选矿

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  选矿汉语拼音:Xuankuang;英语:Mineral Processing),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。又称矿物加工。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。选矿过程主要由解离和选别两个基本部分构成。选前矿物原料准备作业有:①破碎。将矿山采出的粒度为500~1500毫米的矿块碎裂至粒度为5~25毫米的过程,方式有压碎、击碎、劈碎等,一般按粗碎、中碎、细碎三段进行。②磨碎。以研磨和冲击为主,将破碎产品磨至粒度为10~300微米(μm)大小。常用的磨矿设备有棒磨机、球磨机、自磨机和半自磨机等。③筛分。按筛面筛孔的大小将物粒分为不同的粒度级别称为筛分,常用于处理粒度较粗的物料;分级是按颗粒在介质(通常为水)中沉降速度的不同,将物料分为不同的等降级别,常用于粒度较小的物料。④洗矿。为避免含泥矿物原料中的泥质物质堵塞粉碎、筛分设备,除去原料中可溶性有用或有害成分。洗矿可在擦洗机中进行,也可在筛分和分级设备中进行。

  矿物原料经粉碎作业后进入选别作业。选别作业主要有:①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,是选别黑钨矿、锡石、砂金、粗粒铁和锰矿石的主要选别方法;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。②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,以提高浮选过程的选择性;加入起泡剂并充气,产生气泡,使疏水性矿物颗粒附着于气泡,上浮分离。浮选通常能处理小于0.2~0.3毫米的物料,原则上能选别各种矿物原料,是一种应用最广泛的选矿方法。浮选也可用于选别冶炼中间产品、溶液中的离子和处理废水等。③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(如磁铁矿和磁黄铁矿等)用弱磁场磁选机选别;弱磁性矿物(如赤铁矿、菱铁矿、钛铁矿、黑钨矿等)用强磁场磁选机选别。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。④电选。利用矿物颗粒的电性差别,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、钽铁矿、独居石等。电选也用于矿物原料的分级和除尘。⑤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。机械拣选根据矿物的光学特征、荧光特性和天然放射性有光拣选、X射线拣选和放射线拣选。⑥化学选。利用矿物化学性质不同,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,得化学精矿。化学选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。

  选矿主要在水中进行,选后产品需脱水干燥,方法有重力泄水、浓缩、过滤和干燥。尾矿通常送尾矿堆存,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净化处理。旧尾矿场地要进行植被、复田。