选矿技术

根据矿石的特性和有用组分赋存状态不同而分离脉石和有用组分的技术

选矿技术一种根据矿石的特性和有用组分赋存状态不同而分离脉石和有用组分的技术。根据矿石中不同矿物的物理、化学性质，把矿石破碎磨细以后，采用重选法、浮选法、磁选法、电选法等，将有用矿物与脉石矿物分开，并使各种共生的有用矿物尽可能相互分离，除去或降低有害杂质，以获得冶炼或其他工业所需原料所使用的技术都为选矿技术。选矿使有用组分富集，减少冶炼或其他加工过程中的燃料、运输等的消耗，使低品位的贫矿石能得到经济利用。选矿试验所得数据，是矿床评价及建厂设计的主要依据。

简介

选矿技术是根据所选矿石的特性、及所选矿石所存在的形式来划分的。选矿技术是以物理、化学和生物等学科为基础的一门科学技术。物理的方法包括常见矿物的洗选、筛分、重选、磁选等，化学的选矿方法如用药剂改变矿物表面的差异性质的浮选技术、浸出等，生物的方法如细菌氧化选矿技术。总体来讲选矿技术就是将矿石中的有用物质提选出来的技术方法。

选矿的方法很多，根据矿石中矿的含量，矿石的地理位置，矿石的存储量不同选矿的方法也不一样。可以选择长距离输送矿石到矿厂，也可以选择边开采边提炼

低温硫化焙烧—选矿法回收铜、金、银是针对低品位难选的结合性氧化铜矿及其伴生贵金属采用低温硫化焙烧—浮选联合工艺，使人工硫化后的铜及其伴生的贵金属从原矿基体脱出获得优良的浮选效果。比之直接选矿或直接湿法浸溶具有成本低、工艺流程简单、设备投资低、能耗少、易实现及无污染等优点。

选矿技术的重要性

选矿使有用组分富集，减少冶炼或其他加工过程中的燃料、运输等的消耗，使低品位的贫矿石能得到经济利用。选矿试验所得数据，是矿床评价及建厂设计的主要依据。

用物理或化学方法将矿物原料中的有用矿物和无用矿物（通常称脉石）或有害矿物分开，或将多种有用矿物分离开的工艺过程，都要应用选矿技术。产品中，有用成分富集的称精矿；无用成分富集的称尾矿；有用成分的含量介于精矿和尾矿之间，需进一步处理的称中矿。金属矿物精矿主要作为冶炼业提取金属的原料；非金属矿物精矿作为其他工业的原材料；煤的精选产品为精煤。选矿可显著提高矿物原料的质量，减少运输费用，减轻进一步处理的困难，降低处理成本，并可实现矿物原料的综合利用。由于世界矿物资源日益贫乏，越来越多地利用贫矿和复杂矿，因此需要选矿处理的矿石量越来越大。除少数富矿石外，金属和非金属(包括选矿经历了从处理粗粒物料到细粒物料、从处理简单矿石到复杂矿石、从单纯使用物理方法向使用物理化学方法和化学方法的发展过程。早期，人们用手工拣选；后来，用简单的淘洗工具从河溪砂石中选收金属矿物。中国湖北早期的选矿，是利用矿物间的物理性质或表面物理化学性质的差异，但不改变矿物化学组成的物理选别过程，主要用于处理金属矿石，称“矿石选别”。以后扩展到非金属矿物原料的选别,称“矿物选别”。后来,把利用化学方法回收矿物原料中有用成分的过程，也纳入选矿。

选矿技术的发展历程

1867年雷廷格尔(P.R.von Rit-tinger)著《选矿学》,初步形成选矿体系。

1903年(R.H.Richards)著《选矿》，构成独立的选矿工程学。

1933年列宾捷尔著《浮选过程的物理化学》。

选前矿物原料准备作业有粉碎，选矿过程主要由解离和选别两个基本部分构成。

中国于20世纪20年代出现机械选矿厂，如湖南水口山选矿厂等。

1949年以后，在选矿指标、处理量和选矿科学技术等方面都有很大发展。钨、锡等选矿技术在某些方面有较高的水平，创制出独特的离心选矿机、振摆溜槽、环射式浮选机等新设备,并最先采用一段离析-浮选法来回收氧化铜。　选别作业矿物原料经粉碎作业后进入选别作业,使有用矿物和脉石分离，或使各种有用矿物彼此分离。这是选矿的主体部分。选别作业有重选、浮选之分。

洗矿为避免含泥矿物原料中的泥质物堵塞粉碎、筛分设备，需进行洗矿。原料如含有可溶性有用或有害成分，也要进行洗矿。洗矿可在擦洗机中进行，也可在筛分和分级设备中进行。筛分和分级按筛面筛孔的大小将物料分为不同的粒度级别称筛分，常用于处理粒度较粗的物料。按颗粒在介质（通常为水）中沉降速度的不同，将物料分为不同的等降级别，称分级，用于粒度较小的物料。筛分和分级是在粉碎过程中分出合适粒度的物料，或把物料分成不同粒度级别分别入选。

磨碎以研磨和冲击为主。将破碎产品磨至粒度为10～300μm大小。磨碎的粒度根据有用矿物在矿石中的浸染粒度和采用的选别方法确定。常用的磨矿设备有：棒磨机、球磨机、自磨机和半自磨机等。磨碎作业能耗高，通常约占选矿总能耗的一半。80年代以来应用各种新型衬板及其他措施，磨碎效率有所提高，能耗有所下降。

破碎将矿山采出的粒度为 500～1500mm的矿块碎裂至粒度为 5～25mm的过程。方式有压碎、击碎、劈碎等，一般按粗碎、中碎、细碎三段进行。

主要选矿技术

拣选

包括手选和机械拣选。主要用于预选丢除废石。手选是根据矿物的外部特征，用人工挑选。这种古老的选矿方法,某些矿山迄今仍在应用。机械拣选有:①光拣选,利用矿物光学特性的差异选别;②X射线拣选,利用在 X射线照射下发出荧光的特性选别；③放射线拣选，利用铀、钍等矿物的天然放射性选别。70年代开始出现了利用矿物导电性或磁性的电性拣选和磁性拣选。

电选

利用矿物颗粒电性的差别，在高压电场中进行选别。主要用于分选导体、半导体和非导体矿物。电选机按电场可分为静电选矿机、电晕选矿机和复合电场电选机；按矿粒带电方法可分为接触带电电选机、电晕带电电选机和摩擦带电电选机。电选机处理粒度范围较窄,处理能力低，原料需经干燥,因此应用受到限制；但成本不高，分选效果好，污染少；主要用于粗精矿的精选，如选别白钨矿、锡石、锆英石、金红石、钛铁矿、钽铌矿、独居石等。电选也用于矿物原料的分级和除尘。电选的发展趋向是研制处理量大、选别细粒物料效率高的设备。

磁选利用矿物颗粒磁性的不同，在不均匀磁场中进行选别。强磁性矿物（磁铁矿和磁黄铁矿等）用弱磁场磁选机选别；弱磁性矿物（赤铁矿、菱铁矿、钛铁矿、黑钨矿等）用强磁场磁选机选别。弱磁场磁选机主要为开路磁系，多由永久磁铁构成，强磁场磁选机为闭路磁系，多用电磁磁系。弱磁性铁矿物也可通过磁化焙烧变成强磁性矿物，再用弱磁场磁选机选别。磁选机的构造有筒式、带式、转环式、盘式、感应辊式等。磁滑轮用于预选块状强磁性矿石。磁选的主要发展趋向是解决细粒弱磁性矿物的回收问题。60年代发明的带齿板聚磁介质的琼斯湿式强磁场磁选机，促进了弱磁性矿物的选收。70年代发明以钢毛或钢网为聚磁介质的具有高磁场梯度和强度的高梯度磁选机以及用低温超导体代替常温导体的超导磁选机，为回收细粒弱磁性矿物提供了良好的前景。

浮选

利用各种矿物原料颗粒表面对水的润湿性(疏水性或亲水性）的差异进行选别。通常指泡沫浮选。天然疏水性矿物较少,常向矿浆中添加捕收剂,以增强欲浮出矿物的疏水性；加入各种调整剂，以提高选择性；加入起泡剂并充气，产生气泡，使疏水性矿物颗粒附于气泡，上浮分离。浮选通常能处理小于0.2～0.3mm的物料，原则上能选别各种矿物原料，是一种用途最广泛的方法。浮选也可用于选别冶炼中间产品、溶液中的离子（见）和处理废水等。浮选除采用大型浮选机外,还出现回收微细物料(小于5～10m)的一些新方法。例如选择性絮凝-浮选,用絮凝剂有选择地使某种微细粒物料形成尺寸较大的絮团，然后用浮选（或脱泥）方法分离；剪切絮凝-浮选,加捕收剂等后高强度搅拌，使微细粒矿物形成絮团再浮选，及载体浮选、油团聚浮选等。

重选

在介质(主要是水)流中利用矿物原料颗粒比重的不同进行选别。有、跳汰选、摇床选、溜槽选等。重选是选别黑钨矿、锡石、砂金、粗粒铁和锰矿石的主要选矿方法；也普遍应用于选别稀有金属砂矿。重选适用的粒度范围宽，从几百毫米到一毫米以下，选矿成本低，对环境污染少。凡是矿物粒度在上述范围内并且组分间比重差别较大,用重选最合适。有时,可用重选(主要是重介质选，跳汰选等)预选除去部分废石，再用其他方法处理，以降低选矿费用。随着贫矿、细矿物原料的增多，重选设备趋向大型化、多层化，并利用复合运动设备,如离心选矿机、摇动翻床、振摆溜槽等,以提高细粒物料的重选效率。重选已能较有效地选别20μm的物料。重选又是最主要的选煤方法。　此外，还有矿物原料在斜面运动或碰撞时利用其摩擦系数、碰撞恢复系数的差异进行选别的　选后产品处理作业包括精矿、中间产品、尾矿的脱水，尾矿堆置和废水处理。选矿主要在水中进行，选后产品需要。方法有重力泄水、浓缩、过滤和干燥。块状和粗粒物料可用脱水筛、螺旋分级机和脱水仓等进行重力泄水。细粒物料用浓缩机或水力旋流器和磁力脱水槽等浓缩，再经真空过滤机过滤。70年代研制出连续自动压滤机，可以进一步降低水分。也可加入絮凝剂和助滤剂，以加速细粒物料的浓缩和过滤效率。必要时滤饼还要经过干燥机干燥。出现的流态化干燥法和喷雾干燥法可以提高干燥效率。尾矿通常送尾矿库堆存，有时先经浓缩后再进行堆存。尾矿水可回收再用。不合排放标准的废水须经净化处理。

化选

利用矿物化学性质的不同，采用化学方法或化学与物理相结合的方法分离和回收有用成分，得到化学精矿。这种方法比通常的物理选矿法适应性强，分离效果好，但成本较高，常用于处理用物理选矿方法难于处理或无法处理的矿物原料、中间产品或尾矿。随着成分复杂的、难选的和细粒的矿物原料日益增多，物理和化学选矿联合流程的应用越来越受到重视。化学选成功应用的实例有氰化法提金、酸浸-沉淀-浮选、离析-浮选处理氧化铜矿等。

选矿技术操作管理

1.规范选矿作业的正确操作是完成选矿生产技术指标的重要保证。依据选矿工艺与设备的技术要求，制定各岗位的技术操作规程、作业标准和岗位责任制，作为选矿操作人员的技术守则。规程和制度由选矿技术主管部门制定，报公司（矿）批准后执行。

2.根据生产需要，对选矿生产操作人员进行技术培训，总结推广先进的操作经验和操作方法，不断提高业务技能和操作水平。

3.对新上岗的员工和操作新设备的员工，必须通过业务培训和实际操作训练，经考核合格后，方可独立上岗操作。

选矿技术员岗位职责

1、在上级领导的带领下,具体负责选矿生产和技术管理等工作。

2、负责选厂工艺改造的组织实施及资料收集整理工作。

3、负责本单位、外购矿石、外购精矿粉及外委选矿试验及试验报告编制工作。

4、负责外购矿石、外购精矿粉的过秤、采样、制样整个过程的监督。

5、车间运转记录本及生产记录本的发放与回收。

6、负责编制金属平衡月报、炼金月报及外购矿石月报。

7、负责外购矿石的结账。

8、按照生产计划，完成当月处理矿量。

9、保证破碎车间及时供料，不能因为缺料造成球磨机停车。

10、保证总回收率不低于考核指标。

11、全月累计精矿品位必须达到规定指标以上。

12、加强文明生产，保持环境卫生，杜绝跑、冒、滴、漏现象。

13、严格执行安全责任制，组织落实安全操作规程，保证全厂不发生重大设备事故和重伤以上人身事故。

14、按时参加各种学习会议，不得缺席、迟到或早退。

15、参与选矿工艺设计及设备配置,对存在的问题提出建议和意见.

16、负责制定选矿各工艺岗位技术操作规程和安全生产操作规程.

主要选矿设备

破碎设备

鄂式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、圆锥破碎机、齿辊破碎机、双辊破碎机等。

磨矿设备

超细层压自磨机、水泥球磨机、圆锥球磨机、陶瓷球磨机、节能球磨机、高能球磨机、高细球磨机，格子型球磨机、溢流型球磨机、预混磨等。

筛分分级设备

多频脱水筛、高频筛、圆振动筛、直线振动筛、YK系列圆振动筛、滚筒筛、成品筛、螺旋分级机等。

磁选设备

湿式磁选机、干式磁选机；强磁场磁选机、中磁场磁选机、弱磁场磁选机、河沙磁选机、湿式永磁筒式磁选机、沸腾式选矿机等。

洗选设备

SF型浮选机、BF型浮选机、XJK系列浮选机、全截面气升式微泡浮选机、搅拌式浮选机、螺旋分级机、真空过滤机、干选机、洗砂机等。选矿辅助设备：振动给料机、槽式给矿机、摆式给矿机、搅拌桶、斗式提升机、皮带输送机、振动给料机、圆盘给料机、高效浓缩机、圆盘造粒机、洗矿机、摇床、螺旋溜槽、水力旋流器、跳汰机、尾矿回收机、水泥磨、原料磨、MBS型棒磨机等。

重选设备

沸腾式选矿机、摇床、溜槽、跳汰机、水套离心机，离心盘选机，重介质选矿设备等。

浓缩设备

沸腾式选矿机、中心传动式浓缩机、周边传动式浓缩机、高效浓缩机等。

烘干煅烧设备

烘干机、煤泥烘干机、污泥烘干机、粉末烘干机、矿渣烘干机、粉煤灰烘干机、回转窑等。

选矿过程的自动控制技术

选矿过程的自动控制使用在线检测仪表 (如γ射线浓度计、超声波粒度测定仪、X荧光分析仪等)、自动调节设备和计算机，对选矿过程中的单个参数、单一机组进行检测和自动调节，以至对车间或全厂进行集中控制，以提高选矿指标和劳动生产率、改善劳动条件和实行科学管理。70年代以来，使用计算机控制的选矿厂不断增加，稳定化控制日渐成熟，并在此基础上向最佳化控制发展。对磨矿、浮选过程的数学模拟，为实现计算机最佳化控制创造了条件。

总结经验、理论的机理模型，能实现全部最佳化控制。

选矿技术的发展趋势

（1）国际著名品牌的先进选矿技术不断发展，方向是采纳新的设计思想、引入现代科学技术和大型化。

（2）粉碎理论和试验技术技术发展，突变理论、分形理论、离散教学等方法被引入粉碎理论研究中。球磨过程理论研究和碎磨功指数研究仍时有报道。粉碎试验技术趋于用小型实验室试验和计算机模拟取代半工业试验。

（3）料层粉碎原理对粉碎工程设备研制和开发产生了巨大影响。新设备研制及旧设备改造中普遍采纳这一原理。

（4）由于实现多碎少磨的关键是降低最终破碎产品粒度（即入磨粒度），因此这一范围内科研和开发工作中，破碎设备所占的比重大于粉磨设备，其中又以细碎和超细碎设备的研制和开发占较大比重。

（5）为了实现多碎少磨，国内越来越多的引进国际先进粉碎工程设备，并且越来越多的引进大型设备。

（6）国内选矿技术以中小型选矿设备为主，发展特点是类型多样化。部分产品在向大型化方向发展。

买选矿设备一定看自己要选什么矿，再看要买什么选矿设备！被选矿决定技术，技术决定工艺，工艺决定设备。

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