基本介紹
- 中文名：選礦技術
- 外文名：Beneficiation technology
- 原理：據所選礦石的特性
- 重要性：礦床評價及建廠設計的主要依據
- 領域：工業
- 學科：礦業
簡介,選礦技術的重要性,選礦技術的發展歷程,主要選礦技術,揀選,電選,浮選,重選,化選,選礦技術操作管理,選礦技術員崗位職責,主要選礦設備,破碎設備,磨礦設備,篩分分級設備,磁選設備,洗選設備,重選設備,濃縮設備,烘乾煅燒設備,選礦過程的自動控制技術,選礦技術的發展趨勢,
簡介
選礦技術是根據所選礦石的特性、及所選礦石所存在的形式來劃分的。選礦技術是以物理、化學和生物等學科為基礎的一門科學技術。物理的方法包括常見礦物的洗選、篩分、重選、磁選等，化學的選礦方法如用藥劑改變礦物表面的差異性質的浮選技術、浸出等，生物的方法如細菌氧化選礦技術。總體來講選礦技術就是將礦石中的有用物質提選出來的技術方法。
選礦典型設備
選礦典型設備選礦的方法很多，根據礦石中礦的含量，礦石的地理位置，礦石的存儲量不同選礦的方法也不一樣。可以選擇長距離輸送礦石到礦廠，也可以選擇邊開採邊提煉
低溫硫化焙燒—選礦法回收銅、金、銀是針對低品位難選的結合性氧化銅礦及其伴生貴金屬採用低溫硫化焙燒—浮選聯合工藝，使人工硫化後的銅及其伴生的貴金屬從原礦基體脫出獲得優良的浮選效果。比之直接選礦或直接濕法浸溶具有成本低、工藝流程簡單、設備投資低、能耗少、易實現及無污染等優點。
選礦技術的重要性
選礦使有用組分富集，減少冶煉或其他加工過程中的燃料、運輸等的消耗，使低品位的貧礦石能得到經濟利用。選礦試驗所得數據，是礦床評價及建廠設計的主要依據。
用物理或化學方法將礦物原料中的有用礦物和無用礦物（通常稱脈石）或有害礦物分開，或將多種有用礦物分離開的工藝過程，都要套用選礦技術。產品中，有用成分富集的稱精礦；無用成分富集的稱尾礦；有用成分的含量介於精礦和尾礦之間，需進一步處理的稱中礦。金屬礦物精礦主要作為冶煉業提取金屬的原料；非金屬礦物精礦作為其他工業的原材料；煤的精選產品為精煤。選礦可顯著提高礦物原料的質量，減少運輸費用，減輕進一步處理的困難，降低處理成本，並可實現礦物原料的綜合利用。由於世界礦物資源日益貧乏，越來越多地利用貧礦和複雜礦，因此需要選礦處理的礦石量越來越大。除少數富礦石外，金屬和非金屬(包括選礦經歷了從處理粗粒物料到細粒物料、從處理簡單礦石到複雜礦石、從單純使用物理方法向使用物理化學方法和化學方法的發展過程。早期，人們用手工揀選；後來，用簡單的淘洗工具從河溪砂石中選收金屬礦物。中國湖北早期的選礦，是利用礦物間的物理性質或表面物理化學性質的差異，但不改變礦物化學組成的物理選別過程，主要用於處理金屬礦石，稱“礦石選別”。以後擴展到非金屬礦物原料的選別,稱“礦物選別”。後來,把利用化學方法回收礦物原料中有用成分的過程，也納入選礦。
選礦技術的發展歷程
1867年雷廷格爾(P.R.von Rit-tinger)著《選礦學》,初步形成選礦體系。
1903年(R.H.Richards)著《選礦》，構成獨立的選礦工程學。
1933年列賓捷爾 著《浮選過程的物理化學》。
選前礦物原料準備作業有粉碎，選礦過程主要由解離和選別兩個基本部分構成。
中國於20世紀20年代出現機械選礦廠，如湖南水口山選礦廠等。
1949年以後，在選礦指標、處理量和選礦科學技術等方面都有很大發展。鎢、錫等選礦技術在某些方面有較高的水平，創製出獨特的離心選礦機、振擺溜槽、環射式浮選機等新設備,並最先採用一段離析-浮選法來回收氧化銅。 選別作業 礦物原料經粉碎作業後進入選別作業,使有用礦物和脈石分離，或使各種有用礦物彼此分離。這是選礦的主體部分。選別作業有重選、浮選之分。
洗礦 為避免含泥礦物原料中的泥質物堵塞粉碎、篩分設備，需進行洗礦。原料如含有可溶性有用或有害成分，也要進行洗礦。洗礦可在擦洗機中進行，也可在篩分和分級設備中進行。篩分和分級按篩面篩孔的大小將物料分為不同的粒度級別稱篩分，常用於處理粒度較粗的物料。按顆粒在介質（通常為水）中沉降速度的不同，將物料分為不同的等降級別，稱分級，用於粒度較小的物料。篩分和分級是在粉碎過程中分出合適粒度的物料，或把物料分成不同粒度級別分別入選。
選礦典型設備
選礦典型設備
選礦典型設備選礦典型設備磨碎 以研磨和衝擊為主。將破碎產品磨至粒度為10～300μm大小。磨碎的粒度根據有用礦物在礦石中的浸染粒度和採用的選別方法確定。常用的磨礦設備有：棒磨機、球磨機、自磨機和半自磨機等。磨碎作業能耗高，通常約占選礦總能耗的一半。80年代以來套用各種新型襯板及其他措施，磨碎效率有所提高，能耗有所下降。
破碎 將礦山采出的粒度為 500～1500mm的礦塊碎裂至粒度為 5～25mm的過程。方式有壓碎、擊碎、劈碎等，一般按粗碎、中碎、細碎三段進行。
主要選礦技術
揀選
包括手選和機械揀選。主要用於預選丟除廢石。手選是根據礦物的外部特徵，用人工挑選。這種古老的選礦方法,某些礦山迄今仍在套用。機械揀選有:①光揀選,利用礦物光學特性的差異選別;②X射線揀選,利用在 X射線照射下發出螢光的特性選別；③放射線揀選，利用鈾、釷等礦物的天然放射性選別。70年代開始出現了利用礦物導電性或磁性的電性揀選和磁性揀選。
電選
利用礦物顆粒電性的差別，在高壓電場中進行選別。主要用於分選導體、半導體和非導體礦物。電選機按電場可分為靜電選礦機、電暈選礦機和複合電場電選機；按礦粒帶電方法可分為接觸帶電電選機、電暈帶電電選機和摩擦帶電電選機。電選機處理粒度範圍較窄,處理能力低，原料需經乾燥,因此套用受到限制；但成本不高，分選效果好，污染少；主要用於粗精礦的精選，如選別白鎢礦、錫石、鋯英石、金紅石、鈦鐵礦、鉭鈮礦、獨居石等。電選也用於礦物原料的分級和除塵。電選的發展趨向是研製處理量大、選別細粒物料效率高的設備。
磁選利用礦物顆粒磁性的不同，在不均勻磁場中進行選別。強磁性礦物（磁鐵礦和磁黃鐵礦等）用弱磁場磁選機選別；弱磁性礦物（赤鐵礦、菱鐵礦、鈦鐵礦、黑鎢礦等）用強磁場磁選機選別。弱磁場磁選機主要為開路磁系，多由永久磁鐵構成，強磁場磁選機為閉路磁系，多用電磁磁系。弱磁性鐵礦物也可通過磁化焙燒變成強磁性礦物，再用弱磁場磁選機選別。磁選機的構造有筒式、帶式、轉環式、盤式、感應輥式等。磁滑輪用於預選塊狀強磁性礦石。磁選的主要發展趨向是解決細粒弱磁性礦物的回收問題。60年代發明的帶齒板聚磁介質的瓊斯濕式強磁場磁選機，促進了弱磁性礦物的選收。70年代發明以鋼毛或鋼網為聚磁介質的具有高磁場梯度和強度的高梯度磁選機以及用低溫超導體代替常溫導體的超導磁選機，為回收細粒弱磁性礦物提供了良好的前景。
浮選
利用各種礦物原料顆粒表面對水的潤濕性(疏水性或親水性）的差異進行選別。通常指泡沫浮選。天然疏水性礦物較少,常向礦漿中添加捕收劑,以增強欲浮出礦物的疏水性；加入各種調整劑，以提高選擇性；加入起泡劑並充氣，產生氣泡，使疏水性礦物顆粒附於氣泡，上浮分離。浮選通常能處理小於0.2～0.3mm的物料，原則上能選別各種礦物原料，是一種用途最廣泛的方法。浮選也可用於選別冶煉中間產品、溶液中的離子（見）和處理廢水等。浮選除採用大型浮選機外,還出現回收微細物料(小於5～10m)的一些新方法。例如選擇性絮凝-浮選,用絮凝劑有選擇地使某種微細粒物料形成尺寸較大的絮團，然後用浮選（或脫泥）方法分離；剪下絮凝-浮選,加捕收劑等後高強度攪拌，使微細粒礦物形成絮團再浮選，及載體浮選、油團聚浮選等。
重選
在介質(主要是水)流中利用礦物原料顆粒比重的不同進行選別。有、跳汰選、搖床選、溜槽選等。重選是選別黑鎢礦、錫石、砂金、粗粒鐵和錳礦石的主要選礦方法；也普遍套用於選別稀有金屬砂礦。重選適用的粒度範圍寬，從幾百毫米到一毫米以下，選礦成本低，對環境污染少。凡是礦物粒度在上述範圍內並且組分間比重差別較大,用重選最合適。有時,可用重選(主要是重介質選，跳汰選等)預選除去部分廢石，再用其他方法處理，以降低選礦費用。隨著貧礦、細礦物原料的增多，重選設備趨向大型化、多層化，並利用複合運動設備,如離心選礦機、搖動翻床、振擺溜槽等,以提高細粒物料的重選效率。重選已能較有效地選別20μm的物料。重選又是最主要的選煤方法。 此外，還有礦物原料在斜面運動或碰撞時利用其摩擦係數、碰撞恢復係數的差異進行選別的 選後產品處理作業 包括精礦、中間產品、尾礦的脫水，尾礦堆置和廢水處理。選礦主要在水中進行，選後產品需要。方法有重力泄水、濃縮、過濾和乾燥。塊狀和粗粒物料可用脫水篩、螺旋分級機和脫水倉等進行重力泄水。細粒物料用濃縮機或水力旋流器和磁力脫水槽等濃縮，再經真空過濾機過濾。70年代研製出連續自動壓濾機，可以進一步降低水分。也可加入絮凝劑和助濾劑，以加速細粒物料的濃縮和過濾效率。必要時濾餅還要經過乾燥機乾燥。出現的流態化乾燥法和噴霧乾燥法可以提高幹燥效率。尾礦通常送尾礦庫堆存，有時先經濃縮後再進行堆存。尾礦水可回收再用。不合排放標準的廢水須經淨化處理。
化選
利用礦物化學性質的不同，採用化學方法或化學與物理相結合的方法分離和回收有用成分，得到化學精礦。這種方法比通常的物理選礦法適應性強，分離效果好，但成本較高，常用於處理用物理選礦方法難於處理或無法處理的礦物原料、中間產品或尾礦。隨著成分複雜的、難選的和細粒的礦物原料日益增多，物理和化學選礦聯合流程的套用越來越受到重視。化學選成功套用的實例有氰化法提金、 酸浸-沉澱-浮選、離析-浮選處理氧化銅礦等。
選礦技術操作管理
1.規範選礦作業的正確操作是完成選礦生產技術指標的重要保證。依據選礦工藝與設備的技術要求，制定各崗位的技術操作規程、作業標準和崗位責任制，作為選礦操作人員的技術守則。規程和制度由選礦技術主管部門制定，報公司（礦）批准後執行。
2.根據生產需要，對選礦生產操作人員進行技術培訓，總結推廣先進的操作經驗和操作方法，不斷提高業務技能和操作水平。
3.對新上崗的員工和操作新設備的員工，必須通過業務培訓和實際操作訓練，經考核合格後，方可獨立上崗操作。
選礦技術員崗位職責
1、在上級領導的帶領下,具體負責選礦生產和技術管理等工作。
2、負責選廠工藝改造的組織實施及資料收集整理工作。
3、負責本單位、外購礦石、外購精礦粉及外委選礦試驗及試驗報告編制工作。
4、負責外購礦石、外購精礦粉的過秤、採樣、制樣整個過程的監督。
5、車間運轉記錄本及生產記錄本的發放與回收。
6、負責編制金屬平衡月報、鍊金月報及外購礦石月報。
7、負責外購礦石的結賬。
8、按照生產計畫，完成當月處理礦量。
9、保證破碎車間及時供料，不能因為缺料造成球磨機停車。
9、保證破碎車間及時供料，不能因為缺料造成球磨機停車。
10、保證總回收率不低於考核指標。
11、全月累計精礦品位必須達到規定指標以上。
12、加強文明生產，保持環境衛生，杜絕跑、冒、滴、漏現象。
13、嚴格執行安全責任制，組織落實安全操作規程，保證全廠不發生重大設備事故和重傷以上人身事故。
14、按時參加各種學習會議，不得缺席、遲到或早退。
15、參與選礦工藝設計及設備配置,對存在的問題提出建議和意見.
16、負責制定選礦各工藝崗位技術操作規程和安全生產操作規程.
主要選礦設備
破碎設備
鄂式破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機、圓錐破碎機、齒輥破碎機、雙輥破碎機等。
磨礦設備
超細層壓自磨機、水泥球磨機、圓錐球磨機、陶瓷球磨機、節能球磨機、高能球磨機、高細球磨機，格子型球磨機、溢流型球磨機 、預混磨等。
篩分分級設備
多頻脫水篩、高頻篩、圓振動篩、直線振動篩、YK系列圓振動篩、滾筒篩、成品篩、螺旋分級機等。
磁選設備
濕式磁選機、乾式磁選機；強磁場磁選機、中磁場磁選機、弱磁場磁選機、河沙磁選機、濕式永磁筒式磁選機、沸騰式選礦機等。
洗選設備
SF型浮選機、BF型浮選機、XJK系列浮選機、全截面氣升式微泡浮選機、攪拌式浮選機、螺旋分級機、真空過濾機、乾選機、洗砂機等。選礦輔助設備： 振動給料機、槽式給礦機、擺式給礦機、攪拌桶、斗式提升機、皮帶輸送機、振動給料機、圓盤給料機、高效濃縮機、圓盤造粒機、洗礦機、搖床、螺旋溜槽、水力旋流器、跳汰機、尾礦回收機、水泥磨、原料磨、MBS型棒磨機等。
重選設備
沸騰式選礦機、搖床、溜槽、跳汰機、水套離心機，離心盤選機，重介質選礦設備等。
濃縮設備
沸騰式選礦機、中心傳動式濃縮機、周邊傳動式濃縮機、高效濃縮機等。
烘乾煅燒設備
烘乾機、煤泥烘乾機、污泥烘乾機、粉末烘乾機、礦渣烘乾機、粉煤灰烘乾機、迴轉窯等。
選礦過程的自動控制技術
選礦過程的自動控制 使用線上檢測儀表 (如γ射線濃度計、超音波粒度測定儀、X螢光分析儀等)、自動調節設備和計算機，對選礦過程中的單個參數、單一機組進行檢測和自動調節，以至對車間或全廠進行集中控制，以提高選礦指標和勞動生產率、改善勞動條件和實行科學管理。70年代以來，使用計算機控制的選礦廠不斷增加，穩定化控制日漸成熟，並在此基礎上向最佳化控制發展。對磨礦、浮選過程的數學模擬，為實現計算機最佳化控制創造了條件。
總結經驗、理論的機理模型，能實現全部最佳化控制。
選礦技術的發展趨勢
（1）國際著名品牌的先進選礦技術不斷發展，方向是採納新的設計思想、引入現代科學技術和大型化。
（2）粉碎理論和試驗技術技術發展，突變理論、分形理論、離散教學等方法被引入粉碎理論研究中。球磨過程理論研究和碎磨功指數研究仍時有報導。粉碎試驗技術趨於用小型實驗室試驗和計算機模擬取代半工業試驗。
（3）料層粉碎原理對粉碎工程設備研製和開發產生了巨大影響。新設備研製及舊設備改造中普遍採納這一原理。
（4）由於實現多碎少磨的關鍵是降低最終破碎產品粒度（即入磨粒度），因此這一範圍內科研和開發工作中，破碎設備所占的比重大於粉磨設備，其中又以細碎和超細碎設備的研製和開發占較大比重。
（5）為了實現多碎少磨，國內越來越多的引進國際先進粉碎工程設備，並且越來越多的引進大型設備。
（6）國內選礦技術以中小型選礦設備為主，發展特點是類型多樣化。部分產品在向大型化方向發展。
買選礦設備一定看自己要選什麼礦，再看要買什麼選礦設備！被選礦決定技術，技術決定工藝，工藝決定設備。
