1、,选矿工艺简介,金川公司原则流程,金川公司选矿原则流程,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。,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。,.,采矿,选矿,冶炼,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3-5； 镍矿石中镍的品位最低不得低于3-6。,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。,基本概念,1、矿物：地壳
2、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。,基本概念,硫,银,铂,铜,基本概念,石英,石榴石,萤石,石盐,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。,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的 矿物。,铁矿石,金矿石,铜矿石,镍矿石,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
3、属复合矿石,铜及其深加工,镍及其应用,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、,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。,矿石的分类,金属矿石指经冶炼
4、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。,矿石的分类,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”。 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,矿石的分类,镭、铀、钍、钋等具有放射性，叫做“放射性金属”， 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
5、金属”。,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。,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,选矿过程,颚式碎矿机,圆锥碎矿机,选矿过程破碎,碎矿机的工作部件：,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出矿口排出。,给矿口,出矿口,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
6、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,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25 5mm；,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+dmin 3、破碎比：给矿粒度与破碎产品粒度的比值；,选矿过程-磨矿,选矿过程磨矿,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
7、冲击作用下排出磨矿机。,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,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。,浮游选矿法,浮选：利用矿物表面的润湿性的差异现矿 物分选的过程。,润湿现象,润湿现象,润湿现象,润湿现象,润湿现象,浮选产物：,润湿现象,浮选原理,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
8、湿矿物,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,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。,浮选过程,一、加药、调浆； 二、充气搅拌； 三、起泡矿化； 四、泡沫收集； 五、尾浆排出。,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,浮选作业,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
9、性，增加可 浮性，促使气泡附着，增强 附着的牢固性。,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。,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：固液界面。 作用：削弱非目的矿物与 捕收剂之间的作用。,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。,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
10、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。,黄药C2H5OCSSNa 乙黄药 C4H9OCSSNa 丁黄药 CH3CHOCSSNa 异丙基黄药 CH3 CH3CHCH2CH2OCSSNa 异戊基黄药CH3,S R O C S Me+非极性基 极 性 基疏 水 基 亲 固 基 （起疏水作用） （与矿物表面作用）阴 离 子,分 子,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）
11、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：,RO SPRO 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,J-622 该药剂是西北矿冶院研制的一种起泡剂，于上世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，
12、因此具有一定的捕收性能。,BK-206BK-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。,硫酸铜,工业生产中所用的硫酸铜是含有结晶水的硫酸铜，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。,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
13、它具有与铜蓝（CuS）相近的可浮性。,T-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。,T-1140T-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。,JM968,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
14、。在生产中，T-1140和JM968可混合使用。,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剂后浮选泡沫会发粘，因此要注意药剂添加量。,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
15、化物，提高硫化矿物的可浮性。（3）强烈的分散矿泥。,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态，所以碳酸钠对矿泥有分散作用。,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；,硫
16、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。,浮选,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。,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。,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
17、物为20吨/小时，试求精矿品位？,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。,其他选矿方法1、磁选是根据矿物磁性的不同，在磁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。,其他选矿方法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。,其他选矿方法,3、化学
18、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。,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,脱水作业,绝大多数的选矿产品都含有大量水分，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。,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
19、钨） 0.5% 萤石精矿 0.5%,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在这些细小孔隙中的水分。,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
20、。,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。,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无特殊要求，采用 两段脱水即可；,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,浓 缩,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,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
21、； 排矿：底流从底部出矿口排出，溢流经溢流堰排出。,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,精矿脱水,过滤过程： 给矿：浓缩底流给到介质表面； 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。,精矿脱水,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。,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。,精矿脱水,浓密机:给矿6070%,底流
22、30-40%; 过滤机：给矿3040%,底流17-20%; 干燥：给矿1720%,底流10%;,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。,尾矿处理,尾矿的贮存输送 1、尾矿贮存系统：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。,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,尾矿沉淀:10米搅拌槽2台。,尾矿处理,尾矿输送,油隔离泥浆泵4台。,尾矿输送,350毫米旋流器两组8台,尾矿库,新建尾矿库由10002000米两个库区组成。原尾矿库由15002000
23、米两个坝池组成。1991年5月停用。,尾矿库,尾矿库,尾矿库,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。,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。,金川有用矿物-镍黄铁矿 镍黄铁矿
24、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，是易浮金属硫化矿物，用黄药、黑药类捕收剂就可得到有效捕收。,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。,金川有用矿物-黄铜矿和方黄铜矿黄铜矿其分子式：CuFeS2 ，含铜34.5
25、6%，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。,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
26、黄药是其良好的捕收剂。,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、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。,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。,一选矿生产工艺原则流程,二选矿车间富矿生产工艺原则流程,三选车间浮选工艺1、新建现代化的选矿车间； 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。,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。,
