選礦的工藝流程

導語：選礦是采礦和治煉的一個中間環節。它在提高礦石品位使之符合冶煉要求以及合理利用國家資源方面，成為國民經濟中一個不 可缺少的組成都分。在選礦廠中，生產過程的主要作業，都是借助于選礦機械（破碎機、篩分機、磨礦機、分級機、選別機械和脫水機械）來完成。這類 機械設備依靠皮帶運輸機、給料機、砂泵以及其它輔助設備聯系起來，使選礦的生產過程實現綜合機械化。在選礦廠中，其中任一機器 停止運轉，都將引起選礦廠的生產停頓。所以，正確地設計和選擇選礦機械，加強機械設備的保養和維修工作，保證每臺設備正常運轉 ，對提高選礦過程的技術經濟指標有著很大的意義。

選礦的工藝流程

選礦的工藝流程是由選前的準備作業、選別作業和選后的脫水作業等組成。每個作業都起著不同的作用。

1、選前的準備作業

有用礦物在礦石小通常呈嵌布狀態。嵌布粒度的大小，通常為幾毫米至0.05毫米。目前，露天礦開采山來的原礦最大塊度為1300一 200毫米，地下礦開采出來的原礦最大塊度為600—200毫米。因此，為了從礦石中提出有用礦物，必須將礦石破碎，使其中的有用 礦物得以單體分離，以便選出礦石中的有用礦物。有用礦物脈石顆粒解離得越完全，有用礦物選別作業的效果就越好。

對于絕大多數礦石，選前的準備作業可分兩個階段進行：

（1）破碎篩分作業：破碎是指將塊狀礦石變成粒度大子l一5毫米產品的作業。粗嵌布的礦石(有用礦物的粒度為幾毫米)，經破碎后 即可進行選別。破碎礦石通常是采用各種型式的破碎機。

選礦廠最終破碎粒度是結合磨礦作業來考慮的，最適宜的產品粒度一般為10—25毫米，這是為了使破碎與磨礦總成本達到最低 。

將礦山開采出來的粒度為1300—200毫米的原礦石破碎到粒度為10—25毫米酌產品時，破碎比的范圍是：

式中i——破碎作業的總破碎比；

D、d——原礦和破碎產物中最大拉度(最大粒度是指通過95g6礦量的方篩孔尺寸)。

在一臺破碎機中要達到這樣大的破碎比是比較困難的。由于本身構造的特點，破碎機只能在一定限度的破碎比下，才能有效地工作。 各種破碎機在不同的工作條件下其破碎比的范圍見下表。

各種破碎機在不同工作條件下的破碎比范圍
破碎段數	破碎機型式	流程類型	破碎比范圍
第Ⅰ段 第Ⅱ段 第Ⅱ段 第Ⅲ段 第Ⅲ段	顎式破碎機和旋回破碎機 標準圓錐破碎機 標準圓錐破碎機（中型） 短頭圓錐破碎機 短頭圓錐破碎機	開路 開路 閉路 開路 閉路	3-5 3-5 4-8 3-6 4-8

由上表可以看出，要把礦石從原礦的粒度破碎到所需的粒度，必須采用幾臺串聯工作的破碎機，實行分段破碎。總破碎比等于備段破 碎比的乘積。

篩分就是將顆粒大小不同的混合物科技粒度分戊幾種級別的分級作業。從礦山開采出來的礦石，其粒度大小很不一致，共中合有一定 量的細拉礦石，如其粒度適于下段作業的要求，那么，這些礦石就無需破碎。所以，當礦石進入破碎機之前，應將細粒礦石分出，這樣 可以增加機器的處理能力和防止礦石的過粉碎。其次，在破碎后的產品中也時常含有粒度過大的礦粒，這也要求將過大的礦粒從混合物 料中分出并返回破碎機中繼續破碎。為了達到上述目的，必須進行篩分。

在選礦廠中，破碎和篩分組成聯合作業。基本破碎篩分流程下圖所示。

基本破碎篩分流程

小型選礦廠常采用二段開路破種流程(圖1a)，第一段一般可不設預先篩分。中小型選礦廠常用二段一次閉路破嬸流程(圖1b)成二段 —次閉路破碎流程(圖1d)。大型選礦廠常用三段開路破碎流程(圖lc)或三段一次閉路破碎她程(團1d)。在處理含水分較高的泥質礦 石及易產生大量石英礦塵的礦石時，以采用開路破碎流程為宜，因采用閉路破碎時，易使篩網及破碎機堵塞，或產生很多有害礦塵。

破碎篩分流程中所用的主要機械有顎式破碎機、旋回破碎機、圓錐破碎機、固定篩、振動篩和共振篩。

（2）磨碎分級作業  有用礦物呈細粒嵌布時，由于粒度比較小(1—0．05毫米)，因此，礦石經幾段破碎以后，必須繼續 進行磨碎，才能使有用礦物與脈石達到單體分離，便選出有用礦物而去掉脈石。

為了控制磨礦產品的粒度和防止礦粒的過粉碎或泥化，通常采用分級作業與磨礦作業聯合進行。

下圖表示最基本的磨礦分級流程。

基本磨礦分級流程

由于磨礦機有較大的破碎比，一般磨礦細度大于0.15毫米時采用一段磨礦；小于0．15毫米時采用兩段磨礦。磨礦作業可以分為開路 及與分級設備構戊閉路兩種型式。開路磨礦易造成物科的過粉碎，故僅用在以棒磨機代替細碎的情況下或物料泥化時對選別效果沒有影 響才采用，一般均與分級設備構成閉路。分級設備一般在粗磨時常采螺旋分級機，細磨時采用螺旋分級機或水力旋流器與磨礦機構成閉 路循環。

隨著自磨機在選礦廠的應用，使破碎和磨碎流程大為簡化，從而減少了基建和設備投資以及維護管理費用，降低了選礦成本。

2、選別作業

礦石經破碎到一定大小的粒度以后，雖然有用礦物呈單體分離狀態，但仍與脈石混在一起，所以，必須根據礦石的性質，用適當的方 法選出礦石中的有用礦物。最常用的選礦方法有以下幾種：

（1）重力選礦法：重選是利用礦石中有用礦物和脈石的比重差，在介質（水、空氣、重介質——重液或懸浮液）中造成 不同的運動速度而使它們分離的一種選礦方法。重選的設備有跳汰機、搖床、溜槽和重介質選礦機等。

（2）浮游選礦法：浮選是根據各種礦物表面物理化學性質的差別，而使有用礦物與脈石相互分離的選礦方法。浮選是在浮選機中進 行的。

（3）磁力選礦法：磁選是根據有用礦物與脈石的磁性不同而使它們分離的一種選礦方法。磁選是在滋選機中進行的。

3、選后的脫水作業

絕大多數的選礦產品（如浮游精礦，搖床棉礦等）都含有大量的水分，因此，對于運輸和冶煉加工都很不方便，所以，在冶煉前，必 須將選礦產品中的水分脫除。

脫水通常按以下幾個階段進行：

（1）濃縮：這是利用液體中的固體粒子在重力或離心力的作用下產生沉淀而排出一部分水分的作業。濃縮過程通常是在濃縮機中進 行的。

（2）過濾：由于濃縮后的產品還合有一定量的水分，所以，還要進一步脫水。礦泥(浮游精礦等)的脫水是采用過濾的方法在過濾機 上進行的。過濾是利用某種多孔材料（如濾布）制成的隔板使固體顆粒與水分離的作業。

（3）干燥：它是脫水過程的最后階段。干燥是根據加熱蒸發的原理以減少物料中水分的作業。干燥機是用于這種作業中的機器。

礦石經過選礦過程以后，可以得到幾種產品：精礦、尾礦和中礦。

選礦過程的效率主要用回收率來表示。回收率是以精礦中金屬的重量與原礦中金屬的重量之比的百分數表示。回收率愈高，則選礦過 程的效率愈高。

結論：各種礦石的選礦過程是不同的，它們取決于礦石的性質、選礦廠所在地的自然條件、冶煉要求等一系列因素。選礦機械是根據 選礦流程來選擇的。但是，選礦機械結構的改善或新型選礦機械的出現，也會對選礦工藝流程產生影響，甚至會引起工藝流程的重大改 變。