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《矿产资源及其加工利用》结课作业

非金属矿选矿方法简介

姓名：XXX
班级：XXXX-X班
学号：000000

2012年11月
非金属矿选矿方法简介
矿加09-3班 荆亮 06092859
摘要：随着社会经济的发展，非金属矿及非金属矿物材料越来越广泛地用于国民经济的各个领域，包括正在兴起的新材料、新能源方面。而且，非金属矿及非金属矿物材料对一个国家的经济与发展起着重要的影响作用；如何全面提升非金属矿加工的水平，将成为我国经济发展的新的增长点，下面将简要的介绍非金属矿的选矿方法。
关键词：非金属，选矿方法，，重选，浮选

矿产资源是指赋存在地壳内部或表面的地质作用产物，可分为金属矿产和非金属矿产，非金属矿种类繁多，而且许多非金属矿的化学成分复杂，其用途几乎遍及各个工业部门。在同一应用领域，不同种类的非金属矿又可以相互替代。 目前，我国发现的168种矿产中，非金属矿产93种，在我国已有探明储量的155种矿产中，非金属矿产占90种。矿产资源是自然资源的重要组成部分，是人类社会发展的重要物质基础。由于矿产资源具有不可再生性，所以要十分珍惜和保护矿产资源。利用非金属矿产资源的方法和工艺是多方面的，主要是通过选矿和冶金的过程来实现。近代的主要选矿的方法有干法分选和湿法分选。
1、选矿就是根据矿石的矿物性质，主要是不同矿物的物理、化学或物理化学性质，采用不同的方法，将有用的矿物与脉石矿物分开，并使共生的有用矿物尽可能的相互分离，除去或降低有害杂质，以获得冶炼或其他工业所需原料的分选过程。它是介于采矿和冶炼之间的工艺过程。经过选矿，可以得到品位较高的精矿，使矿产资源得到充分的利用。选矿是一个连续的过程，它由一系列连续的作业组成；不同的选矿方法和选矿规模及工艺设备如何复，一般都包括以下三个最基本的作业过程：
① 选矿前的准备作业：包括洗矿、破碎。筛分、磨矿和分级。 破碎就是将大块的矿石或物料变为小块，以满足使用部门或下道工序对产品粒度的要求。按破碎的粒度可分为粗碎、中碎和细碎。磨矿是在机械设备中，借助于介质（钢球、钢棒、砾石）和矿物本身的冲击及磨剥作用，使组成矿物的有用矿物于脉石矿物达到最大限度的解离，以提供粒度上符合下一个选矿工序要求的物料。
② 选别作业：选被作业是选矿过程的关键作业，它是根据矿物的不同性质，采用不同的选矿方法，如重选、磁选法、电选法、浮选等。
③产品处理作业：该作业过程主要包括精矿脱水，和尾矿处理。精矿脱水通常由浓缩、过滤、干燥三个阶段组成。尾矿处理通常指尾矿贮存、综合利用和尾矿水处理。
2、选矿的方法
⑴重力选矿：重力选矿是指利用被选矿物颗粒间比重、粒度、形状的差异及它们在介质中的运动速率和方向的不同，使之彼此分离的选矿方法。它广泛的应用于处理煤、有色金属、稀有金属矿石等，也有用于对石棉、金刚石等非金属矿石加工。密度是矿物中选最重要的性质，介质一般指的是重液或者重介质悬浮液。
重力可选性准则：在重选中常以两种密度不同的矿粒在介质中相对密度是比值作为近似地评价重选过程难易程度是指标，用A表示“重选可选性准则”，有
A=
式中：p表示轻、重矿物的密度；D表示介质的密度
这个比值反映了两种粒度相同、密度不同的矿粒在介质中的重力差别。按可选性准则，重选的难易程度分类见下表
重选的难易程度
A
>2.5
1.75~2.5
1.5~1.75
1.25~1.5
<1.25
重选难易程度
很容易
容易
中等
困难
很难
⑵磁选：磁选是根据被分选矿物颗粒间磁性的差异及它们在磁场中所受磁力的大小，进行矿物分离。根据磁力强弱，可以分为强磁性选和弱磁选，根据分选时所采用的介质，又分为湿式磁选和干式磁选。只要被分离矿物或矿物结合体具有适合的磁性差异和合适的粒度，几乎都可以用磁选进行选矿。磁选主要用于金属矿石的选矿，分金属矿运用磁选是从分金属矿中除去磁性杂质，从而达到精选非金属矿的目的。随着高梯度磁选，磁流体选矿，超导体磁选的发展，磁选法的应用越来越深入和广泛。
⑶电力选矿：电力选矿是利用各种被分选矿物的导电率及其在电场中荷电程度不同而使矿物分离的选矿方法。具有不同导电率的各种矿物通过电场时，有用静电感应或俘获带电荷，并在电场中显示不同的特点，再辅以重力作用，使之产生不同的运动轨迹，然后借助接料器，达到不同导电性矿物的分离。
目前电选可以用于有色、黑色、稀有金属矿石的精选，非金属矿石的粉煤的分选，陶瓷、玻璃原料和建筑材料的提纯。电选在非金属矿的提纯分离上应用较多，特别是金刚石、海滨砂矿、石墨、石棉等。
电选是在电选机的电场中进行的。待矿物颗粒进入电场后，由于导电性的不同，使矿粒在电场中以某种方式带不同性质的电荷或带不同数量的电荷，从而受到不同的电场力作用，以实现分离。矿物颗粒在电场中除了受电场力作用力以外还受离心力、重力的联合作用。矿粒的电场力表现为库仑力f、非均匀电场力f、界面吸引力f（荷电矿粒的剩余电荷和圆筒表面相应位置的感应电荷之间的吸引力）。重力为mg，离心力为f。四种力作用的结果是非金属矿粒和导体矿粒分离开来。
⑷化学选矿：化学选矿主要是通过化学作用，将矿石中的有用组分转变为易溶于水或其它溶剂内的物质，从而得以分离提取。化学选矿一般只获得半成品，即化学精矿，在某些情况下也可以在浸出溶液中直接置换沉淀或电解沉淀出金属；化学选矿可单独选用，也可以和其他方法联合使用。化学选矿是处理和综合利用某些“贫”“杂”“细”化难选矿物和选冶过程中，某些难处理处理中间产品的有效方法之一，也是使未利用资源的资源化和解决“三废”处理、变废为宝及保护环境的重要方法之一。
化学选矿一般包括以下三个主要工序：
① 原料准备：包括破碎筛分、磨矿分级等作业，主要目的是使矿物原料至一定的粒度，使后续矿物的分解更完全。如后续作业为高温作业，有事还需要用某些机械选矿方法除去原料中的有害杂质，使矿物原料与化学药品配料、混匀，为高温作业时创造有利的条件。
② 矿物分解：其目的是使矿物原料与化学药剂作用，使矿物组分选择性的溶解于溶液当中。高温化选可用焙烧法（氧化、还原、硫酸化、氯化等）和煅烧法。
③ 化学精矿的制取：这一工序主要是从液相中沉淀析出化学精矿，但有时也用高温处理方法（氯化物或氧化物挥发）生产精矿。
⑸浮选：浮游选矿是利用各种矿物表面物理化学性质的差异，并借助选矿药剂的作用扩大这种差异，造成各种矿物表面具有不同的湿润性，通过充气、加温、搅拌等过程，使某种或几种矿物粘附于泡沫之上而从矿浆中浮出，另外一些矿物留在矿浆中。
浮选时，空气常成气泡（气相）分散于水溶液当中，矿粒（固相）常成大小不同的颗粒悬浮与水中；只有让目的矿粒与气泡充分粘附，然后被气泡带到液面，被刮泡装置从三相体系当中分离出来，才可以达到浮选的目的；目的矿物是有用矿物，则为正浮选，反之，扶起的是脉石矿物的浮选过程称之为反浮选。在浮选分选过程当中，常常通过添加浮选药剂来改变矿物的表面性质，扩大目的矿物与其他矿物颗粒的表面润湿性。
浮选药剂分为捕收剂，起泡剂，调整剂（包括活化剂、抑制剂、介质pH调整剂、絮凝剂、分散剂）。
⑹摩擦与弹跳选矿：摩擦与弹跳选矿是利用矿石中有用矿物与废石对统一倾斜表面的不同摩擦系数和碰撞系数的差异而进行分选的一种选矿方法。例如，将石棉和蛇纹石的混合颗粒置于斜面上，石棉比蛇纹石滑得慢，从而达到分离的目的。
⑺粘附选矿：粘附选矿又称油脂选矿，是利用不同矿物对粘附剂（油脂）的粘附性差异而进行分选的选矿方法。一般常用于金刚石选矿，更广泛的应用是将矿物表面进行处理，然后用各种适当的溶液洗涤，即人工的造成不同的表面粘附性能，然后与粘附剂接触，有的被粘附，有的不被粘附，从而达到分选目的。
⑻絮凝浮游法：絮凝浮游法是一种处理有用矿物极其微细的矿石的选矿方法，其直径一般在20um以下。浮游时，在特定的介质条件下，加入一定的高分子化合物，使有用矿物或脉石矿进行选择性的絮凝，然后加入捕收剂将其浮出。
⑼其他选矿方法：包括微生物选矿，广电分选，超细分选，机械和人工拣选。
3、小结
选矿是矿产资源及其加工综合利用的重要一环，是矿山增加生产、减低成本及提高产品质量的重要途径，它是实现非金属矿有效利用的重要加工技术之一，是保证非金属矿自身性质得以发挥而进行选别、纯化、提取过程。是非金属矿深度综合利用的必要过程和手段。只有在现有技术水平的条件下，对于不同非金属矿物应用最适合的选矿方法，同时研究开发更先进的选矿方法，才能做到经济与环境协调发展。

参考文献
1. 王利剑 非金属矿物加工技术基础 化学工业出版社，2010
2. 郑水林 非金属矿物加工工艺与设备 化学工业出版社，2009
3. 丁明 非金属矿物加工工程 化学工业出版社，2003
4. .樊水龙 浅谈矿产资源的选矿及其方法

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