有分离效果好、处理量大 、操作简单等优点，广泛应用于
各种矿石的选矿。
螺旋溜槽

3 矿物的浮选过程
（矿物是怎样浮选的）
碎磨—搅拌槽（加药剂，矿物颗粒与药剂作 用）—浮选机（搅拌使矿浆悬浮，产生细小气泡） 携带矿粒升到矿浆表面完成浮选分离(正浮选工 艺：矿化泡沫即精矿，槽底物即尾矿；反浮选工 艺：矿化泡沫即尾矿，槽底物即精矿）—产品脱 水（浓缩、过滤、有时也干燥）

矿物的浮选过程是在固（矿物）、液（水） 和气（气泡）三相界面上进行的，进行这一过程 的关键在于：矿物表面性质（润湿性）差异，从 矿浆中析出足够量的稳定而细小的气泡；有用矿 物（欲浮矿物）有充分的机会与气泡群碰撞，并 牢固地粘附在气泡上被浮到矿浆的表面，脉石矿 物虽有机会与气泡碰撞，但不粘附，遗留在矿浆 中，在这里气泡是分选的媒介，同时又是运载工 具。
第五节 浮选在贵州矿业发展中的地位
• 贵州省矿产资源丰富，在贵州这仅占全国总面积 1.84%的地方，至今发现的矿产达110种以上，发现各 类矿床、矿点3000余处。其中76种已程度不同地探明 了储量，全省探明储量的产地达1338处，这些矿种中 “煤、磷、铝、锑、金、锰”构成贵州主要的矿产资 源优势。根据全国保有储量对比排序，贵州有40种矿 产排列全国前十位，其中29种矿产列第一至第五位， 22种列入第一至第三位。全省已探明矿产价值3亿万 元以上，人均8.2万元，居全国第八位，单位国土面 积的矿产潜在价值和人均占有量，高于全国平均水平， 在西部12省区中居前列，发展矿业在贵州具有广阔的 前景。
四 浮选在贵州的矿产开发中的地位
•
贵州磷矿分布广泛，全省46个县市均有产出， 以瓮福、开阳、织金最为丰富，现有储量26亿吨， 占全国总储量的1/6，排名全国第三位，全省磷 （P2O5）含量平均达22%，瓮福磷矿是国内少有的 特大型中低品位磷矿石矿山，是我国目前最大的 磷矿石采选联合企业，磷（P2O5）平均含量26%， 现有储量占全省总储量的1/3。这些矿石都必须 经过选矿才能得到含P2O5大于30%的富矿；织金磷 稀土矿13亿吨的储量（平均品位仅18%左右）， 也因矿物加工技术问题未解决而无法进行伴生稀 土的综合回收；开阳的磷矿石原矿品位一般都在 30%以上，暂时不需要选矿。

• 它们有k个区间，k=1，2，…，n，给定插
值点U，求对应的插值函数V。
• 优选u构模x结1 点有三种情x况0 ,：x1 , x2
• 若 u xn1，则选
xN 2 , xN 1, xN
三点。
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• 若xk U xk，1 又可分两种情况：
➢当u靠近 xk 时ห้องสมุดไป่ตู้则选
xk 1, xk , xk 1
分段插
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• 四、拉格朗日插值算法：
• （1）拉格朗日插值
•
设给定函数 的n+1个数y据点f( (x))，( )，…，(
基函数或插值多项式为：
x0 , y0
x1, y1
xn , yn
)，定义的插值
•
① A0 , A1,, An
Ai
(x)
(x x0 )(x (xi x0 )(xi
• （4）插值多项式的最高阶次m应比插值 结点N小1，若要建立更低阶次的多项式作 为解析表达式，就应建立分段插值。
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• §3-2 线性插值
• 一、线性插值模型建立
•
线性插值是最简单的插值，它仅需要二个点数据，建立直线方程
来近似代替原函数 ，然后在二点之间（区间）进行插值。
•
在选煤模拟过程中，常常碰到一些试验数据，如筛分、浮沉等一
其中点
称y 为 f结(x点) ，
是它的函
数值，若用
表示它的函数（未知），
插值
的中
y
就x 是在
间值。
f (x)
x这0 个函x数1表
y0
y1
中x再2 y2
插
进…一 …
些

一、选矿的发展历程
第四阶段， 20世纪末至今，矿物加工与相关学科的融 合和交叉阶段—新兴学科方向的形成与矿物加工学科的 发展阶段。进入21世纪以来，环境意识的空前增强和新 材料产业的蓬勃兴起，对于矿物资源利用模式的变革和 矿物加工学科的发展产生了广泛而深远的影响。如何克 服传统的资源开发与环境保护的矛盾、如何提高不可再 生性矿产资源的利用效率已成为矿物加工学科无法回避 的现实课题。
科学出版社 《选矿学》丘继存 冶金工业出版社 《物理选矿》 （选煤）张家骏 煤炭工业出版
社 《采煤选煤概论》 （选煤）吴寿培、刘炯天
煤炭工业出版社
选矿技术概论
一、选矿的发展历程 二、选矿概述 三、选前准备作业 四、选别作业 五、产品处理作业
一、选矿的发展历程
选矿过程本身已有很长的发展历史。很早以前 就有手工拣选，后来发展成为用简单淘洗工具 从砂石中回收金、银、锡等大密度矿物，这见 于选矿的原始阶段。l 9世纪中期以后国外相继 出现厂机械选矿设备，例如活塞跳汰机、摇床、 静电选矿机、磁选机等。使重力选矿和磁选、 电选矿等物理选矿技术有较大发展，从而促使 冶金工业大规模发展。
➢ 广西大学、贵州大学等。
一、选矿的发展历程
专业杂志 ➢ 金属矿山 、中国矿业 、矿冶工程 、非金属矿 、
矿业研究与开发 、矿山机械 、化工矿物与加 工 ➢ 中国矿业大学学报 、煤炭学报 、西安科技大 学学报 、煤炭科学技术 、选煤技术 、煤炭技 术 、中国煤炭、煤矿机械等。
二、选矿概述
（一）选矿的定义 （二）选矿的目的和意义 （三）选矿中的几个概念（矿物、矿石、产品） （四）与选矿有关的矿物性质 （五）主要选矿方法及基本作业流程 （六）主要选矿指标
一、选矿的发展历程

工业控制网络拓扑结构图
环网：井上、井下2个环网； 冗余：2台核心交换机，冗余热备份；链路冗余、服务器冗余、工作站冗余； 设备：网络交换机；服务器；工作站……。
基本组成
网络安全规划： 网络安全设备；防火墙或网闸，网络数据流量控制； 通信线路安全； 网络防病毒。
企业信息管理网络平台
网络安全设备
调度中心千兆路由环网冗余
冗余链路
冗余链路
服务器群
数据采集服务器冗余热备
6、设备安全设置 7、网络安全策略
各监控子系统等操作站、控制主机
2、防/杀病毒 3、数据安全控制 4、系统漏洞扫描 5、系统补丁分析
1、防攻击、防病毒、准入控制
企业 Intranet网络
1.1 工业以太网结构
以太网是目前应用最为广泛的计算机网络，工业以太 网是工业应用专门设计，是一种国际标准、开放的网络， 其数据传输率高，实时性好，是今后发展的方向。
2、关键技术
两个网络，一个平台。 1）两个网络： 工业网络—生产系统设备数据（运行状态、电机温度、轴承温度、振动等）、工艺参数（水位、流量、压力、煤位等）及环境监测数据（安全监测数据、火灾束管监测的数据）的传输通道（数据传输高速公路）； 企业信息网—企业实现信息化的物质基础，企业管理相关信息共享，实现企业信息化管理。
2、企业信息化网络
企业信息化网络，局域网；煤矿实现信息化物质基础。 销售信息、物资采购信息和库存信息、财务管理信息、生产调度信息、安全管理信息、企业接入煤矿集团中心及Internet上网业务为核心的企业计算机管理信息化系统提供硬件传输平台。
网络结构：星型结构； 三层架构：接入层、汇聚层、核心层； 服务器及存储。。。 网络安全规划
提供统一的数据发布平台 提供统一的生产过程数据与管理信息的数据集成平台 关系数据库和实时数据库的数据整合

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（三）选矿比
定义：原矿重量与精矿重量之比值，称为选
矿比。 它表示选出一吨精矿需处理几吨原矿。
选矿比=原矿重量/精矿重量
选矿比在数值上是精矿产率γ精的倒数。选矿比主 要强调的是选厂的生产能力。
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（四）富矿比（富集比）
精矿品位（β）与原矿品位（α）之比，称富矿 比（E） 。
有
益 元
锰、镍、铬、钒、钛等。
素
铜矿石
硫化矿石：边界品位Cu 0.2-0.3，工业品为Cu 0.4-0.5； 氧化矿石：边界品位Cu 0.5，工业品位Cu 0.7
硅石（Si02） 12.00% 最多 铝（AL203） 6.00% 最多 硫（S） 0.05% 最多 磷（P） 0.10% 最多 二氧化钛（TiO2） 0.35 % 最多 氧化钙（CaO） 0.15% 最多 砷（As） 0.07% 最多 自然成分 大于10mm 20% 小于10mm 80%
准备作业－矿石的破碎筛分、磨矿 分级（少数需要洗矿、脱泥）
选别作业－如重选、浮选与磁选等
产品处理作业－精矿脱水、尾矿 储存等
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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
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2.选矿工艺流程图：
表示矿石连续加工的工艺过程称为选矿工艺流程。 用线和图表示流程时，叫工艺流程图. 流程 ：表示矿石连续加工的工艺过程 。 原则流程图 ：只表示流程的“骨干”，而不记
资源开发利用工程：探矿→采矿→选矿→冶炼
“选矿一是座将矿石和人类经济生活联系起来的 桥”-张卯均教授（北京矿院）
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1.从资源情况看，自然界矿产资源一般品位低、成 分杂，不能直接冶炼成有用的产品。