淺談礦產資源的選礦方法

董立忠 劉齊魯

(山東科技大學 山東 青島 266510)

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淺談礦產資源的選礦方法

董立忠 劉齊魯

(山東科技大學 山東 青島 266510)

我國是世界上極少數的、礦產資源種類較齊全的、礦產儲量較大的、礦產自給程度較高的國家之一。豐富的礦產資源如何合理高效的利用關系著我國國民經濟的發展和綜合國力的提升，做到合理高效的利用十分依賴于選礦方法。合理的選礦方法會使分選效果事半功倍，實現精礦和矸石的充分分離，為礦產資源的利用提供最大的方便，從而提高產能。

礦產資源;利用;選礦方法

我國礦產資源豐富、種類齊全，不同的礦物有著不同的性質差異，這些差異主要體現在密度、磁性、潤濕性、導電性等方面，除此之外，礦物還存在形狀、硬度、粒度、顏色、光澤等方面的差異。根據不同的礦石性質和對選礦產品的要求，實踐中使用的選礦方法有重力選礦法、磁力選礦法、浮游選礦法、電力選礦法、化學選礦法、摩擦選礦法、絮凝浮游選礦法、粘附選礦法等，其中最常用的是重選法、磁選法、浮選法、電選法，浮選法應用最為廣泛。

一、選礦綜述

(一)選礦的概念

選礦就是利用礦物的物理或物理化學性質的差異，借助各種選礦設備將礦石中的有用礦物和脈石礦物分離，并達到使有用礦物相對富集的過程。選礦是介于采礦和冶煉之間的工藝過程，經過選礦過程后可以得到品位較高的精礦，使礦產資源得到高效合理的利用。

(二)選礦工藝過程

各種各樣的礦石的分選都是在選礦廠中完成的，其基本工藝過程和選礦廠規模無關，都有如下三個工藝：

(1)礦石分選前的準備作業。這其中包括原礦的破碎、磨碎、篩分、分級等過程，其目的是使有用礦物和脈石礦物分離，讓各種有用礦物相互間的單體得到分離，最重要的還有為下一階段的分選過程提供合適的條件。

(2)礦石分選作業。這一階段使用的選礦方法有重力選礦法、磁力選礦法、浮游選礦法、電力選礦法、化學選礦法、摩擦選礦法、絮凝浮游選礦法、粘附選礦法等。借助于這些階段將有用礦物和脈石礦物分離得到精礦產品、中礦產品、尾礦產品，為下一步脫水濃縮得到具有工業價值的精礦產品做準備。

(3)選后產品的處理作業。這一步要完成的是精礦產品的脫水干燥，尾礦產品的綜合處理，洗水的沉淀和循環利用。

有的選礦廠礦石性質較特殊，需要在分選作業前設有預處理，以便達到最好的分選效果。這包括氧化銅礦的離析焙燒、赤鐵礦的磁化焙燒等預處理作業。

二、常用的選礦方法

(一)重力選礦方法

重力選礦方法是根據礦物間密度的差異，因而在運動介質中所受的重力、流體動力和其他機械力的不同，從而實現礦粒按密度分選礦粒群的過程。重選介質主要有水、空氣、重液(密度大于水的液體或高密度鹽類溶液)、懸浮液(水與固體微粒的混合物)、空氣重介質(空氣與固體微粒的混合物)等。

重選是我國煤炭資源分選的最主要方法，也是分選錫、鎢、金礦石的傳統方法，同時普遍應用于稀有金屬礦石的分選。重選根據介質運動形式和作業目的的不同可將工藝方法大致分為以下幾種，水利分級、重介質選礦、跳汰選礦、干擾床選礦、搖床選礦、溜槽選礦、洗礦等。

重選作為選礦方法之一，還廣泛應用于脫水、分級、濃縮、集塵等作業。重選在食品工業的應用也不斷擴大，由于其獨特的性質，主要采用干法。風力搖床和相當的設備被用于從糧食和胡椒中排除砂子、金屬屑、木片和玻璃碴，帶殼和不帶殼花生的分離，豌豆和玉米的分類等。另外，風力搖床已被用于石油工業煉油廠熱催化裂化裝置以維持催化劑的平衡和活性水平。

(二)磁力選礦方法

磁力選礦方法是在不均勻的磁場中利用礦物之間的磁性差異從而使不同礦物實現分離的一種選礦方法。磁選法簡單方便，而且不會污染環境。其主要應用與黑色金屬礦石尤其是鐵礦石的分選，同時還應用于有色金屬礦石和稀有金屬礦石的精選、重選中磁性介質的回收、非金屬礦物中鐵雜質的分離、洗礦水的處理等方面。

隨著人民生活水平的提高、環保意識的增強和資源合理利用的各方面需求，磁選法還被廣泛應用于鐵礦渣及廢金屬的回收以及污水的處理等過程。甚至在醫學上也有重要的應用，其可用于分離血液中的紅細胞等。

(三)電力選礦方法

對于磁性、密度及可浮性都很近似的礦物，采用重選、磁選、浮選均不能或難以有效分選，但是利用它們的電性質差別可使之分選。電力選礦方法是根據礦石礦物和脈石礦物顆粒導電率的不同，在高壓電場中進行分選的一種物理選礦方法，其包括電選、電分級、摩擦帶電分選、高梯度分選、介電分選、電除塵等內容。電選的可處理粒度大約是0.1-2mm，但對一些片狀或密度較小的物料特別是云母、石墨、煤等，其最大處理范圍可達到5mm。

電選廣泛應用于諸多方面，有色和稀有金屬礦物的分選、黑色金屬礦的分選、砂金礦的精選、非金屬礦的分選、各種固體物料的分級、各種固體物料或廢料中回收非鐵金屬等。此外，電選還用于農業中選種、茶葉與茶桿的分選等。

點選設備有許多類型，按照其不同的分類方法主要有以下幾種。按礦物帶電方式，電選機分為：傳導帶電電選機、摩擦電選機、介電分選機、熱電黏附電選機。按電場特性，電選機分為：靜電場電選機、電暈電場電選機、復合電場電選機。按設備結構形式特征分類，電選機分為：鼔筒式電選機、室式電選機、自由落下式電選機、溜板式電選機、皮帶式電選機、圓盤式電選機、搖床式電選機、旋流式電選機。按分選或處理的粒度大小，電選機分為：粗粒電選機、中粒電選機、細粒電選機。

(四)浮游選礦方法

浮游選礦方法是由于不同固體礦物表面物理化學性質的差異，通過它們對礦漿中液體和氣體的作用不同而實現分選的。浮選是細粒和極細粒物料分選中應用最廣、效果最好的一種選礦方法。浮選廣泛應用于細粒嵌布的金屬礦物、非金屬礦物、化工原料和冶金工業產品的分離。

浮選按分選有價組分不同可分為正浮選與反浮選，其中將脈石礦物面在礦漿中作為尾礦排出的方法叫正浮選，反之叫反浮選。浮選中常用的浮選藥劑有捕收劑、起泡劑和調整劑，調整劑又分為抑制劑、活化劑、介質pH調整劑、分散劑、絮凝劑等。常見的浮選機有機械攪拌式、機械充氣式、充氣機械攪拌式等。

(五)其他選礦方法

除了上述四種常用的基本選礦方法外，部分選礦廠還采用化學選礦法、摩擦選礦法、絮凝浮游選礦法、粘附選礦法等方法。

三、總結

隨著科學技術的進步和國民對礦石產品、動力能源的需求量的增加，選礦方法的技術水平會不斷提高，應用范圍會更加廣泛，會創造更大的價值，從而帶動經濟的大力發展。

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