1、礦山破碎及選礦培訓教材 品位品位 (Grade)：指礦石中所含某種金屬或有用組分的多少，一般用百分數表示。有的用每噸或每立方米礦石中含多少克表示（克/噸，克/立方米）。 例如： 磁鐵礦的品位為48%，指每100噸鐵礦石中含鐵元素48噸。金礦一般用3-6克每噸金礦石。原礦品位 （Raw ore grade）：指進入選礦廠處理的原礦中所含金屬量占原礦數量的百分比； 精礦品位 （Concentrate Ore Grade）：指精礦中所含金屬量占精礦數量的百分比； 尾礦品位（Tailing Ore Grade）：指尾礦中所含金屬量占原礦數量的百分比。它反映的是選礦過 程中金屬的損失情況。 產率（產率（

2、yield rate） ：在選礦過程中得到的某一種產品的重量與原礦重量的百分比。常用精礦產率，尾礦產率等于1-精礦產率。 精礦產率= 原礦品位減去尾礦品位除以精礦品位減去尾礦品位乘以100%。這個指標衡量的是每100噸礦石中能夠得到多少噸精礦。 選礦比（選礦比（concentration ratio）：原礦重量和精礦重量的比值。指每選出一噸精礦所需要處理的原礦噸數。通常以倍數表示。 富礦比（富礦比（ rich ore ratio）：）：指精礦中有用礦物的品位與原礦中有用礦物的品位之比，精礦品位是原礦品位的幾倍。也叫富集比。它用來表示精礦中有用成分的含量比原礦中該有用成分含量增加的倍數。 回收率

3、（回收率（ recovery rate） ：指精礦中的金屬或者有用組分的數量與原礦中金屬的數量的百分比。它反映了選礦過程中金屬的回收程度，選礦技術水平以及選礦工作質量。回收率越高，表示選礦過程中回收的金屬越多。所以選礦過程中應在保證精礦質量的前提下，力求提高金屬回收率。 實際回收率=實際的精礦數量（噸）x精礦品位除以原礦處理量（噸）x100% 理論回收率=精礦品位x（原礦品位減去尾礦品位）除以原礦品位x（精礦品位減去尾礦品位）x100% 鐵礦石：鐵礦石：凡是含有可經濟利用的鐵元素的礦石叫做鐵礦石。 鐵礦石的種類很多，用于煉鐵的主要有磁鐵礦（Fe3O4）、赤鐵礦 （Fe2O3）和菱鐵礦（FeCO

4、3），褐鐵礦 （Fe2O3.nH2O）等。 磁鐵礦（磁鐵礦（magnetitemagnetite）：）：主要成分 Fe3O4 磁鐵礦屬于強磁性礦物，運用弱磁選工藝（Low intensity magnetic separation Technology）。 在缺水的情況下： 可以考慮采用干式磁選工藝，或者干選和濕選相結合的工藝。 在不缺水的情況下： 采用多段濕式磁選，得最終精礦產品。濕式磁選一般用永磁圓筒型磁選機進行分選。一段或二段磁選機底槽多采用順流型；三段或四段多為半逆流型；球磨機排礦直接磁選時多用逆流型或順流型。赤鐵礦赤鐵礦( (Hematite): ): 主要成分Fe2O3，屬于弱磁性

5、礦物。可以采用強磁選工藝（High intensity magnetic separation technology）或者采用還原焙燒工藝，將赤鐵礦還原為磁鐵礦進行弱磁選工藝。具體化學方程式如下： 在適量的還原劑（在適量的還原劑（CO, H2, C)的作用下，焙燒至的作用下，焙燒至570度左右，可被還原為磁鐵礦。度左右，可被還原為磁鐵礦。菱鐵礦（菱鐵礦（SideriteSiderite）：）：主要成分是FeCO3，屬于弱磁性鐵礦，在中性焙燒處理將FeCO3分解成磁鐵礦，其化學反應式如下：在不通空氣或少量空氣的情況下，焙燒至在不通空氣或少量空氣的情況下，焙燒至300-400度左右，可被分解為磁鐵

6、礦。度左右，可被分解為磁鐵礦。褐鐵礦褐鐵礦 （Limonite）：）：主要成分為Fe2O3.nH2O屬于弱磁性礦物，可以采用強磁選工藝或者采用還原焙燒工藝，將其還原為磁鐵礦進行弱磁選工藝。具體化學方程式如下：在加熱的條件下首先去掉結晶水變為赤鐵礦，在適量的還原劑（在加熱的條件下首先去掉結晶水變為赤鐵礦，在適量的還原劑（CO, H2, C)的作用的作用下，焙燒至下，焙燒至570度左右，可被還原為磁鐵礦。度左右，可被還原為磁鐵礦。 自然界中，磁鐵礦（Fe3O4）和赤鐵礦可相互轉化，并可在一定的條件下達到平衡。當氧的濃度增大時，磁鐵礦可氧化成赤鐵礦；若仍保留原磁鐵礦之晶形，就稱之為假象赤鐵礦。有時磁

7、鐵礦僅部分轉化為赤鐵礦，則稱為假赤鐵礦。選別工藝和赤鐵礦相同。 鼓式給礦器：鼓式給礦器：原礦直接給入鼓中，他適用于只有原礦給礦而沒有返砂的開路磨礦作業中。 勺式給礦器：勺式給礦器：用于沒有原礦只有返砂的磨礦作業中。根據勺子的個數不同，又分為單勺和雙勺的給礦器。少頭是耐磨材質，需要定期更換。 聯合給礦器：聯合給礦器：既有給礦圓鼓又有給礦勺，適用于既有原礦給礦又有返砂的磨礦作業中。 格子式球磨機：格子式球磨機：在球磨機的排礦端有扇形格子板裝置，裝有礦漿提升器，配有便于礦漿派出的排礦嘴。出料力度較粗0.3-0.2mm或者200目，通篩率為45-65%。作為一段磨。 原理：原理： 它在工作過程中較粗顆

8、粒被格子板在機內繼續被磨細，含細粒較多的礦漿通過格子板的長條形孔進入排礦區間，在提升器的作用下將低處的礦漿提升至較高處，經由排礦嘴流出機外。 特點：特點： 防止過磨；處理量高；生產率高耗能低。球和襯板磨損快。格子式球磨機結構： 格子式球磨機的排礦端。格子式球磨機的排礦端。 溢流式球磨機：溢流式球磨機：與格子式球磨機結構基本相同，不同之處在于沒有扇形格子板裝置。適用于細磨，產品粒度為，80%.一般與格子式球磨機搭配，用在二段磨。裝球量為40-50%。原理：原理： 其排礦端中空軸直徑大于給礦端，從而給礦端和排礦端的礦漿面形成一定的高度差，使礦漿自流到排礦端，經排礦口益出，排礦端中空軸內設有反響螺紋

9、套筒，礦漿可以通過，鋼球和較粗礦物則返回磨機內。 特點：特點： 產品粒度細。 溢流式球磨機結構及排礦口： 棒磨機：棒磨機：以鋼棒為磨礦介質，棒的直徑為50-100mm，鋼棒長度一般比磨機筒體長度短20-50mm，筒體長度為其直徑的1.5-2.0倍。適用于重選中的一段磨礦或者三段磨礦中的最后一段開路作業。進料不能大25 mm。 原料：原料：以鋼棒的“線接觸”產生的壓碎和研磨作用來粉碎礦石。鋼棒間產生類似篩分作用，產品粒度均勻。 特點：特點：減少了過磨現象，產品粒度均勻，工作面積小，生產率低。比同規格的格子型低15%，比同規格溢流式低5%。襯板為平滑襯板防止亂棒現象。中空軸直徑比同規格球磨機大，為

10、了降低礦漿水平和加速礦漿通過速度。棒磨機結構圖：棒磨機結構圖：自磨機：里面沒有鋼球，鋼棒等磨礦介質，只有礦石本身。加入適量球的話就稱為半自磨機。直徑達，長度短。排礦端為錐形，上面安有波形襯板，使返回物料拋向筒體中心。排礦端有格子板。 分級：分級：指把物料按顆粒大小分成若干粒級的作業，也就是像振動篩一樣將物料按照粒度分離的一種形式。分級按照原理，設備及分級介質的不同分為水力分級，風力分級和篩分設備。 主要分級設備主要分級設備: : 螺旋分級機，水力旋流器和礦用高頻篩 螺旋分級機：螺旋分級機：利用旋轉的螺旋在分級槽中將粗細不同的混合物分成粗細不同的粒度級別。根據溢流堰的高低分為高堰式，低堰式和沉沒

11、式（浸入式）三種。根據螺旋的個數分為單螺旋和雙螺旋兩種。 工作原理：工作原理：礦漿從槽子旁側中部的進料口給入U形槽中，隨著螺旋的低速回轉和連續不斷地攪拌礦漿，使得大部分輕而細的顆粒懸浮于上面，從溢流堰益出，成為溢流產品；粗而重的顆粒將沉降于槽底（沉砂），被螺旋葉片推向斜槽上方并排出，輸送過程中同時完成脫水。若沉砂經溜槽進入磨機再磨，進入磨機的沉砂便是返砂。 優點：優點： 結構簡單，工作穩定可靠，操作方便，返砂含水量低，便于與磨機自流返砂，常用于濕式磨礦作業的預先分級，檢查分級和控制分級，少數設備用于脫水和脫泥。 缺點：缺點：下端軸承容易磨損，占地面積大以及溢流地步軸承密封不良等，有被水力旋流器

12、取代的趨勢。影響螺旋分級機工作效率的因素：影響螺旋分級機工作效率的因素：礦石中的含泥量：礦石中的含泥量：含泥多黏度大，沉降速度慢，溢流含粗粒較多，返砂中細料也會增多。礦石密度和形狀：礦石密度和形狀：密度大，立方形狀的沉降快；密度小，片狀的物料沉降慢。分級機槽體傾斜度：分級機槽體傾斜度：傾斜度大沉降面積小，攪拌強度大，粗粒不易沉降；傾斜度小，沉降面積大，攪拌強度弱，粗粒易于沉降。 螺旋的轉速螺旋的轉速：轉速越高，攪拌強度越強，分級出的粗料越多；轉速 越低，攪拌強度弱，分級出的細料越多。 礦漿濃度：礦漿濃度：濃度越大，粗粒沉降越慢，分級出的粗料越多；濃度越 小，沉降越快，細料越多。濃度太小也不行，

13、水流速度會變快，分 級出的粗料也會更多。 金屬礦物的含量：含量越高，密度越大，沉砂越多。 高堰式，沉沒式和低堰式螺旋分級機的區別：高堰式，沉沒式和低堰式螺旋分級機的區別： 高堰式高堰式螺旋分級機分級液面的長度不大，液面收到葉片的直接攪動，適合于分理出0.15mm-0.20mm的粗粒級，通常用在第一段磨礦，與磨礦機相配合。 沉沒式沉沒式螺旋分級機的下端螺旋有4-5圈全部浸在礦漿中，分級面積大，利于分出0.15mm的細料，常用在第二段磨礦，與磨機構成組。 低堰式低堰式溢流低于下端軸承的中心，沉降面積小，攪拌作用太強，只能用以洗礦或者脫水，現已淘汰。高堰式：高堰式：沉沒式（浸入式）：低堰式： 水力旋

14、流器：水力旋流器：是在回轉流中利用離心慣性力進行分級的設備。利用一定的壓力將礦漿沿切向方向給入，使之旋轉，礦漿在離心力的作用下加速向旋流器內壁處沉積，達到分級的目的。旋流器的給料方式目前多采用砂泵直接給料。 工作原理：工作原理：礦漿在一定的壓力（0.04-0.35MPa)下經給礦管沿切線方面送入旋流器，在內部形成高速回轉流，產生很大的離心力。在旋流器中心處礦漿回轉速度達到最大值，離心力也最大。礦漿向周圍擴展運動的結果，在中心軸周圍形成一個低壓帶。通過沉砂口吸入空氣，在中心軸處形成一個低壓空氣柱。旋流器中的礦漿除切向的回轉運動，又有指向中心的徑向運動，靠近中心的礦漿還有沿軸向上的運動，外圍礦漿則

15、主要沿軸向向下沉砂口運動。在軸向，礦漿存在一個方向轉變的零速點，連接各點在空間構成一個近似錐形的面，成為零速包絡面。礦漿中粗顆粒借助較大的離心慣性力客服徑向漿流的阻力向外運動，保留在零速包絡面以外，并隨外圍礦漿螺旋向下，最后由沉砂嘴排出。細顆粒的離心沉降速度較慢，由向上的渦流攜帶，從溢流管流排出。工作原理示意圖：構造圖： 水力旋流器：水力旋流器：可以分為分級用旋流器和脫泥用旋流器。 分級用分級用旋流器可分出800-74微米（43微米）的粒級，給礦固體質量分數較高，給礦壓力較大，圓筒直徑較粗； 脫泥脫泥旋流器可脫除74微米（或者43微米）-5微米的的細泥，其情況與上述相反。 優點：優點：構造簡單

16、，占地面積小，生產率高。 缺點缺點：易磨損，特別是排砂嘴磨損快，工作不穩定，使生產指標波動。 影響水力旋流器工作效率的因素影響水力旋流器工作效率的因素： 旋流器直徑：旋流器直徑：直徑大適宜分級粗物料，直徑小適宜分級細物料；當需要獲得0.01mm以下的溢流粒度時，可采用10-15mm的旋流器組。 溢流管內徑和沉沙口直徑比為排口比，其倒數為角錐溢流管內徑和沉沙口直徑比為排口比，其倒數為角錐比：比：它是影響溢流和底流體積產率和分級粒度的重要參數。減小溢流管直徑或者增大沉沙口直徑，即增大角錐比有利于減小分離粒度，選出的料更細。生產中沉沙口是最易磨損的部件，常因磨損而使沉沙口面積變大，造成沉沙量增加。

17、錐角：錐角：錐角的大小關系到礦漿向下流動的阻力分級面大小。細分級和脫泥時當用較小的錐角）1-15度），粗分級和濃縮是用較大的錐角（25-40度）。 給料壓力：給料壓力：壓力越大，分級效率越高，處理量就越大。處理粗物料時盡量采用低壓（0.05-0.1MPa）；處理細粒級物料時，采用高壓（0.15-0.3MPa）。 礦漿濃度：礦漿濃度：當旋流器尺寸一定和給料壓力一定時，給礦濃度對溢流粒度及分級效率有重要影響。給礦濃度高，分級粒度變粗，分級效率降低。當分級粒度為0.74mm時，給礦濃度以10-20%為宜；分級粒度為0.019mm，給礦濃度應取5-10%。礦用高頻篩：礦用高頻篩：在電磁激振器的帶動下，

18、以3000次每秒的高頻振動，篩體基本上保持不動，同時配有瞬時強振和篩面噴水以輔助合格粒級物料透篩和清除篩孔堵塞。 設備特點：設備特點：振動頻率振動頻率50Hz50Hz，篩網振次，篩網振次30003000次次/ /分，振幅分，振幅1-2mm1-2mm；分級粒度范圍分級粒度范圍0.0433mm;0.0433mm;振動強度達振動強度達8-108-10倍重力加速度，倍重力加速度， 是一般振動篩振動強度的是一般振動篩振動強度的2-32-3倍；倍；單位面積處理能力為單位面積處理能力為3.75-6.5t/h3.75-6.5t/h 功耗小，單位篩分面積功耗為功耗小，單位篩分面積功耗為0.250.3kW/0.2

19、50.3kW/。篩機分單通道和雙通道，單層和多層，篩機分單通道和雙通道，單層和多層， 模塊化設計，應用靈活。模塊化設計，應用靈活。 分級效率和精度高，減少過磨現象，提高磨機效率。分級效率和精度高，減少過磨現象，提高磨機效率。 礦用高頻篩結構圖：礦用高頻篩結構圖：多層礦用高頻篩： 磁選分離磁選分離：在磁選機中進行，當礦物顆粒或者礦漿進入分選空間后，磁性礦粒在不均勻的磁場作用下被磁化，從而受到磁場吸引力的作用，吸在圓筒上，并隨之被轉筒帶至磁性礦物排礦端排出。非磁性礦物從非磁性礦物排礦端排出，從而達到分離磁性礦物和非磁性礦物的過程。 礦物按照磁性的不同的類： 強磁性礦物強磁性礦物，亞鐵磁性。有磁鐵礦

20、、磁黃鐵礦、磁赤鐵礦、鋅鐵尖晶石，用弱磁選設備即能有效進行分選。 中磁性礦物中磁性礦物，亞鐵磁性，有半假象赤鐵礦、鈦鐵礦、鉻鐵礦，用中磁場磁選設備進行分選。 弱磁性礦物：弱磁性礦物：大多為順磁性，個別為反鐵磁性，有赤鐵礦、褐鐵礦、軟錳礦、硬錳礦、菱錳礦、金紅石、黑鎢礦，用強磁選設備或其它方法回收。 非磁性礦物：非磁性礦物：順磁性和逆磁性，順磁性礦物有方解石、長石、螢石，逆磁性礦物有方鉛石、石英、重晶石、白鉛礦。 磁選機按照磁場強照磁場強弱分為弱磁場磁選機，中磁場磁選機，強磁場磁選機。按照磁選介質磁選介質分，為干式和濕式；按照磁源磁源分為永磁，電磁和超導體磁極。 下面主要介紹目前常用的集中磁選設

21、備： 弱磁選設備：弱磁選設備： 濕式永磁圓筒型磁選機 磁滾筒 干式磁選機 強磁選設備：強磁選設備： 磁輥式強磁選機 （復合型含弱磁選強磁選） 高梯度磁選機（薩拉型轉換式和SLON型立環式） 濕式永磁圓筒型磁選機：濕式永磁圓筒型磁選機：由圓筒，磁系和分選箱組成。圓筒由非導磁不銹鋼板卷成，筒表面加一層耐磨材料保護筒體，磁系固定在圓筒軸上，工作時不轉動，磁系沿圓周方向交變，沿軸向不變，磁系包角為106-135度，磁系極數與筒徑有關。磁系偏角為15-20度。 工作原理：工作原理：礦漿經由給礦箱進入磁選機分選箱后，在吹散水的作用下呈松散懸浮狀進入給礦區。磁性礦粒被吸附在圓筒表面，隨圓筒一起向上移動。在移

22、動過程中由于磁系的極性交替，使得磁性顆粒成鏈的進行反動（磁翻或磁攪拌），翻動過程中夾雜在磁性礦粒中的一部分脈石顆粒被清除掉。磁性礦粒隨圓筒轉到磁系邊緣處，在沖洗水的作用下進入精礦槽中，非磁性礦粒和磁性較弱的顆粒，在槽體由礦漿流攜帶，從尾礦口排出。 濕式永磁圓筒型磁選機：包含順流式，逆流式和半逆流式三種。濕式永磁圓筒型磁選機：包含順流式，逆流式和半逆流式三種。 順流式順流式CTS 順流式永磁筒磁選機順流式永磁筒磁選機其給料方向與圓筒或磁性產物的移動方向一致。 優點：優點：處理能力大，事宜處理較粗粒級（0-6mm）的強磁性物料的粗選和精選作業，或用于回收磁性重介質，亦可作多臺串聯工作。精礦品位較高

23、，回收率低。 注意事項注意事項： 選別指標受給礦量的影響較大，反應靈敏。給礦量大時，磁性顆粒容易損失于尾礦。因此要加強操作，控制較低的礦漿水平。 逆流式逆流式CTN 逆流式永磁筒磁選機逆流式永磁筒磁選機其給料方向與圓筒的旋轉方向或磁性產品的移動方向相反。特點：適宜于粒度小于0.6mm的細粒強磁性礦物的粗選與掃選作業。 優點：優點：因為尾礦排出口距離給礦端較遠，選別時間長，回收率較高。 缺點缺點：而精礦排出端距離給礦口較近，磁翻作用差，所以精礦品位較低。逆流型不適宜處理粗粒礦石，因為里督促，礦粒容易沉淀而堵塞選別空間。 半半逆流式逆流式CTB 半逆流式永磁筒磁選機半逆流式永磁筒磁選機其給料方向與

24、圓筒的旋轉方向與磁場吸引力放心基本相同。適宜于處理粒度小于0.2毫米的強磁性礦物的粗選與精選作業，可以多臺串聯工作，實現多次精選的作用。 特點：特點：可以獲得較高質量的鐵精礦。同時也能得到較好的回收率。在實際生產實踐中得到廣泛的應用。影響磁選機工作效率的因素：影響磁選機工作效率的因素：磁系偏角磁系偏角：磁系偏后精礦不能提升到精礦端就脫落；磁系偏前，使精礦提升過高，掃選區簡短，尾礦品位升高。工作間隙：工作間隙：間隙太大，磁場強度低，尾礦品位升高，回收率降低。間隙太小，礦漿流速太快，尾礦品升高，有時候會出現堵料現象。礦漿濃度：礦漿濃度：濃度高，流速慢，阻力大，易夾雜脈石，降低精礦品位。反之，流速快

25、，阻力小，回收率降低。圓筒轉速：圓筒轉速：轉速低，通過量小；轉速快，離心力大，精礦品位與處理能力較高，回收率降低。吹散水量吹散水量：太大，流速快，會使尾礦品位升高；反之尾礦品位升高，精礦品位降低。磁滾筒（磁滑輪）磁滾筒（磁滑輪）：由一個回轉的鍶鐵氧多級開放磁系，包角為360度，外面為非導磁材料制作的圓筒，作為皮帶機的首輪。下部有分離隔板以分選磁性和非磁性礦物。應用應用：用于粗中細碎中的塊狀磁鐵礦石的預選拋廢工藝。一般可以拋出占總量15-40%的廢棄物尾礦，提高入磨礦石的品位。也可以用作石料廠上的除鐵。干式磁選機干式磁選機：主要用于低品位礦石的預選工作，預富集礦石資源，提高入磨品位，降低選礦成本

26、。可選粒度5-10mm,最好小于5mm。磁滾筒一到四輥不等，磁場強度由上到下一次提高。進料粒度越大，回收率越低。永磁輥式強磁選機：永磁輥式強磁選機：中強磁復合，其中筒為中磁，輥為強磁。一般都是中磁筒在前，強磁輥在后。注意：注意： 如果客戶的鐵礦石中含有強磁性礦物和弱磁性礦物，應該先用弱磁選機先選出強磁性礦物。不能用強磁選機去選別弱磁性礦物。因為強磁性礦物具有剩磁和磁滯現象，在強磁環境中強磁性礦物粒度越細，會產生磁性團聚現象，變為磁團或磁鏈，對提高精礦品位不利，對階段磨礦帶來麻煩，需要進行脫磁。這也就是為什么永磁永磁輥式強磁選機中輥式強磁選機中總是磁筒在前，磁輥在后。一般鐵礦石總是弱磁性礦物和強磁性礦物共生，礦物進行強磁選之前需要用弱磁選先除去強磁性礦物。薩拉型轉環