礦物加工學(xué)-概論-課件1

礦物加工學(xué)礦物加工學(xué)課程內(nèi)容第一篇

概論第二篇

粉碎技術(shù)與設(shè)備第三篇

磁電分離技術(shù)第四篇

重力分離技術(shù)第五篇

浮選工藝與設(shè)備第六篇

固體物料脫水技術(shù)課程內(nèi)容第一篇

概論礦物資源加工礦物資源加工，是用物理、化學(xué)的方法對(duì)天然礦物資源和其他資源進(jìn)行加工（包括分離、富集、提純、提取、深加工等），以獲取有用物質(zhì)的科學(xué)技術(shù)。礦物資源加工礦物資源加工，是用物理、化學(xué)的方法對(duì)天然礦物資源礦物資源加工包括四大學(xué)科領(lǐng)域：礦物加工（mineralprocessing）；礦物材料加工（mineralmaterialprocessing）；二次資源加工（secondarymaterialprocessing）；金屬提取加工（metalmetallurgicalprocessing）,可簡(jiǎn)稱為4-MP。礦物資源加工包括四大學(xué)科領(lǐng)域：四大學(xué)科領(lǐng)域（1）礦物加工。用物理、化學(xué)的方法，對(duì)天然礦物資源（通常包括金屬礦物、非金屬礦物、煤炭等）進(jìn)行選別、分離、富集其中的有用礦物，其目的是為冶金、化工等行業(yè)提供合格原料。主要選礦技術(shù)方法包括破碎、磨礦、重選、磁電選、浮選、化學(xué)分選、特殊分選、固液分離等。四大學(xué)科領(lǐng)域（1）礦物加工。（2）礦物材料加工。通過(guò)提純、超細(xì)粉碎、表面改性、摻雜等物理和化學(xué)方法，對(duì)天然及非傳統(tǒng)礦物資源進(jìn)行分離、純化、改性、復(fù)合等加工，制備礦物材料、礦物復(fù)合材料、礦物-聚合物復(fù)合材料、功能礦物材料等。（2）礦物材料加工。（3）金屬提取加工。

金屬提取加工是根據(jù)礦物加工、冶金工程、化學(xué)工程、生物工程等學(xué)科知識(shí)，針對(duì)選精礦、復(fù)雜難處理低品位礦石，海洋資源等進(jìn)行化學(xué)溶出、生物提取、離子交換、溶劑萃取、還原焙燒等加工處理，獲得有用物質(zhì)的方法，如鐵精礦煤基回轉(zhuǎn)窯直接還原、生物浸出等一般可生產(chǎn)出高純金屬。（3）金屬提取加工。金屬提取加工是（4）非傳統(tǒng)礦物資源和二次資源的加工利用技術(shù)

非傳統(tǒng)礦物資源包括工業(yè)固體廢棄物，如冶煉化工廢渣、尾礦、廢石；海洋礦產(chǎn)如錳結(jié)核、鈷結(jié)殼、海水中金屬、海底熱液硫化礦床；鹽湖中的金屬鹽、重金屬污泥。二次資源包括廢舊電器，廢舊金屬制品，城市垃圾。二次資源加工是利用礦物加工分選原理和技術(shù)，對(duì)二次資源進(jìn)行分選分離回收各種有用物質(zhì)。（4）非傳統(tǒng)礦物資源和二次資源的加工利用技術(shù)礦物資源加工技術(shù)的發(fā)展古代的礦物加工近代的礦物加工工業(yè)新中國(guó)的礦物加工工業(yè)礦物資源加工技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展礦物資源加工技術(shù)的發(fā)展古代的礦物加工新中國(guó)的礦物加工工業(yè)1.有色金屬2.黑色金屬3.煤4.非金屬礦和建材粉體材料新中國(guó)的礦物加工工業(yè)1.有色金屬金屬分類黑色金屬和有色金屬。黑色金屬是指鐵、錳、鉻三種金屬，它們的單質(zhì)為銀白色，而不是黑色。之所以稱它們黑色金屬是由于它們和它們的合金表面常有灰黑色的氧化物。

黑色金屬礦金屬分類黑色金屬和有色金屬。黑色金屬礦有色金屬是指黑色金屬以外的金屬，其中除少數(shù)有顏色外（銅為紫紅色、金為黃色），大多數(shù)為銀白色，有色金屬有60多種，又可分為九大類：

(1)重金屬：銅、鉛、鋅等。

(2)輕金屬：鋁、鎂等。

(3)輕稀有金屬：鋰、鈹?shù)取?/p>

(4)難熔稀有金屬：鎢、鈦、釩等。

(5)稀散金屬：鎵、鍺等。

(6)稀土金屬：鈧、釔及鑭系元素等。

(7)放射性金屬：鐳、錒等。

(8)貴金屬：金、銀、鉑等。

(9)堿金屬：鉀、鈉等。有色金屬是指黑色金屬以外的金屬，其中除少數(shù)有顏色外（銅為紫紅非金屬礦和建材粉體材料非金屬礦產(chǎn)資源是指那些除燃料礦產(chǎn)、金屬礦產(chǎn)外，在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，可供工業(yè)提取非金屬化學(xué)元素、化合物或可直接利用的巖石與礦物。此類礦產(chǎn)少數(shù)是利用化學(xué)元素、化合物，多數(shù)則是以其特有的物理和化學(xué)性能利用整體礦物或巖石。非金屬礦產(chǎn)資源按工業(yè)用途可分為冶金輔助原料、化工原料和建筑原料與其他非金屬礦產(chǎn)資源。非金屬礦和建材粉體材料非金屬礦產(chǎn)資源是指那些除燃料礦產(chǎn)、金屬礦物資源加工技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展

粉體材料與納米材料工業(yè)廢渣和廢水的綜合利用電子廢棄物的分選利用城市垃圾的分選利用海洋多金屬結(jié)核的開(kāi)發(fā)利用礦物資源加工技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展

粉體材料與納米材料

1.1礦物加工學(xué)的概念及定義

礦物加工的對(duì)象－－礦物

礦物是地殼中由于自然的地質(zhì)作用、物理化學(xué)作用或生物作用所產(chǎn)生的天然化合物或自然元素。礦物是地殼中巖石和礦石的組成單位。礦石是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的特殊巖石。

礦石的性質(zhì)為什么要對(duì)礦物進(jìn)行加工？

有用礦物

脈石

品位

礦物加工的基本概念：

礦物加工是利用礦物的物理化學(xué)性質(zhì)的差異，借助各種分離、加工的手段和方法將礦石中有用礦物和脈石分離，達(dá)到有用礦物相對(duì)富集并進(jìn)行其加工和利用的方法。

礦物加工學(xué)是專門研究礦物分離與加工、利用的學(xué)科。它在內(nèi)涵和外延上比傳統(tǒng)的選礦學(xué)都要寬廣。

礦物加工學(xué)的外延可擴(kuò)大到一般意義上的分離與加工過(guò)程。

第一章概述

1.1礦物加工學(xué)的概念及定義第一章概述

分離過(guò)程：一般包括原料（混合物）、分離劑（能量或物質(zhì)）及產(chǎn)品三部分。

如果，以礦物為分離加工的對(duì)象，那么這種分離過(guò)程就是我們所研究的礦物加工。傳統(tǒng)上，把礦石加以破碎，使之彼此分離（解離），然后將有用礦物加以富集提純，無(wú)用的脈石被拋棄，這樣的工藝過(guò)程叫選礦。在選礦過(guò)程中選出的有用礦物叫精礦；被拋棄的無(wú)用礦物叫尾礦。對(duì)煤炭而言，將煤與矸石分離，從而獲得質(zhì)量不同的產(chǎn)品過(guò)程，稱為選煤。

1.1礦物加工學(xué)的概念及定義分離裝置分離劑（能量或物質(zhì)）原料（混合物）產(chǎn)品（不同組分的物流）分離過(guò)程：1.1礦物加工學(xué)的概念及定義分離裝置分離劑（能

礦物加工的方法？

根據(jù)不同的礦石類型、不同的特性參數(shù)和對(duì)產(chǎn)品的要求不同，在生產(chǎn)實(shí)踐中，可采用不同的礦物加工方法。

常用的礦物加工方法主要有：重選法、磁選法、電選法、浮選法化學(xué)分選、生物分選特殊分選法其中，重選和浮選法應(yīng)用最廣。見(jiàn)表1。

各種礦物加工方法可以單獨(dú)使用，也可以幾種方法聯(lián)合使用。1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工的方法？1.1礦物加工學(xué)的概念及定義1.1礦物加工學(xué)的概念及定義序號(hào)礦物加工方法主要用途1重選法黑色、有色、稀有金屬及煤炭的分選；固體廢棄物處理。2浮選法金屬及非金屬礦物的分選；廢水處理；菌種分離。3磁選法黑色金屬、稀有金屬的分選；非金屬礦物原料中除鐵。4電選法有色金屬礦石和稀有金屬礦石、黑色金屬（鐵、錳、鉻）礦石的分選；非金屬礦石（煤粉、金剛石、石墨、高嶺土等）的分選。5化學(xué)分選煤炭等。6生物分選硫化礦物、煤炭等。7特殊選礦金屬和非金屬礦。常用礦物加工方法1.1礦物加工學(xué)的概念及定義序號(hào)礦物加工方法主要用途1重選

礦物資源加工，以選礦過(guò)程為典型，一般都包括以下三個(gè)基本工藝過(guò)程：①

礦物選前的準(zhǔn)備作業(yè)②

分選作業(yè)③

選后產(chǎn)品的處理作業(yè)

1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物資源加工，以選礦過(guò)程為典型，一般都包括以下三個(gè)基本工①礦物選前的準(zhǔn)備作業(yè)包括原礦（原煤）的破碎、篩分、磨礦、分級(jí)等工序。本過(guò)程的目的是使有用礦物與脈石礦物單體分離，使各種有用礦物相互間單體解離，此外，這一過(guò)程還為下一步的選礦分離創(chuàng)造適宜的條件。①礦物選前的準(zhǔn)備作業(yè)包括原礦（原煤）的破碎、篩分、磨礦、分②分選作業(yè)借助于重選、磁選、電選、浮選和其他選礦方法將有用礦物同脈石分離，并使有用礦物相互分離獲得最終選礦產(chǎn)品（精礦、尾礦，有時(shí)還產(chǎn)出中礦）。分選作業(yè)中，開(kāi)頭的選別稱為粗選（rougher）；將粗選得到的富集產(chǎn)物作進(jìn)一步選別以獲得高質(zhì)量的最終產(chǎn)品精礦的選別作業(yè)稱為精選（cleaner）將粗選后的貧產(chǎn)物作進(jìn)一步選別，分出中礦返回粗選或單獨(dú)處理，以獲得較高回收率的選別作業(yè)稱為掃選（scavenger），掃選后的貧產(chǎn)物即為尾礦。②分選作業(yè)借助于重選、磁選、電選、浮選和其他選礦方法將有用③選后產(chǎn)品的處理作業(yè)包括各種精礦、尾礦產(chǎn)品的脫水，細(xì)粒物料的沉淀濃縮、過(guò)濾、干燥和洗水澄清循環(huán)復(fù)用等。礦物經(jīng)過(guò)分選加工后，所得到的精礦產(chǎn)品其有用礦物含量高，可直接用于冶煉加工、煉焦，或作為礦物材料進(jìn)行進(jìn)一步加工利用。某種礦物是否需要進(jìn)行分離加工，或達(dá)到什么樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一般要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面同時(shí)考慮。只有當(dāng)產(chǎn)品的銷售價(jià)格高于所有生產(chǎn)費(fèi)用時(shí)，對(duì)礦物進(jìn)行分離加工才是合算的。③選后產(chǎn)品的處理作業(yè)包括各種精礦、尾礦產(chǎn)品的脫水，細(xì)粒物料非傳統(tǒng)礦物資源和二次資源的加工利用及礦物材料的加工技術(shù)，有許多類似于選礦工程，但也有其特殊的工藝過(guò)程和設(shè)備，如低品位礦物資源的生物提??；復(fù)雜礦物資源、海洋礦物資源、工業(yè)廢水等的溶劑萃取、離子交換、膜分離、化學(xué)浸出等化學(xué)分離；表面改性、涂層等制備功能礦物材料；細(xì)顆粒的聚集與分散，水煤漿制備等。非傳統(tǒng)礦物資源和二次資源的加工利用及礦物材料的加工技術(shù)，有許團(tuán)礦也是重要的礦物資源加工技術(shù)。團(tuán)礦也稱造塊，是在不完全熔化的條件下，將粉狀物料（主要是選別精礦）變成塊狀物料的過(guò)程。造塊方法主要為燒結(jié)法與球團(tuán)法。團(tuán)礦也是重要的礦物資源加工技術(shù)。礦物粉體材料加工也是重要的礦物資源加工技術(shù)。它是通過(guò)對(duì)天然級(jí)非傳統(tǒng)礦物資源進(jìn)行分選提純、超細(xì)粉碎、表面改性等方法進(jìn)行加工制備。礦物粉體材料加工也是重要的礦物資源加工技術(shù)。它是通過(guò)對(duì)天然級(jí)下面重點(diǎn)介紹礦物加工的兩個(gè)基本概念：流程選礦廠或選煤廠為生產(chǎn)其產(chǎn)品而配置的方式以流程圖簡(jiǎn)明表示。流程實(shí)際上是選礦廠為生產(chǎn)某種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品所安排的作業(yè)順序。選礦產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要包括成分和（或）粒度等方面。當(dāng)要求成分達(dá)到某種標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，一般需深度粉碎以使各種礦物相互解離，其分選或富集過(guò)程才得以進(jìn)行。對(duì)任一流程來(lái)說(shuō)，不論是要求粒度標(biāo)準(zhǔn)或成分標(biāo)準(zhǔn)，分級(jí)作業(yè)總是在選礦的中間階段進(jìn)行。其主要原因是任何粉碎或分選設(shè)備對(duì)粒度范圍很窄的物料操作效果最佳。分選過(guò)程的作業(yè)可用如下方法表達(dá)：

第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義入料有用成分產(chǎn)品（精礦）殘?jiān)驈U料（尾礦）入料有用成分產(chǎn)品（精礦）殘?jiān)驈U料（尾礦）下面重點(diǎn)介紹礦物加工的兩個(gè)基本概念：第一章概述1.1礦

選礦過(guò)程的一大特點(diǎn)是分選效果絕非十分完善；一些有價(jià)產(chǎn)品總要損失于尾礦流中；而一些廢料（或脈石礦物）又總是混人有價(jià)礦流。礦物加工中常用的工藝指標(biāo)：

A.選礦的工藝指標(biāo)品位—是指給礦或產(chǎn)品中有用成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，常用百分?jǐn)?shù)表示。原礦品位常以α表示，精礦品位以β表示，尾礦品位以θ表示。產(chǎn)率—產(chǎn)品質(zhì)量與原礦質(zhì)量之比，叫該產(chǎn)品的產(chǎn)率，用γ表示。

回收率－表示精礦中有用成分的質(zhì)量與原礦中該有用成分質(zhì)量之比。

回收率ε（%）=

回收率越高，表示選礦過(guò)程（或作業(yè)）回收的有用成分越多。品位和回收率兩個(gè)參數(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中，要同時(shí)兼顧，不能顧此失彼。

第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義選礦過(guò)程的一大特點(diǎn)是分選效果絕非十分完善；一些有價(jià)產(chǎn)品總要

富集比：精礦品位對(duì)原礦品位的比值，即選礦過(guò)程中有用成分的富集程度。選礦比：原礦質(zhì)量與精礦質(zhì)量的比值，即選得1t精礦所需原礦的噸數(shù)，以K表示。金屬平衡：選礦廠入廠原礦中金屬含量和出廠精礦與尾礦中的金屬含量之間具有的平衡關(guān)系。理論金屬平衡是根據(jù)平衡計(jì)算期間內(nèi)的原礦、精礦和尾礦的化驗(yàn)品位算出的理論精礦產(chǎn)率和理論回收率。實(shí)際金屬平衡是根據(jù)平衡計(jì)算期間內(nèi)所處理的實(shí)際數(shù)量、獲得的精礦實(shí)際數(shù)量和化驗(yàn)品位算出的實(shí)際精礦產(chǎn)率和實(shí)際金屬回收率。理論回收率與實(shí)際回收率的差值反映了選礦過(guò)程的金屬流失，以及取樣、化驗(yàn)、計(jì)量方面的誤差。差值愈大，說(shuō)明在生產(chǎn)與技術(shù)管理方面問(wèn)題愈多。富集比：精礦品位對(duì)原礦品位的比值，即選礦過(guò)程中有用成分的富例題1.某銅礦，其原礦品位α、精礦品位β和尾礦品位θ分別為0.85%、26.20%和0.12%。分別計(jì)算求其精礦產(chǎn)率γ、分選回收率ε富集比i。例題1.某銅礦，其原礦品位α、精礦品位β和尾礦品位θ分別為02.某硫化鉛鋅礦日處理原礦10000噸，其原礦中鉛品位5%，鋅品位4%，經(jīng)分選后分別得到鉛精礦、鋅精礦和尾礦三個(gè)產(chǎn)品，其中鉛精礦中鉛品位為70%，鋅品位為4%，鋅精礦中鋅品位為60%，鉛品位為5%，浮選尾礦中鉛、鋅品位分別為0.1%和0.2%。試計(jì)算生產(chǎn)過(guò)程中鉛、鋅精礦產(chǎn)率、分選回收率。2.某硫化鉛鋅礦日處理原礦10000噸，其原礦中鉛品位5%，B.團(tuán)礦工藝指標(biāo)評(píng)價(jià)造塊產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)主要有：化學(xué)成分及其穩(wěn)定性、粒度組成與篩分指數(shù)、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、落下強(qiáng)度、低溫還原粉化性、還原性、軟熔性等。評(píng)價(jià)團(tuán)礦過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有：造塊設(shè)備利用系數(shù)。指在造塊設(shè)備單位容量、單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)成品礦的質(zhì)量。燒結(jié)、球團(tuán)成品率。干燒結(jié)料（干球團(tuán)料）的成品燒結(jié)礦（成品球團(tuán)礦）產(chǎn)出率。B.團(tuán)礦工藝指標(biāo)評(píng)價(jià)造塊產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)主要有：化學(xué)成分及其穩(wěn)C.礦物粉體材料評(píng)價(jià)粉體產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)主要有：粉體純度、粒度與粒度組成、白度、顆粒形狀、比表面積和表面性質(zhì)等。C.礦物粉體材料評(píng)價(jià)粉體產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)主要有：粉體純度、粒度富集過(guò)程有時(shí)分幾個(gè)階段進(jìn)行。即分粗選、掃選和精選三個(gè)階段。見(jiàn)圖1。富集過(guò)程有時(shí)分幾個(gè)階段進(jìn)行。即分粗選、掃選和精選三個(gè)階段。見(jiàn)

物料平衡

設(shè)計(jì)流程時(shí)，必須分析和了解礦流分支或匯合時(shí)物料是如何分布的。這類分析計(jì)算稱之為物料平衡，建立在物質(zhì)守恒原理之上。一般地，

輸人—輸出=積累

在穩(wěn)態(tài)連續(xù)系統(tǒng)中沒(méi)有積累，因此上述關(guān)系式可簡(jiǎn)化為：

輸入＝輸出

例如，我們來(lái)考察某一流程所代表的選礦廠。由單一的礦石輸人，得出兩種產(chǎn)品：含有價(jià)礦物的精礦和含脈石的尾礦。整個(gè)過(guò)程以給入和排出的物料總量表示，因此，整個(gè)流程可表示如下：

第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義

選礦廠精礦M2尾礦M3給礦M1選礦廠可視作一個(gè)分離點(diǎn)，稱之為“節(jié)點(diǎn)”.M1=M2+M3物料平衡第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義選礦

如某選礦廠，若給礦為500噸／時(shí)，產(chǎn)得精礦10噸／時(shí)，則尾礦為：

M3=M1－M2=490噸（或490噸／時(shí)

除了計(jì)算出每一礦流的物料重量平衡外，還可算出每一組分的物料平衡。例如，若上述選礦廠的給礦含10%PbS、90%SiO2，則可建立PbS和SiO2的平衡。例如：PbS平衡：M1，PbS＝M2，PbS＋M3，PbS

SiO2平衡：M1，SiO2＝M2，SiO2＋M3，SiO2

總：M1=M2＋M3物料平衡的原理適用于選礦廠內(nèi)的任一點(diǎn)，如給料分配器，分選機(jī)，或料流的集散點(diǎn)。（同化工過(guò)程的反應(yīng)平衡式）第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義如某選礦廠，若給礦為500噸／時(shí)，產(chǎn)得精礦10噸／時(shí)，則

第一章概述1.3礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系

礦物加工的基本作業(yè)過(guò)程就是單元操作，有著很強(qiáng)的通用性。它與冶金、化學(xué)工程、環(huán)境工程、無(wú)機(jī)材料工程及顆粒技術(shù)領(lǐng)域的許多單元作業(yè)是相同的。它們有著密不可分的相關(guān)關(guān)系。單元作業(yè)學(xué)科粉碎混合貯運(yùn)

聚團(tuán)固液分離氣固分離分級(jí)攪拌混勻球團(tuán)造粒成型沉降過(guò)濾干燥收塵礦物加工√√√√√√√√√√√冶金工業(yè)√√√√√√√√√√化學(xué)工程√√√√√√√√√√無(wú)機(jī)材料工程√√√√√√√√√√√環(huán)境工程√√√√√√√√√顆粒技術(shù)√√√√√√√√√√√第一章概述1.3礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系礦物加工的基

第一章概述1.3礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系單元作業(yè)學(xué)科顆粒分選過(guò)程離子（分子）分離過(guò)程化學(xué)處理生化過(guò)程物理分選界面分選（含浮選）吸附萃取吸收沉淀蒸餾結(jié)晶膜分離熔燒浸出礦物加工√√√√√√√√冶金工業(yè)√√√√√√√化學(xué)工程√√√√√√√√√√√無(wú)機(jī)材料工程√√環(huán)境工程√√√√√√顆粒技術(shù)√√√√第一章概述1.3礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系單元作

第一章概述1.3礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系礦物加工學(xué)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、流體力學(xué)、生物學(xué)地質(zhì)學(xué)、礦床學(xué)、礦物學(xué)、晶體化學(xué)采礦、冶金化工、環(huán)境計(jì)算機(jī)、控制機(jī)械第一章概述1.3礦物加工與其它學(xué)科的關(guān)系礦物加工學(xué)數(shù)學(xué)

1．名詞解釋礦物加工學(xué)選礦選煤品位回收率礦物

粗選精選掃選

2.分離過(guò)程一般包括哪幾部分？分離劑主要指什么？

3.常用的礦物加工方法主要有哪些？

4.礦物加工的三個(gè)基本工藝過(guò)程指什么？

5.什么叫流程？

6.什么叫物料平衡？在礦物加工中有何意義？

7.礦物加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有何作用？

8.礦物加工學(xué)與哪些學(xué)科密切相關(guān)？

9.什么是礦物？礦物與巖石的區(qū)別？

第一章復(fù)習(xí)思考題1．名詞解釋第一章復(fù)習(xí)思考題礦物加工學(xué)礦物加工學(xué)課程內(nèi)容第一篇

概論第二篇

粉碎技術(shù)與設(shè)備第三篇

磁電分離技術(shù)第四篇

重力分離技術(shù)第五篇

浮選工藝與設(shè)備第六篇

固體物料脫水技術(shù)課程內(nèi)容第一篇

概論礦物資源加工礦物資源加工，是用物理、化學(xué)的方法對(duì)天然礦物資源和其他資源進(jìn)行加工（包括分離、富集、提純、提取、深加工等），以獲取有用物質(zhì)的科學(xué)技術(shù)。礦物資源加工礦物資源加工，是用物理、化學(xué)的方法對(duì)天然礦物資源礦物資源加工包括四大學(xué)科領(lǐng)域：礦物加工（mineralprocessing）；礦物材料加工（mineralmaterialprocessing）；二次資源加工（secondarymaterialprocessing）；金屬提取加工（metalmetallurgicalprocessing）,可簡(jiǎn)稱為4-MP。礦物資源加工包括四大學(xué)科領(lǐng)域：四大學(xué)科領(lǐng)域（1）礦物加工。用物理、化學(xué)的方法，對(duì)天然礦物資源（通常包括金屬礦物、非金屬礦物、煤炭等）進(jìn)行選別、分離、富集其中的有用礦物，其目的是為冶金、化工等行業(yè)提供合格原料。主要選礦技術(shù)方法包括破碎、磨礦、重選、磁電選、浮選、化學(xué)分選、特殊分選、固液分離等。四大學(xué)科領(lǐng)域（1）礦物加工。（2）礦物材料加工。通過(guò)提純、超細(xì)粉碎、表面改性、摻雜等物理和化學(xué)方法，對(duì)天然及非傳統(tǒng)礦物資源進(jìn)行分離、純化、改性、復(fù)合等加工，制備礦物材料、礦物復(fù)合材料、礦物-聚合物復(fù)合材料、功能礦物材料等。（2）礦物材料加工。（3）金屬提取加工。

金屬提取加工是根據(jù)礦物加工、冶金工程、化學(xué)工程、生物工程等學(xué)科知識(shí)，針對(duì)選精礦、復(fù)雜難處理低品位礦石，海洋資源等進(jìn)行化學(xué)溶出、生物提取、離子交換、溶劑萃取、還原焙燒等加工處理，獲得有用物質(zhì)的方法，如鐵精礦煤基回轉(zhuǎn)窯直接還原、生物浸出等一般可生產(chǎn)出高純金屬。（3）金屬提取加工。金屬提取加工是（4）非傳統(tǒng)礦物資源和二次資源的加工利用技術(shù)

非傳統(tǒng)礦物資源包括工業(yè)固體廢棄物，如冶煉化工廢渣、尾礦、廢石；海洋礦產(chǎn)如錳結(jié)核、鈷結(jié)殼、海水中金屬、海底熱液硫化礦床；鹽湖中的金屬鹽、重金屬污泥。二次資源包括廢舊電器，廢舊金屬制品，城市垃圾。二次資源加工是利用礦物加工分選原理和技術(shù)，對(duì)二次資源進(jìn)行分選分離回收各種有用物質(zhì)。（4）非傳統(tǒng)礦物資源和二次資源的加工利用技術(shù)礦物資源加工技術(shù)的發(fā)展古代的礦物加工近代的礦物加工工業(yè)新中國(guó)的礦物加工工業(yè)礦物資源加工技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展礦物資源加工技術(shù)的發(fā)展古代的礦物加工新中國(guó)的礦物加工工業(yè)1.有色金屬2.黑色金屬3.煤4.非金屬礦和建材粉體材料新中國(guó)的礦物加工工業(yè)1.有色金屬金屬分類黑色金屬和有色金屬。黑色金屬是指鐵、錳、鉻三種金屬，它們的單質(zhì)為銀白色，而不是黑色。之所以稱它們黑色金屬是由于它們和它們的合金表面常有灰黑色的氧化物。

黑色金屬礦金屬分類黑色金屬和有色金屬。黑色金屬礦有色金屬是指黑色金屬以外的金屬，其中除少數(shù)有顏色外（銅為紫紅色、金為黃色），大多數(shù)為銀白色，有色金屬有60多種，又可分為九大類：

(1)重金屬：銅、鉛、鋅等。

(2)輕金屬：鋁、鎂等。

(3)輕稀有金屬：鋰、鈹?shù)取?/p>

(4)難熔稀有金屬：鎢、鈦、釩等。

(5)稀散金屬：鎵、鍺等。

(6)稀土金屬：鈧、釔及鑭系元素等。

(7)放射性金屬：鐳、錒等。

(8)貴金屬：金、銀、鉑等。

(9)堿金屬：鉀、鈉等。有色金屬是指黑色金屬以外的金屬，其中除少數(shù)有顏色外（銅為紫紅非金屬礦和建材粉體材料非金屬礦產(chǎn)資源是指那些除燃料礦產(chǎn)、金屬礦產(chǎn)外，在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，可供工業(yè)提取非金屬化學(xué)元素、化合物或可直接利用的巖石與礦物。此類礦產(chǎn)少數(shù)是利用化學(xué)元素、化合物，多數(shù)則是以其特有的物理和化學(xué)性能利用整體礦物或巖石。非金屬礦產(chǎn)資源按工業(yè)用途可分為冶金輔助原料、化工原料和建筑原料與其他非金屬礦產(chǎn)資源。非金屬礦和建材粉體材料非金屬礦產(chǎn)資源是指那些除燃料礦產(chǎn)、金屬礦物資源加工技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展

粉體材料與納米材料工業(yè)廢渣和廢水的綜合利用電子廢棄物的分選利用城市垃圾的分選利用海洋多金屬結(jié)核的開(kāi)發(fā)利用礦物資源加工技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展

粉體材料與納米材料

1.1礦物加工學(xué)的概念及定義

礦物加工的對(duì)象－－礦物

礦物是地殼中由于自然的地質(zhì)作用、物理化學(xué)作用或生物作用所產(chǎn)生的天然化合物或自然元素。礦物是地殼中巖石和礦石的組成單位。礦石是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的特殊巖石。

礦石的性質(zhì)為什么要對(duì)礦物進(jìn)行加工？

有用礦物

脈石

品位

礦物加工的基本概念：

礦物加工是利用礦物的物理化學(xué)性質(zhì)的差異，借助各種分離、加工的手段和方法將礦石中有用礦物和脈石分離，達(dá)到有用礦物相對(duì)富集并進(jìn)行其加工和利用的方法。

礦物加工學(xué)是專門研究礦物分離與加工、利用的學(xué)科。它在內(nèi)涵和外延上比傳統(tǒng)的選礦學(xué)都要寬廣。

礦物加工學(xué)的外延可擴(kuò)大到一般意義上的分離與加工過(guò)程。

第一章概述

1.1礦物加工學(xué)的概念及定義第一章概述

分離過(guò)程：一般包括原料（混合物）、分離劑（能量或物質(zhì)）及產(chǎn)品三部分。

如果，以礦物為分離加工的對(duì)象，那么這種分離過(guò)程就是我們所研究的礦物加工。傳統(tǒng)上，把礦石加以破碎，使之彼此分離（解離），然后將有用礦物加以富集提純，無(wú)用的脈石被拋棄，這樣的工藝過(guò)程叫選礦。在選礦過(guò)程中選出的有用礦物叫精礦；被拋棄的無(wú)用礦物叫尾礦。對(duì)煤炭而言，將煤與矸石分離，從而獲得質(zhì)量不同的產(chǎn)品過(guò)程，稱為選煤。

1.1礦物加工學(xué)的概念及定義分離裝置分離劑（能量或物質(zhì)）原料（混合物）產(chǎn)品（不同組分的物流）分離過(guò)程：1.1礦物加工學(xué)的概念及定義分離裝置分離劑（能

礦物加工的方法？

根據(jù)不同的礦石類型、不同的特性參數(shù)和對(duì)產(chǎn)品的要求不同，在生產(chǎn)實(shí)踐中，可采用不同的礦物加工方法。

常用的礦物加工方法主要有：重選法、磁選法、電選法、浮選法化學(xué)分選、生物分選特殊分選法其中，重選和浮選法應(yīng)用最廣。見(jiàn)表1。

各種礦物加工方法可以單獨(dú)使用，也可以幾種方法聯(lián)合使用。1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物加工的方法？1.1礦物加工學(xué)的概念及定義1.1礦物加工學(xué)的概念及定義序號(hào)礦物加工方法主要用途1重選法黑色、有色、稀有金屬及煤炭的分選；固體廢棄物處理。2浮選法金屬及非金屬礦物的分選；廢水處理；菌種分離。3磁選法黑色金屬、稀有金屬的分選；非金屬礦物原料中除鐵。4電選法有色金屬礦石和稀有金屬礦石、黑色金屬（鐵、錳、鉻）礦石的分選；非金屬礦石（煤粉、金剛石、石墨、高嶺土等）的分選。5化學(xué)分選煤炭等。6生物分選硫化礦物、煤炭等。7特殊選礦金屬和非金屬礦。常用礦物加工方法1.1礦物加工學(xué)的概念及定義序號(hào)礦物加工方法主要用途1重選

礦物資源加工，以選礦過(guò)程為典型，一般都包括以下三個(gè)基本工藝過(guò)程：①

礦物選前的準(zhǔn)備作業(yè)②

分選作業(yè)③

選后產(chǎn)品的處理作業(yè)

1.1礦物加工學(xué)的概念及定義礦物資源加工，以選礦過(guò)程為典型，一般都包括以下三個(gè)基本工①礦物選前的準(zhǔn)備作業(yè)包括原礦（原煤）的破碎、篩分、磨礦、分級(jí)等工序。本過(guò)程的目的是使有用礦物與脈石礦物單體分離，使各種有用礦物相互間單體解離，此外，這一過(guò)程還為下一步的選礦分離創(chuàng)造適宜的條件。①礦物選前的準(zhǔn)備作業(yè)包括原礦（原煤）的破碎、篩分、磨礦、分②分選作業(yè)借助于重選、磁選、電選、浮選和其他選礦方法將有用礦物同脈石分離，并使有用礦物相互分離獲得最終選礦產(chǎn)品（精礦、尾礦，有時(shí)還產(chǎn)出中礦）。分選作業(yè)中，開(kāi)頭的選別稱為粗選（rougher）；將粗選得到的富集產(chǎn)物作進(jìn)一步選別以獲得高質(zhì)量的最終產(chǎn)品精礦的選別作業(yè)稱為精選（cleaner）將粗選后的貧產(chǎn)物作進(jìn)一步選別，分出中礦返回粗選或單獨(dú)處理，以獲得較高回收率的選別作業(yè)稱為掃選（scavenger），掃選后的貧產(chǎn)物即為尾礦。②分選作業(yè)借助于重選、磁選、電選、浮選和其他選礦方法將有用③選后產(chǎn)品的處理作業(yè)包括各種精礦、尾礦產(chǎn)品的脫水，細(xì)粒物料的沉淀濃縮、過(guò)濾、干燥和洗水澄清循環(huán)復(fù)用等。礦物經(jīng)過(guò)分選加工后，所得到的精礦產(chǎn)品其有用礦物含量高，可直接用于冶煉加工、煉焦，或作為礦物材料進(jìn)行進(jìn)一步加工利用。某種礦物是否需要進(jìn)行分離加工，或達(dá)到什么樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一般要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面同時(shí)考慮。只有當(dāng)產(chǎn)品的銷售價(jià)格高于所有生產(chǎn)費(fèi)用時(shí)，對(duì)礦物進(jìn)行分離加工才是合算的。③選后產(chǎn)品的處理作業(yè)包括各種精礦、尾礦產(chǎn)品的脫水，細(xì)粒物料非傳統(tǒng)礦物資源和二次資源的加工利用及礦物材料的加工技術(shù)，有許多類似于選礦工程，但也有其特殊的工藝過(guò)程和設(shè)備，如低品位礦物資源的生物提取；復(fù)雜礦物資源、海洋礦物資源、工業(yè)廢水等的溶劑萃取、離子交換、膜分離、化學(xué)浸出等化學(xué)分離；表面改性、涂層等制備功能礦物材料；細(xì)顆粒的聚集與分散，水煤漿制備等。非傳統(tǒng)礦物資源和二次資源的加工利用及礦物材料的加工技術(shù)，有許團(tuán)礦也是重要的礦物資源加工技術(shù)。團(tuán)礦也稱造塊，是在不完全熔化的條件下，將粉狀物料（主要是選別精礦）變成塊狀物料的過(guò)程。造塊方法主要為燒結(jié)法與球團(tuán)法。團(tuán)礦也是重要的礦物資源加工技術(shù)。礦物粉體材料加工也是重要的礦物資源加工技術(shù)。它是通過(guò)對(duì)天然級(jí)非傳統(tǒng)礦物資源進(jìn)行分選提純、超細(xì)粉碎、表面改性等方法進(jìn)行加工制備。礦物粉體材料加工也是重要的礦物資源加工技術(shù)。它是通過(guò)對(duì)天然級(jí)下面重點(diǎn)介紹礦物加工的兩個(gè)基本概念：流程選礦廠或選煤廠為生產(chǎn)其產(chǎn)品而配置的方式以流程圖簡(jiǎn)明表示。流程實(shí)際上是選礦廠為生產(chǎn)某種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品所安排的作業(yè)順序。選礦產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要包括成分和（或）粒度等方面。當(dāng)要求成分達(dá)到某種標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，一般需深度粉碎以使各種礦物相互解離，其分選或富集過(guò)程才得以進(jìn)行。對(duì)任一流程來(lái)說(shuō)，不論是要求粒度標(biāo)準(zhǔn)或成分標(biāo)準(zhǔn)，分級(jí)作業(yè)總是在選礦的中間階段進(jìn)行。其主要原因是任何粉碎或分選設(shè)備對(duì)粒度范圍很窄的物料操作效果最佳。分選過(guò)程的作業(yè)可用如下方法表達(dá)：

第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義入料有用成分產(chǎn)品（精礦）殘?jiān)驈U料（尾礦）入料有用成分產(chǎn)品（精礦）殘?jiān)驈U料（尾礦）下面重點(diǎn)介紹礦物加工的兩個(gè)基本概念：第一章概述1.1礦

選礦過(guò)程的一大特點(diǎn)是分選效果絕非十分完善；一些有價(jià)產(chǎn)品總要損失于尾礦流中；而一些廢料（或脈石礦物）又總是混人有價(jià)礦流。礦物加工中常用的工藝指標(biāo)：

A.選礦的工藝指標(biāo)品位—是指給礦或產(chǎn)品中有用成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，常用百分?jǐn)?shù)表示。原礦品位常以α表示，精礦品位以β表示，尾礦品位以θ表示。產(chǎn)率—產(chǎn)品質(zhì)量與原礦質(zhì)量之比，叫該產(chǎn)品的產(chǎn)率，用γ表示。

回收率－表示精礦中有用成分的質(zhì)量與原礦中該有用成分質(zhì)量之比。

回收率ε（%）=

回收率越高，表示選礦過(guò)程（或作業(yè)）回收的有用成分越多。品位和回收率兩個(gè)參數(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中，要同時(shí)兼顧，不能顧此失彼。

第一章概述1.1礦物加工學(xué)的概念及定義選礦過(guò)程的一大特點(diǎn)是分選效果絕非十分完善；一些有價(jià)產(chǎn)品總要

富集比：精礦品位對(duì)原礦品位的比值，即選礦過(guò)程中有用成分的富集程度。選礦比：原礦質(zhì)量與精礦質(zhì)量的比值，即選得1t精礦所需原礦的噸數(shù)，以K表示。金屬平衡：選礦廠入廠原礦中金屬含量和出廠精礦與尾礦中的金屬含量之間具有的平衡關(guān)系。理論金屬平衡是根據(jù)平衡計(jì)算期間內(nèi)的原礦、精礦和尾礦的化驗(yàn)品位算出的理論精礦產(chǎn)率和理論回收率。實(shí)際金屬平衡是根據(jù)平衡計(jì)算期間內(nèi)所處理的實(shí)際數(shù)量、獲得的精礦實(shí)際數(shù)量和化驗(yàn)品位算出的實(shí)際精礦產(chǎn)率和實(shí)際金屬回收率。理論回收率與實(shí)際回收率的差值反映了選礦過(guò)程的金屬流失，以及取樣、化驗(yàn)、計(jì)量方面的誤差。差值愈大，說(shuō)明在生產(chǎn)與技術(shù)管理方面問(wèn)題愈多。富集比：精礦品位對(duì)原礦品位的比值，即選礦過(guò)程中有用成分的富例題1.某銅礦，其原礦品位α、精礦品位β和尾礦品位θ分別為0.85%、26.20%和0.12%。分別計(jì)算求其精礦產(chǎn)率γ、分選回收率ε富集比i。例題1.某銅礦，其原礦品位α、精礦品位β和尾礦品位θ分別為02.某硫化鉛鋅礦日處理原礦10000噸，其原礦中鉛品位5%，鋅品位4%，經(jīng)分選后分別得到鉛精礦、鋅精礦和尾礦三個(gè)產(chǎn)品，其中鉛精礦中鉛品位為70%，鋅品位為4%，鋅精礦中鋅品位為60%，鉛品位為5%，浮選尾礦中鉛、鋅品位分別為0.1%和0.2%。試計(jì)算生產(chǎn)過(guò)程中鉛、鋅精礦產(chǎn)率、分選回收率。2.某硫化鉛鋅礦日處理原礦10000噸，其原礦中鉛品位5%，B.團(tuán)礦工藝指標(biāo)評(píng)價(jià)造塊產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)主要有：化學(xué)成分及其穩(wěn)定性、粒度組成與篩分指數(shù)、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、落下強(qiáng)度、低溫還原粉化性、還原性、軟熔性等。評(píng)價(jià)團(tuán)礦過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有：造塊設(shè)備利用系數(shù)。指在造塊設(shè)備單位容量、單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)成品礦的質(zhì)量。燒結(jié)、球團(tuán)成品率。干燒結(jié)料（干球團(tuán)料）的成品燒結(jié)礦（成品球團(tuán)礦）產(chǎn)出率。B.團(tuán)礦工藝指標(biāo)評(píng)價(jià)造塊產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)主要有：化學(xué)成分及其穩(wěn)C.礦物粉體材料評(píng)價(jià)粉體產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)主要有：粉體純度、粒度與粒度組成、白度、顆粒形狀、比表面積和表面性質(zhì)等。C.礦物粉體材料評(píng)價(jià)粉體產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)主要有：粉體純度、粒度富集過(guò)程有時(shí)分幾個(gè)階段進(jìn)行。即分粗選、掃選和精選三個(gè)階段。見(jiàn)圖1。富集過(guò)程有時(shí)分幾個(gè)階段進(jìn)行。即分粗選、掃選和精選三個(gè)階段。見(jiàn)

物料平衡

設(shè)計(jì)流程時(shí)，必須分析和了解礦流分支或匯合時(shí)物料是如何分布的。這類分析計(jì)算稱之為物料平衡，建立在物質(zhì)守恒原理之上。一般地，

輸人—輸出=積累

在穩(wěn)態(tài)連續(xù)系統(tǒng)中沒(méi)有積累，因此上述關(guān)系式可簡(jiǎn)化為：

輸入＝輸出

例如，我們來(lái)考察某一流程所代表的選礦廠。由單一的礦石輸人，得出兩種產(chǎn)品：含有價(jià)礦物的精礦和含脈石的尾礦。整個(gè)過(guò)程以給入和排出的物料總量表示，因此