选矿工艺简介课件.ppt

1、1 选矿工艺简介2整 体 概 述THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW,P L E A S E S U M M A R I Z E T H E C O N T E N T第一部分34金川公司原则流程5金川公司选矿原则流程6 选矿概念：利用矿物之间物理或物理化学性质的差异，借助各种选矿设备，实现将矿石中的有用矿物和脉石矿物之间相对分离，并使有用矿物相对富集的过程。7选矿概念：选矿的前提条件是：矿物之间一定从在某种性质差异。89采矿选矿冶炼10 选矿的意义和任务 冶金对矿石的品位有一定要求：铁矿石中铁的品位最低不得低于45-50；铜矿石中铜的品位最低不得低于3

2、-5；镍矿石中镍的品位最低不得低于3-6。11选矿的意义和任务选矿任务：一、为冶炼准备品位合格的物料；二、除去对冶炼有害的杂质；三、实现资源的综合利用。1213基本概念1 1、矿物：地壳中由于自然的物理化学作或生物作用，所生成的自然元素（如金、石墨、硫磺）或自然化合物（如磁铁矿、黄铜矿、石英），其成分比较均一。14基本概念硫银铂铜15基本概念石英石榴石萤石石盐16基本概念2、矿石：在现代技术经济条件下，可以开采、加工、利用的矿物集合体叫做矿石；否则，称为岩石。矿石由有用矿物和脉石矿物所组成。17基本概念有用矿物：在现代技术经济条件下，能为国民经济所利用的矿物，；脉石矿物：目前国民经济尚不能利用

3、的矿物。18铁矿石金矿石铜矿石镍矿石19 矿石的分类按所含元素的性质可分为：金属矿石和非金属矿石。按所含金属的种类可分为：单金属矿石、多金属复合矿石 20铜及其深加工21镍及其应用2223矿石的分类中国已探明储量的非金属矿产有88。金刚石、石墨、自然硫、硫铁矿、水晶、刚玉、蓝晶石、夕线石、红柱石、硅灰、钠硝石、滑石、石棉、蓝石棉、云母、长石、石榴子石、叶蜡石、透辉石、透闪、蛭石、沸石、明矾石、芒硝、石膏、重晶石、毒重石、天然碱、方解石、冰洲石、24矿石的分类菱镁矿、萤石、宝石、玉石、玛瑙、石灰岩、白垩、白云岩、石英岩、砂岩、天然石英砂、脉石英、硅藻土、页岩、高岭、陶瓷土、耐火粘土、凹凸棒石、海

4、泡石、伊利石、累托石、膨润土、辉长岩、大理岩、花岗岩、盐矿、钾盐、镁盐、碘、砷、硼矿、磷矿等。25矿石的分类金属矿石指经冶炼可以从中提取金属元素的矿黑色金属矿产：铁、锰、铬、钒、钛等是用做钢铁工业原料的矿产。有色金属矿产包括：铜、锡、锌、镍、钴、钨、钼、汞等。贵金属包括：铂、铑、金、银等。轻金属矿产包括：铝、镁等。稀有金属矿产包括：锂、铍、稀土等。26矿石的分类F按照比重来分，铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于5，叫做“轻金属”；铜、锌、镍、汞、锡、铅等的比重大于5，叫做“重金属”。F像金、银、铂、锇、铱等比较贵，叫做“贵金属”，比重=矿物重量/同体积水的重量27矿石的分类F镭、铀、钍、钋等具有放

5、射性，叫做“放射性金属”，F铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、铀等因为地壳中含量较少，或者比较分散，人们又称之为“稀有金属”。28 矿石的分类按照矿物组成：硫化矿 氧化矿石 混合矿石。按矿石中有价成分的含量：贫矿 富矿按矿物的嵌布特性：细粒嵌布 粗粒嵌布 均匀嵌布 不均匀嵌布。2930 选矿过程 1、选前的准备作业 准备作业原理:克服矿石的内聚力，使其碎裂变小。碎矿-筛分磨矿-分级31选矿过程颚式碎矿机圆锥碎矿机323334选矿过程破碎碎矿机的工作部件：35选矿过程碎矿过程：给矿：矿石连续、均匀给入碎 矿机；碎矿：在工作部件所施加的外 力作用下，矿石碎裂变 小；排矿：破碎合格的矿石在自重 的作用下经

6、出矿口排出。给矿口出矿口36选矿过程筛分过程：给矿：矿石眼筛面宽度方向均匀连续给入；筛分：按照物料的粒度大小分为筛上、筛下产品；排矿：上上产品返回碎矿机，筛下产品进入后续作业。给料筛上筛下37选矿过程碎矿阶段：粗碎：给矿粒度1500-500mm，产品粒度400-125mm；中碎：给矿粒度400-125mm，产品粒度100-25mm；细碎：给矿粒度100-25mm，产品粒度255mm；38筛分的作用预先筛分检查筛分预先检查筛分位置原料位置原料位置原料破碎前上一段产品破碎后本段产品破碎前本段产品+原料39碎矿指标1、粒度：单个颗粒的尺寸大小；2、粒级：一群物料的大小；表示为:-dmax+dmin3

7、、破碎比：给矿粒度与破碎产品粒度的比 值；321iiii总产品给矿ddi 40选矿过程-磨矿414243选矿过程磨矿44选矿过程磨矿磨矿过程：给矿：水和干矿按照一定的的比例给入磨 矿机；磨矿：在磨矿介质的冲击等作用下矿石碎 裂变小；排矿：磨矿产物在水流等的冲击作用下排 出磨矿机。45分级过程：给矿：磨矿产品给入分级槽；分级：按照颗粒在水中的沉降速度不同分 为粗细两部分；排矿：溢流经溢流堰溢出；沉砂返回磨矿机再磨。选矿过程磨矿46磨矿指标1、磨矿细度：磨矿产品中指定粒级（-200目）的百分含量。目（网目）：指1英寸长度上筛孔的数目。2、单体解离：单体颗粒在磨矿产品颗粒数的百分比。4748浮游选矿

8、法浮选：利用矿物表面的润湿性的差异现矿物分选的过程。49润湿现象50润湿现象51润湿现象52润湿现象53润湿现象浮选产物：54润湿现象55浮选原理56浮选原理水在浮选过程中的作用（1）组成矿浆、调整矿浆浓度（2）溶解、调整药剂浓度（3）形成气泡（4）润湿矿物57浮选原理空气在浮选中的作用（1）矿粒的运载工具（2）气泡的充填物 （3）矿物和药剂的氧化剂58浮选原理浮选原理：1、按照表面润湿性质，自然界中的矿物分为亲水性矿物和疏水性矿物；2、疏水性矿物经过药剂作用，借助表面活性吸附于起泡上面；3、亲水性矿物由于表面吸附有大量水分子，形成一层水膜，沉淀到槽底。5960浮选过程一、加药、调浆；二、充气

9、搅拌；三、起泡矿化；四、泡沫收集；五、尾浆排出。61浮选的分类1、精矿价值：正浮选 反浮选2、按精矿组成：优先浮选 混合浮选62浮选作业粗选精矿（中）尾矿（中）精选扫选精矿（终）尾矿（中）精矿（中）尾矿（终）63浮选药剂1、捕收剂浮选药剂的分类与作用一、捕收剂作用点：固液界面，且有选择性。作用：提高疏水性，增加可浮性，促使气泡附着，增强附着的牢固性。64浮选药剂二、起泡剂作用点：气液界面。作用：降低界面表面张力，促使空气在矿浆中弥散，形成小气泡，并防止气泡兼并，增加分选界面，提高气泡的稳定性。65浮选药剂三、调整1、活化剂作用点：固液界面。作用：促进捕收剂与矿物表面的作用。2、抑制剂作用点：固

10、液界面。作用：削弱非目的矿物与捕收剂之间的作用。66浮选药剂3、pH调整剂作用点：矿浆介质。作用：调整酸碱性4、分散与絮凝剂作用点：矿浆。作用：分散絮凝细泥，减少影响。67 金川镍铜矿浮选常用药剂 一、黄药 黄药是浮选重金属硫化矿和自然金属矿物最重要的捕收剂。1、黄药的名称和结构 黄药是工艺上的名称，学名为黄原酸盐，按其化学组成也可称为烃基二硫代碳酸盐。通式为：ROCSSMe。68 黄药C2H5OCSSNa 乙黄药C4H9OCSSNa 丁黄药CH3CHOCSSNa 异丙基黄药 CH3CH3CHCH2CH2OCSSNa 异戊基黄药 CH369 S R O C S Me+非极性基 极 性 基 疏

11、水 基 亲 固 基（起疏水作用）（与矿物表面作用）阴 离 子 分 子70 黑药黑药是另一种浮选金属硫化矿的捕收剂，其应用的广泛性仅次于黄药。1.黑药的名称及结构黑药是工艺名称，它的化学名为二烃基二硫代磷酸盐。最早使用的是二甲酚二硫代磷酸盐，它是黑色（实际为暗绿色）油状液体，故得名黑药。以后使用的相似结构的药剂，虽然多不再是黑色，也不是液体，但仍习惯称之为黑药。黑药的通式为：71 RO S P RO SMe 目前常用的黑药有甲酚黑药和丁基铵黑药也称（丁铵黑药）。我公司选矿所用的即为丁铵黑药。其化学分子式为：(C4H9O)2PSSNH4 72 J-622 该药剂是西北矿冶院研制的一种起泡剂，于上世

12、纪八十年代后期开始在金川铜镍矿浮选中使用。J-622是硫氮腈脂与离子型捕收剂、气泡剂进行特殊混合处理，并在一定条件下，添加了适量溶剂调整而成的复合药剂。工业用J-622为黑褐色油状液体，无特殊气味，比重1.065，微溶于水，化学性质稳定。由于其含有硫氮腈脂和离子型捕收剂，因此具有一定的捕收性能。73 BK-206 BK-206 BK-206 该药剂是由北京矿冶研究总院针对金川铜镍矿特点研制生产的一种新型起泡剂。BK-206为淡黄色油状液体，密度为0.83-0.86，微溶于水，低毒性。该药剂在硫化矿浮选中具有起泡能力强，浮游速度快，用量少，泡沫脆性好的特点。74硫酸铜 工业生产中所用的硫酸铜是含

13、有结晶水的硫酸铜，为铜兰色结晶体，俗称胆矾,其分子式为：CuSO45H2O。易水解，有腐蚀性，是黄铁矿、磁黄铁矿和钴、镍等硫化矿物的有效活化剂。75 硫酸铜 活化作用机理为：硫酸铜在水中电离，生成铜离子和硫酸根，铜离子和矿物表面晶格中的金属离子发生置换反应，在矿物表面生成一层易浮的硫化铜活化膜，使它具有与铜蓝（CuS）相近的可浮性。76T-1140和JM968 T-1140是西北矿冶院研制开发的JCD组合降镁药剂中的无机盐类药剂，是多硫化物等数种无机盐根据药剂的协同效应原理配制而成。77 T-1140 T-1140对镍黄铁矿和含镍磁黄铁矿等硫化矿物有活化作用，由于磁黄铁矿被活化进入精矿，贫化了

14、含镁脉石在精矿中的含量。另外，它还可以改变蛇纹石的表面电性，使其与镍黄铁矿相斥，从而达到降低精矿中氧化镁含量的目的。78JM968 JM968是金川集团公司生产的与T-1140性质、作用大致相同的活化剂。工业试验表明：在降镁效果上T-1140好于JM968，而在提高金属回收率方面则JM968强于T-1140。在生产中，T-1140和JM968可混合使用。79 29剂 29剂是西北矿冶院研制开发的钙镁脉石抑制剂。它能使脉石矿物充分分散，减少脉石对镍矿物的吸附，阻止脉石矿物上浮进入精矿。29剂是一种低分子有机聚合物。其为白色粘状液体，无毒无臭，浓度30%，pH=7，比重1.15。加入29剂后浮选泡

15、沫会发粘，因此要注意药剂添加量。80六聚偏磷酸钠 六聚偏磷酸钠（NaPO3）6,也称六偏磷酸钠，生产中简称六偏，简写为6P。其抑制作用机理为：（1）其阴离子可与 Ca+、Mg+及其它多价金属离子生成稳定的络合物，从而使消除矿浆中这些离子的有害影响。并使得含这些离子的矿物得到抑制。（2）络合物解除硫化矿物表面的氧化物，提高硫化矿物的可浮性。（3）强烈的分散矿泥。81 碳酸钠 碳酸钠是浮选中常用的中碱性pH调整剂，用它可将矿浆的值调整到810,并对矿浆pH值有缓冲作用。碳酸钠可沉淀矿浆中的Ca+、Mg+等有害离子。因CO32-、HCO3-、OH-等离子可吸附在矿泥表面，使矿泥表面处于同电性相斥的状

16、态，所以碳酸钠对矿泥有分散作用。82 硫酸铵 硫酸铵（NH4 SO4）是一种强酸弱碱盐，溶于水后解离生成NH3、H+、SO42-，硫酸铵主要用于消除矿石中含有胶结水泥充填料的负面影响。其作用大致有以下几种：（1）解离后生成大量H+，可清洗矿物表面 （2）中和矿浆中的高碱性物质，除去Ca+、Mg+及OH-等有害离子；83 硫酸铵（3）除去Fe2+、Fe3+离子，清洗硫化矿物表面；（4）活化硫化镍矿物，扩大硫化镍矿物浮选的pH值范围；（5）有一定的矿泥分散作用。84浮选85 浮选流程&表示矿浆在加工过程中，按顺序流经各个作业的路径，叫做浮选流程。&浮选流程用图示法表示，有机械联系图和线流程图两种。

17、86 浮选流程&机械联系图是将各种机械设备以形象图按矿浆的流动顺序联接起来的浮选流程表示法；&线流程图是将各作业，产品的流向用简单的线段联接起来的浮选流程表示法。在实际应用中，可根据需要选用，为方便起见，常用的是线流程图。878889浮选指标1、品位：产品中有价成分所占的重量百分比；实例：某选矿厂选出精矿为50吨/小时，其中铜矿物为20吨/小时，试求精矿品位？%40%1005020尾矿精矿；原矿；90浮选指标2、回收率：产品中的金属量与原矿中的金属量的百分比。3、选矿比：选出一吨精矿所需要的原矿的数量；4、富矿比：精矿品位与原矿品位的比值。91 其他选矿方法 1、磁选是根据矿物磁性的不同，在磁

18、选机中进行分选的方法。主要用来处理黑色金属矿石和稀有金属矿石。92 其他选矿方法 2 2、重力选矿法 (简称重选法)。重选是根据比重(或密度)不同的矿物在介质(水、空气或重介质)中运动速度和运动轨迹的不同，而达到分选的方法。它广泛用来选别钨、锡、金和 铁、锰等矿石。其它有色金属、稀有金属和非金属矿石也常用重选法。重选是在各种类型的重选设备中进行的。93其他选矿方法 3、化学选矿：利用化学作用将矿石中的有用成分提取出来的方法。它包括各种形式的焙烧、浸出；溶剂萃取；离子交换；沉淀；电沉积、离子浮选等等。94 其他选矿方法电选法摩擦选矿法光电选矿法手选法生物选矿法95脱水作业 绝大多数的选矿产品都含

19、有大量水分，这对于运输和冶炼都很不利。因此，在冶炼以前，需要脱除选矿产品中的水分。96 国家对几种精矿含水量的规定 精矿品种 限制水分的标准铜、铅、锌、镍 平时 12%，冬季 8%各种铁精矿 平时 12%，冬季 7%炼焦用的精煤 平时 8%，冬季 5%磷精矿、硫精矿 平时 12%，冬季 8%钒精矿 10%锑精矿（硫化锑）5.5%钼精矿 4%铋精矿 2%钨精矿（包括合成白钨）0.5%萤石精矿 0.5%97 精矿水分 1、重力水分：固体颗粒之间空隙中那部分在重力作用下可以自由流动的水分。它是物料中最容易脱去的水分。2、毛细水分：固体颗粒之间形成比较细小的孔隙，能够产生毛细管作用。受毛细管作用而保持

20、在这些细小孔隙中的水分。98 精矿产品中所含水分 3、薄膜水分：由于水分子的偶极作用，将在固体颗粒表面形成一层水化摸，这部分水分就叫薄膜水分。这是较难脱出的水分，即使采用强大的离心力也很难把它脱去。4、吸湿水分：由于固体颗粒表面的吸附作用，把水分子吸附在它的表面上，并通过渗透作用而达到固体颗粒内部。附着在颗粒表面的水分叫吸附水分；渗透到颗粒内部的水分叫吸收水分；二者合称吸湿水分。99固液分离 选别过程中的各种产品如精矿、中矿或尾矿，根据工艺及产品水分要求进行脱水。100固液分离浮选、磁选精矿一般采用两段脱水，即浓缩过滤；精矿水分应根据用户对水分的要求、气候和运输等条件而定；一般情况下对精矿水分

21、无特殊要求，采用两段脱水即可；101精矿脱水 1、浓缩 浓缩是在重力或离心力的作用下，使选矿产品中的固体颗粒发生沉淀，从而脱去部分水分的作业。浓缩通常在浓缩机中进行。对象：重力水分102浓缩103精矿脱水浓缩原理：按照矿物颗粒在水中的沉降速度不同，分为溢流和底流。给矿溢流底流104精矿脱水浓缩过程给矿：选矿精矿经给矿管给入浓密机；沉降：在重力作用下固体颗粒沉入浓密机 底部；排矿：底流从底部出矿口排出，溢流经溢 流堰排出。105精矿脱水2、过滤过滤原理：借助多孔介质，固体颗粒大于介质孔隙，留在介质表面；液体易于流过介质空隙，实现固液分离。对象：毛细水分、薄膜水分106精矿脱水过滤过程：给矿：浓缩

22、底流给到介质表面；过滤：固体透不过介质成为滤饼；透过介质液体叫滤液。排矿：滤饼进入下一作业，滤液循环适用。107精矿脱水 3 3、干燥 干燥是脱水过程的最后阶段。它是根据加热蒸发的原理减少产品中水分的作业。干燥作业一般在干燥机中进行，也有采用其它干燥装置的。108精矿脱水干燥原理：热空气与物料形成对流，带走物料中的水分。109精矿脱水浓密机:给矿6070%,底流30-40%;过滤机：给矿3040%,底流17-20%;干燥：给矿1720%,底流10%;110 尾矿处理 尾矿处理的意义 1、贮存暂时不能处理的有用成分；2、消除对环境的污染；3、变废为宝。111尾矿处理尾矿的贮存输送1、尾矿贮存系统

23、：尾矿沉淀池、尾矿坝等。2、尾矿输送系统：管道、输送方式（自流 或压力输送）。3、回水利用系统：净化、回送。112尾矿处理尾矿输送方式:压力输送自流输送联合输送压力自流联合113 尾矿沉淀:10米搅拌槽2台。尾矿处理114尾矿输送油隔离泥浆泵4台。115尾矿输送350毫米旋流器两组8台116尾矿库 新建尾矿库由10002000米两个库区 组成。原尾矿库由15002000米两个坝池组 成。1991年5月停用。117尾矿库118尾矿库119尾矿库120 金川镍铜矿选矿工艺简介 金川镍铜矿是我国最大的镍铜矿，也是世界三大硫化镍矿之一。金川镍铜矿是多金属共生的硫化镍铜矿床，不仅镍、铜金属含量丰富，而且

24、还富含钴、铂、钯、金、银、锇、铱、钌、铑等稀贵金属及硒、碲等分散元素，同时含有大量的硫。121 金川矿物&有用矿物为：镍黄铁矿、紫硫镍（铁）矿、黄铜矿、方黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿，还有少量的墨铜矿及铂、钯等稀贵金属矿物；&脉石矿物主要有：橄榄石、辉石及其蚀变产物蛇纹石、绿泥石、滑石、少量的滑石碳酸盐化，黑云母等含镁硅酸盐矿磁铁矿、铬铁矿、石英等氧化物矿物的形式存在。122 金川有用矿物-镍黄铁矿&镍黄铁矿理论化学式：（Fe，Ni）9S8，一 般含镍在28.9%39%之间。&矿石中镍黄铁矿与磁黄铁矿、黄铜矿密切 共生。镍黄铁矿易转变为紫硫镍矿。&镍黄铁矿在磨矿过程中单体解离度高，是易浮金属硫化矿

25、物，用黄药、黑药类捕收剂就可得到有效捕收。123 金川有用矿物-紫硫镍（铁）矿（紫硫镍铁矿）&理论化学式：(Ni，Fe)3S4，&原生紫硫镍矿可浮性较优于黄铜矿与磁铁矿构成密 集筛网结构的镍黄铁矿，仅次于黄铁矿，认为是较 好选的硫化镍矿物。&氧化作用对紫硫镍矿的可浮性有较大影响，若矿石 长期放置则易被氧化，大大降低其可浮性，使镍回 收率显著下降。124 金川有用矿物-黄铜矿和方黄铜矿&黄铜矿其分子式：CuFeS2，含铜34.56%，硫34.92%。&在铜镍矿床中的黄铜矿一般不含镍，是一种较为稳定的硫化物矿物。&方黄铜矿是仅次于黄铜矿的含铜金属硫化物矿物,其理论化学式：CuFe2S3，是比较稳定

26、的矿物，具有一定的磁性。&在金川铜镍矿床中，方黄铜矿没有明显的次生变化现象，其&可浮性比较接近于黄铜矿，均为好浮的硫化矿矿物。125 金川有用矿物-黄铁矿黄铁矿理论化学式：FeS2；&黄铁矿含铁45.5946.88%，含硫53.1253.61%；&金川镍铜矿中黄铁矿主要分布在一矿区紫硫镍矿黄 铜矿黄铁矿体系中，是交代磁黄铁矿而成。&黄铁矿在酸性，弱碱性条件下其可浮性较好，在中性 条件下其可浮性略有下降。&黄铁矿比镍黄铁矿的可浮性好，低级黄药是其良好的 捕收剂。126 金川有用矿物-磁黄铁矿&磁黄铁矿是金川镍铜矿石中含量最多的金属硫化矿物；&富矿石中磁黄铁矿含量可高达50%以上，磁黄铁矿由 铁、

27、硫组成，常含有少量的镍、钴。&金川镍铜矿石中的磁黄铁矿含硫量变化较大，其理论分 子式：Fe1X S&金川镍铜矿石中磁黄铁矿粒度较为粗大，可浮性可浮性也较好，在用黄药为捕收剂时，在酸性介质中较好浮，而在碱性条件下，可浮性下降。127 浮选工艺：一选矿车间1、一选矿位于龙首矿前的山坡上，是一座独立处理龙首矿石的生产系统；2、生产流程由粗、中、细碎、磨矿、浮选、精矿输送等工序组成；3、处理能力由原来的1200吨/日提高到1500吨/日；4、Ni 精矿品位达4.5；回收率达89。128一选矿生产工艺原则流程129130二选矿车间富矿生产工艺原则流程131132 三选车间浮选工艺1、新建现代化的选矿车间

28、；2、选矿设备大型化，自动化程度高；3、富矿指标：Ni精矿品位：7%，回收率 88%；4、精矿MgO含量小于6.5%；5、处理能力为6000吨/日；6、流程与二选车间富矿分选流程相似。133134135 精矿车间：一期精矿脱水系统 30米浓密机5台；40圆筒折带式外滤机；45米浓密机2台；PF25型自动压滤机10台。136137原矿中碎筛分粗碎筛分细碎浓缩分级选别精矿干燥过滤磨矿138139Q&A问答环节敏而好学，不耻下问。学问学问，边学边问。He is quick and eager to learn.Learning is learning and asking.140感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边结束语141谢谢您的观看与聆听Thank you for watching and listening