福州大学紫金矿业学院资源勘查工程选矿概论期末复习题.docx

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福州大学紫金矿业学院资源勘查工程选矿概论期末复习题

1、什么叫选矿？

矿石选别分哪三个基本过程？

目的分别是什么？

选矿：

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的分选过程。

三个基本过程和目的：

①矿石分选前的准备作业。

包括原矿的破碎、筛分、磨矿、分级等工序。

本过程的目的是使有用矿物与脉石矿物以及各种有用矿物相互间单体解离，为下一步的选矿分离创造适宜的条件。

②分选作业。

利用重选、磁选、电选、浮选或其他选矿方法将有用矿物同脉石分离，并使有用矿物相互分离，获得最终选矿产品（精矿、尾矿，有时还产出中矿）的工序。

③选后产品的处理作业。

包括各种精矿、尾矿产品的脱水，细粒物料的沉淀浓缩、过滤、干燥和洗水澄清循环复用等。

2、品位、产率、回收率、富集比、选矿比的概念与计算。

Ø品位

矿石中某种金属或有用成分的多少，常用%、g/t等表示。

α-原矿品位；β-精矿品位；θ-尾矿品位。

Ø产率

选矿过程中，得到的某一产品的质量与原矿质量的百分比，叫做该产品的产率，以γ表示。

γ=（α-θ）/（β-θ）×100%

Ø回收率ε

精矿中有用组分的数量与原矿中该组分数量的比值。

ε=γβ/α×100%

Ø选矿比

原矿处理量与精矿数量的比值，即1/γ。

Ø富矿比

也称富集比，即精矿中有用成分的品位与原矿中该有用成分品位的比值，即β/α。

3、工艺矿物学的地位；研究内容有哪些？

①、工艺矿物学是地质、选矿、冶炼等部门技术进步的重要依托。

（1）为选矿试验提供相应的矿石特征资料，积极走向资源综合利用的全过程；

（2）有效参与到地质勘探、矿床评价、储量计算等基础地质过程中；

（3）注意对矿石性质的地质成因分析和微观机理分析；

（4）有效发挥学科在国民经济中的作用，积极开展服务于本学科的专用测试仪器、方法和手段的研究。

②、2.1原料与产物中的矿物组成

查清原料与产物里的所有矿物种属；判明各主要矿物成分的变化规律；考查伴生物质特征；确定各组分的含量。

2.2原料与产物中的矿物粒度分析

矿石分选时，矿物的粒度大小，既是确定破碎方法和磨矿细度的关键因素，又影响着选矿工艺的选择。

2.3原料与产物中的元素赋存状态

2.4矿物在工艺加工进程中的性状

2.5矿物工艺性质改变的可能性和机理

2.6判明尾矿和废渣综合利用的可能性

2.7矿物的工艺性质与元素组成和结构的关系

2.8查明矿石的工艺类型空间分布规律，编制矿物工艺图

2.9研究工艺固体原料加工前的表生变化

2.10分析矿物工艺性质的生成条件

4、破碎筛分流程中，筛分设备的作用：

预先筛分与检查筛分。

筛分作用：

将不同粒级的混合物料通过单层或多层筛面，分成若干不同粒度级别

Ø预先筛分：

破碎前进行的筛分，任务是将破碎机入料中小于排矿口尺寸的颗粒预先筛分出来，以减轻破碎机的负荷，提高破碎机的生产率，同时避免过粉碎。

Ø检查筛分：

对破碎产品进行的筛分，目的是将破碎产品中大于排矿口尺寸的颗粒筛出来进一步处理，以保证筛下产品全部符合规定粒度。

5、什么叫粒度组成？

过粉碎的危害？

1粒度组成：

各粒级物料的含量，描述物料群中不同粒度颗粒的质量分布。

②过粉碎的危害：

（1）浪费能源，增加能耗

（2）影响选矿回收率和精矿品位

（3）矿浆泥化使精矿、尾矿处理困难

（4）增加矿石处理成本

6、网目的概念。

网目—单位长度筛面上的筛孔数目。

7、机械能破碎有哪几种作用方式？

破碎比的概念。

①挤压破碎：

破碎设备的工作面对夹于其间的物料施加压力，用于较硬物料的粗碎，如颚式破碎机；

2劈裂破碎：

破碎工作面的尖棱楔入物料，使其内部产生拉应力，劈开物料，用于软而脆的物料；

3弯曲折断破碎：

夹在工作面间的物料受弯曲应力而折断；

4冲击破碎：

包括高速运动的破碎体对被破碎物料的冲击、高速运动的物料向固定壁的冲击、运动物料的相互冲击，反复冲击物料可减少破碎时所需的应力，可采用高频冲击破碎，主要用于脆性物料的破碎；

5研磨破碎：

包括研磨介质对物料的磨碎和物料之间的相互摩擦作用，主要用于韧性、粘性物料的粉碎，如振动磨、搅拌磨与球磨机的作用方式。

6挤压剪切破碎：

两种破碎方式结合，如高压辊磨机、雷蒙磨。

破碎比：

破碎过程中，被破碎物料破碎前的粒度与产物粒度的比值，用i表示，i>1。

8、粗碎机械主要有哪两种？

分别了解其破碎原理。

粗碎：

颚式破碎机、旋回破碎机

Ø颚式破碎机工作原理

可动颚板围绕悬挂轴相对固定颚板作周期性的重复运动。

动颚靠近定颚时，处于两颚板之间的矿石受到压碎、劈裂、弯曲、折断和磨剥等联合施力作用而破碎；

动颚离开定颚时，已破碎的矿石在重力作用下，经碎矿机的排矿口排出。

Ø旋回破碎机工作原理：

（连续工作可动锥与固定锥）

偏心轴套运动时，可动锥的主轴就以悬挂点为锥顶点做连续的偏心旋回运动（圆锥运动），靠近或远离固定锥。

可动锥靠近固定锥时，矿石被挤压、弯折而破碎；远离时，破碎产品靠自重作用排出。

9、高压辊磨机的工作原理与特点。

工作原理：

（1）高压、慢速、满料：

两个辊子做慢速的相对运动，其中一个辊子固定，另一个辊子可作水平方向的滑动。

物料由上部连续喂入并通过辊间的间隙，用液压给活动辊施压，物料受压而粉碎,并被压成料饼下落排出。

（2）料床粉碎：

物料不是在两辊子的工作面上作单个颗粒的破碎和粉磨，而是作为一层或一个料床得到粉碎；料床的形成，导致颗粒压迫其他邻近的颗粒，直至其破碎、断裂，产生裂纹或劈开。

特点：

破碎比大，产品粒度细；微裂纹优质明显；设备作业率高；设备适应能力强；单机处理能力大、土建投资省；实现了“多碎少磨”；显著降本扩能；设备运转平稳，维修方便。

10、什么叫筛分效率？

筛分效率η：

实际得到的筛下物中小于规定粒度物料的质量与入筛物料中所含的小于规定粒度物料的质量之比，质量指标，单位为%。

11、破碎流程的基本组成与适应条件。

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基本组成：

一段破碎流程、两段破碎流程、三段破碎流程

适应条件：

中、小型选矿厂多采用二段或三段破碎流程；大型选矿厂多采用三段破碎流程；某些大型厂因原矿块度大，也有采用四段开路破碎流程。

12、球磨机的磨矿原理是什么？

钢球在球磨机内的运动状态有哪三种？

原理：

筒体旋转时，球磨机内的钢球随筒体一起旋转，并到达一定高度；当钢球重力的向心分力大于离心力时，脱离筒体下落，击碎矿石；磨机运转过程中，磨矿介质发生滑动，对矿石产生研磨作用。

三种运动状态

1泻落式：

筒体低速运转，球荷顶部钢球沿球荷表面“滚下”；

研磨占主导作用，适用于粒度较细的矿石粉碎。

2抛落式：

筒体转速增大到一定程度，钢球随筒体作圆运动上升到一定高度后“抛落”，冲击和研磨矿石。

3离心式：

筒体转速增大到某一极限值，钢球随筒体作同心旋转而不下落，失去磨矿作用。

13、分级与筛分的区别。

14、水力旋流器的基本结构与分级原理。

结构：

上部呈圆柱形，下部呈圆锥形。

圆柱体的中央插入一根溢流管，给料管与圆柱部分相切，锥体下部留有沉砂口（底流）。

工作原理：

离心沉降

矿浆以一定压力（0.04-0.35MPa）从给矿口进入旋流器后，产生强烈的三维椭圆型强旋转剪切旋流流动（内螺旋与外螺旋）。

由于粗颗粒与细颗粒之间存在粒度差与密度差，在离心力、向心力、浮力、流体阻力等作用下，大部分粗颗粒按外螺旋轨迹下旋到底部，作为沉砂从沉砂口排出；细颗粒在中心形成的内螺旋矿流中向上运动，作为溢流从溢流管排出。

15、磨矿分级流程中返砂比的概念与计算。

返砂:

通常在闭路磨矿循环中，从分级机返回磨矿机再磨的粗粒物料。

循环负荷（返砂比）：

返砂的重量与磨矿机给矿的质量百分比。

16、重选的分选原理：

自由沉降、干扰沉降与等降现象的概念。

分选的原理：

不同的矿物颗粒由于密度的差异，在流动的分选介质中所受的重力、流体阻力、惯性力及其他机械力的不同，颗粒产生不同的运动状态，从而实现按密度分选。

自由沉降：

单个颗粒在无限介质中的沉降。

干扰沉降：

颗粒成群地在有限介质空间里的沉降

等降现象：

沉降过程中，往往存在一些粒度大、密度小的矿粒与粒度小、密度大的矿粒以相同的速度沉降的现象。

17、重选有哪几种方式？

水力分级、摇床、重介质分选、溜槽、跳汰等。

18、跳汰过程中大小粗细颗粒的分层情况。

轻物料在上层，重物料在下层；细小的轻物料在最上层；细小的重物料在最下层。

19、矿粒在摇床上的分带情况。

低密度颗粒沿床面的纵向距离较短，横向距离较长，而高密度颗粒沿床面的纵向运动距离长，横向距离短，因此在床面上形成扇形分带。

20、磁选为什么必须提供不均匀磁场？

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矿物颗粒在均匀磁场中只受转矩的作用，使它的长轴平行于磁场方向。

在非均匀磁场中，矿粒不仅受转矩作用个，还受磁力的作用，结果使它既发生转动，又向磁场梯度增大的方向移动，最后被吸在磁极外表面上，这样，磁性不同的矿粒才得以分离，因此，磁选只能在非均匀磁场中实现。

21、弱磁性矿物可通过哪些方法提高磁性？

容积磁性和表面磁性改变。

1、改变物质容积磁性的方法：

磁化焙烧——还原焙烧、中性焙烧、氧化焙烧、氧化还原焙烧、还原氧化焙烧；

2、改变颗粒表面磁性的方法：

碱浸磁化、疏水磁化、磁种磁化、磁化剂磁化

22、磁化焙烧的概念与举例。

磁化焙烧是将矿石加热到一定温度后，在一定的气氛中进行化学反应的过程。

（经磁化焙烧后，铁矿物的磁性显著增强，锰矿物的磁性变化不大，脉石矿物的磁性基本不变，因而可以进行有效的磁选分离）

如：

还原焙烧—赤铁矿（Fe2O3）加热到570℃，与还原剂（C、CO或H2）作用，生成强磁性的磁铁矿（Fe3O4）。

中性焙烧—菱铁矿（FeCO3）隔绝空气加热到适当的温度后，可分解生成强磁性的磁铁矿。

23、浮选的基本过程。

磨矿分级→调浆加药→浮选分离→产品处理

磨矿分级—目的是得到合适的粒度，使矿石中的有用矿物与脉石矿物单体分离；

调浆加药—目的是调节与控制固液界面的物理化学性质，促使气泡与不同矿粒的选择性附着。

浮选分离—调整好的矿浆在浮选机中搅拌充气浮选，完成矿物的分选；

产品处理—浮选后的泡沫产品和尾矿进行固液分离

24、正浮选、反浮选

有用矿物进入泡沫，脉石矿物留在矿浆中的称为正浮选，反之称为反浮选。

25、润湿性与接触角的关系。

θ=0°～180°

自然界中，石蜡的接触角最大：

106°。

θ小，润湿性大，矿物表面亲水性强，可浮性差；θ大，润湿性小，矿物表面疏水性强，可浮性好。

26、什么叫气泡的矿化？

气泡的矿化是浮选过程中颗粒附着于气泡上的过程

27、捕收剂、起泡剂、活化剂、抑制剂和介质调整剂-概念与举例。

各种金属离子、还原性物质

无机酸、碱、盐、离子有机物等

无机酸碱等

石灰、硫化钠、水玻璃等

石灰、氰化钾

松油、松醇

黄药、黑药

28、根据充气搅拌方式不同，浮选机分为哪三类？

机械搅拌式：

机械作用使空气粉碎成气泡XJK、JJF、SF、wemco、丹佛型等

充气式：

压入的空气流通过多孔介质进行充气各种浮选柱

气体析出式：

降低压力或先加压再降至常压，使矿浆中溶解的空气析出，形成微泡。

真空浮选机、喷射旋流式浮选机等

29、优先浮选、混合浮选、部分混合浮选、等可浮流程。

一段两循环流程（优先浮选）

混合浮选流程

两段三循环流程（部分混合浮选）

等可浮流程

30、精选、粗选、扫选概念。

精选：

对粗选精矿进行再次浮选

粗选：

对原矿浆进行浮选

扫选：

对粗矿尾矿再次浮选。

（粗选通常一次，精选和扫选次数较多，变化较大，这与矿石性质、精矿的质量要求有关）

31、电选的依据；电导率不同对矿物的分类。

被分离物料在电性质上的差别，不同电性质的颗粒在电选机电场中受到的电场力和机械力（重力、离心力等）的作用不同，从而具有不同的运动状态而实现分选的一种物理选矿方法。

32、矿粒在电场中带电的方式有哪几种？

直接传导带电、感应带电、电晕带电、摩擦带电

33、电选对物料性质的要求。

物料的湿度—加热干燥；

物料的表面性质—药剂处理矿物表面/磨矿擦洗

物料的粒度组成—物料分级/-3+0.05mm；

给矿方式和给矿量—均匀给矿/适宜的给矿量

34、化学分选包括哪些作业？

◆准备作业

◆焙烧作业

◆浸出作业

◆固液分离作业

◆净化作业

◆制取精矿作业

35、浸出率的计算。

Q—原料的质量（干计），kg；

α—某组分的品位，%；

V—浸出液体积，m3；

C—某组分在浸出液中的浓度，kg/m3；

m—浸出渣质量，kg；

δ—浸出渣中该组分的品位，%。

36、氰化浸出的反应方程式；搅拌氰化浸出工艺有哪几种？

阳极反应（金作为阳极）

阴极反应

工艺：

常规氰化浸出，浸出-洗涤-锌置换

炭浆法CIP，利用活性炭的吸附性从氰化浸出的含金矿浆中吸附金

炭浸法CIL，氰化浸出过程与活性炭吸附过程同时进行

37、萃取过程包括正萃取和反萃取；萃取剂分为酸性、碱性和中性。

正萃取——将萃取原液与有机相充分混合，使有价组分选择性地萃入有机相

反萃取——将负载有机相与反萃剂充分混合，使目的组分定量地转入反萃液

38、生物浸矿的概念。

用含有微生物的溶液将有价金属元素从矿石中溶解出来，加以分离回收利用的过程。

39、硫化矿的生物浸出机理：

直接作用与间接作用。

1、直接作用

细菌与矿物表面接触，通过各种酶的作用，直接氧化矿物并从中获得能量，同时矿物晶格溶解，将金属硫化物氧化为酸溶性的金属离子和硫酸盐。

2、间接作用

细菌将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，硫化矿被铁离子氧化分解。

反应生成的亚铁离子又被细菌氧化，构成一个氧化还原的浸出循环体系。

3、间接接触作用

细菌吸附在矿物表面，形成由细菌和外部分泌的聚合物组成的生物膜，在生物薄膜内，细菌氧化亚铁离子生成三价铁离子，形成新的氧化剂，使矿物溶解。

4、联合作用

金属硫化矿细菌浸出中，既有细菌的直接作用，也有通过三价铁离子氧化的间接作用。

细菌浸矿中，有时以直接氧化为主，有时以间接氧化为主，两者联合作用。

40、精矿脱水的意义；精矿产品中的水分分类（4类）

精矿脱水的意义与作用：

降低运输费用、便于后续加工、回水利用。

分类：

1、毛细水：

颗粒之间细小孔隙中保持的水分。

2、化合水：

矿物吸附或吸收的水分，是物质组成的一部分。

3、重力水：

也叫游离水，存在于颗粒之间的大孔隙中。

4、薄膜水：

固体颗粒表面形成的水化薄膜。

精矿脱水方法

重力水：

沉淀浓缩，自然泄水或自过滤；毛细水：

强迫过滤（压滤或离心）

薄膜水：

热力干燥；化合水：

加热到破坏晶体结构后释放水分

12年期末考题：

名词解释：

浸出、磁化焙烧、网目、等降现象、破碎比

简答题：

检查筛分、预先筛分、摇床选矿过程、浮选过程、浮选药剂分类及应用、矿物工艺学及其研究内容

计算题：

精矿产率、回收率、选矿比、富集比