选矿概论

矿物加工工程专业是实践性非常强的工科专业，*大力提倡应用型人才培养，各高校积极开展卓越工程师培养计划、专业综合改革等本科教学工程建设，在此背景下，化学工业出版社会同贵州大学、武汉理工大学、华北理工大学、武汉科技大学、武汉工程大学、东北大学、昆明理工大学的专家教授，规划出版一套“应用型本科规划教材”。

我国是世界上矿产资源比较丰富、矿物种类众多的国家之一，多数矿石的有用组分含量较低，矿物组成复杂。选矿能够使矿物中的有用组分富集，降低冶炼或其他加工过程中燃料、运输的消耗，使低品位的矿石能得到经济利用。

《选矿概论》系统地介绍了选矿过程中的基本概念、基础理论，主要选矿设备的结构、特点、性能及应用范围等。重点介绍了选前准备作业（破碎筛分、磨矿分级）、选别作业（重力选矿、磁电选矿、浮游选矿、化学选矿、拣选、微生物选矿等）和选后产品处理作业（浓缩、过滤和干燥等）。特别增加了选矿厂设计和选矿工艺实践的内容。

本书共分14章。第1～5章在介绍选矿方法和指标的基础上，主要介绍选矿过程中的选前准备作业，包括破碎作业和破碎机械、筛分作业和筛分机械、磨矿作业和磨矿机械、分级作业及分级机械。第6～11章主要介绍选别作业，包括重力选矿、磁电选矿、浮游选矿、化学选矿、拣选和微生物选矿等。第12章主要介绍选后产品处理作业，包括浓缩、过滤和干燥。第13章主要介绍选矿厂设计。第14章主要介绍选矿工艺实践。

本书第1～5章由辽宁科技大学侯英副教授编写，第6章和第12章由太原理工大学付亚峰老师编写，第7章和第13章由西安建筑科技大学薛季玮老师编写，第8章和第14章由东北大学姚金副教授编写，第9～11章由东北大学曹少航博士编写。

在本书的编写过程中，参阅了相关文献资料和研究成果，在此向文献资料的作者致以诚挚的谢意。

选矿过程涉及众多的工程技术领域，由于笔者知识的局限性和水平所限，书中不足之处恳请读者批评指正！

编著者

2019年11月

《选矿概论》系统阐述了选矿过程（选前准备作业、选别作业和选后产品处理作业）中的基本概念、基本原理、工艺过程，以及设备的结构、特点、性能及应用范围。内容包括破碎作业及破碎机械、筛分作业及筛分机械、磨矿作业及磨矿机械、分级作业及分级机械、重力选矿、磁电选矿、浮游选矿、化学选矿、拣选及拣选设备、微生物选矿、选后产品处理、选矿厂设计、选矿工艺实践等，内容丰富，实用性强。

《选矿概论》可作为矿物加工工程专业的本科教学用书，也可作为其他专业的教学用书和参考书。本书可为煤炭、冶金、化工、建材、环境等专业领域从事科研、设计、制造和应用的工程技术人员提供参考。

《选矿概论》系统阐述了选矿过程（选前准备作业、选别作业和选后产品处理作业）中的基本概念、基本原理、工艺过程，以及设备的结构、特点、性能及应用范围。内容包括破碎作业及破碎机械、筛分作业及筛分机械、磨矿作业及磨矿机械、分级作业及分级机械、重力选矿、磁电选矿、浮游选矿、化学选矿、拣选及拣选设备、微生物选矿、选后产品处理、选矿厂设计、选矿工艺实践等，内容丰富，实用性强。

《选矿概论》可作为矿物加工工程专业的本科教学用书，也可作为其他专业的教学用书和参考书。本书可为煤炭、冶金、化工、建材、环境等专业领域从事科研、设计、制造和应用的工程技术人员提供参考。

第1章绪论

1.1选矿方法/001

1.2选矿指标/002

第2章破碎作业及破碎机械

2.1破碎作业方式及其评价指标/004

2.1.1破碎作业基本方式/004

2.1.2破碎作业评价指标/005

2.2破碎机械种类/007

2.2.1颚式破碎机/007

2.2.2旋回破碎机/009

2.2.3圆锥破碎机/011

2.2.4锤式破碎机/014

2.2.5反击式破碎机/016

2.2.6辊式破碎机/018

2.2.7高压辊磨机/019

2.2.8柱磨机/020

2.3破碎过程影响因素/021

第3章筛分作业及筛分机械

3.1筛分作业分类及其评价指标/023

3.1.1筛分作业分类/023

3.1.2筛分作业评价指标/024

3.2筛分机械种类/025

3.2.1固定筛/025

3.2.2圆筒筛/025

3.2.3振动筛/025

3.2.4其他筛分设备/031

3.3筛分过程影响因素/035

3.4破碎筛分工艺流程/037

第4章磨矿作业及磨矿机械

4.1磨矿作用及其评价指标/039

4.1.1磨矿机对矿石的磨矿作用/039

4.1.2磨矿作业评价指标/040

4.2磨矿机械的种类/041

4.2.1球磨机/042

4.2.2棒磨机/044

4.2.3砾磨机/045

4.2.4自磨机/045

4.2.5搅拌磨机/046

4.3磨矿过程影响因素/047

第5章分级作业及分级机械

5.1分级作业分类及其评价指标/050

5.1.1分级作业分类/050

5.1.2分级作业评价指标/051

5.2分级机械种类/052

5.2.1螺旋分级机/052

5.2.2水力旋流器/052

5.3分级过程影响因素/054

5.3.1影响螺旋分级机工艺效果的因素/054

5.3.2影响水力旋流器工艺效果的因素/055

5.4磨矿分级工艺流程/056

5.4.1常规磨矿流程/056

5.4.2自磨/半自磨流程/057

第6章重力选矿

6.1物料的重选可选性判断准则/059

6.2颗粒在介质中的沉降运动/060

6.2.1介质性质对颗粒运动的影响/060

6.2.2颗粒在介质中的自由沉降/063

6.2.3颗粒在介质中的干涉沉降/066

6.3重介质分选/070

6.3.1重悬浮液的性质/071

6.3.2重介质分选设备/074

6.4跳汰分选/076

6.4.1跳汰机种类/077

6.4.2跳汰分选的影响因素/079

6.5溜槽分选/081

6.5.1溜槽分选概述/081

6.5.2粗粒溜槽/081

6.5.3螺旋选矿机和螺旋溜槽/081

6.6摇床分选/084

6.6.1摇床分选原理/084

6.6.2摇床种类/086

6.6.3摇床分选的影响因素/090

第7章磁电选矿

7.1磁选理论基础/092

7.1.1磁选的物理基础/092

7.1.2磁性颗粒在非均匀磁场中所受的磁力/093

7.1.3磁选过程所需要的磁力/094

7.2矿物的磁性/097

7.2.1物质按磁性的分类/097

7.2.2强磁性矿物的磁性/098

7.2.3弱磁性矿物的磁性/099

7.2.4弱磁性铁矿物的磁化焙烧/100

7.2.5物料的磁性对磁选过程的影响/101

7.3磁选设备/101

7.3.1弱磁场磁选设备/102

7.3.2中磁场磁选设备/104

7.3.3强磁场磁选设备/104

7.4电选/106

7.4.1电选的基本原理/106

7.4.2电选机/110

7.4.3电选过程影响因素/111

第8章浮游选矿

8.1浮选基本原理/115

8.1.1矿物表面的润湿性和可浮性/115

8.1.2矿物的表面能和水化作用/116

8.1.3矿物结构与自然可浮性/118

8.1.4矿物在水中的溶解与氧化/119

8.1.5固液界面双电层/121

8.1.6矿物表面的吸附/123

8.1.7矿物的晶体特征/124

8.1.8浮选动力学/126

8.2浮选药剂/127

8.2.1捕收剂/127

8.2.2起泡剂/131

8.2.3调整剂/132

8.3浮选机械的种类/137

8.3.1自吸气机械搅拌式浮选机/137

8.3.2充气机械搅拌式浮选机/139

8.3.3气升式浮选机（浮选柱）/141

8.4浮选过程影响因素/141

8.5浮选工艺流程/145

8.5.1浮选工艺流程内容/145

8.5.2浮选原则流程/147

第9章化学选矿

9.1化学浸出/150

9.1.1焙烧过程/150

9.1.2浸出/152

9.1.3固液分离/156

9.2化学沉淀/156

9.2.1离子沉淀/156

9.2.2置换沉淀/158

9.2.3电积沉淀/159

9.3溶剂萃取/160

9.3.1溶剂萃取的基本原理/160

9.3.2萃取剂、稀释剂及添加剂/163

9.4离子交换法/163

9.4.1离子交换原理/164

9.4.2离子交换剂分类/164

9.5膜分离过程/165

9.5.1膜的分类与特性/165

9.5.2主要的膜分离过程/166

第10章拣选及拣选设备

10.1拣选分类/168

10.2拣选设备原理/169

10.3拣选设备/170

第11章微生物选矿

11.1微生物浸矿/177

11.1.1浸矿微生物种类及生理生态特性/177

11.1.2浸矿细菌的培养基种类/178

11.1.3细菌的采集、分离和培养/179

11.1.4细菌生长曲线/180

11.1.5浸矿细菌驯化/181

11.1.6细菌的计量/182

11.2微生物浸出基本原理/182

11.2.1细菌浸出直接作用/183

11.2.2细菌浸出间接作用/183

11.2.3细菌浸出复合作用/183

11.2.4电位-pH图/184

11.3细菌浸出的影响因素/184

11.3.1培养基组成/185

11.3.2环境温度/185

11.3.3环境pH值/185

11.3.4金属及某些离子/187

11.3.5固体物浓度/188

11.3.6光线/188

11.3.7表面活性剂/189

11.3.8通气量/189

11.3.9催化离子/190

第12章选后产品处理

12.1精矿脱水/191

12.1.1脱水的意义/191

12.1.2脱水方法及设备/192

12.2尾矿处理/202

12.2.1尾矿的贮存与运输/202

12.2.2尾矿水的循环利用/202

第13章选矿厂设计

13.1选矿厂设计前期工作/205

13.2选矿厂初步设计和施工图设计/207

13.2.1初步设计/207

13.2.2施工图设计/207

13.3工艺流程的设计与计算/208

13.3.1选矿厂规模划分与工作制度/208

13.3.2破碎筛分流程的设计与计算/209

13.3.3磨矿流程的设计与计算/210

13.3.4选别流程的设计与计算/213

13.3.5矿浆流程的计算/216

13.4主要工艺设备的选择/216

13.4.1破碎设备的选择/216

13.4.2筛分设备的选择/217

13.4.3磨矿设备的选择/217

13.4.4分级设备的选择/218

13.4.5浮选设备的选择/219

13.4.6重选设备的选择/220

13.4.7磁选设备的选择/221

13.5选矿厂总体布置与车间设备配置/222

13.5.1选矿厂总体布置/222

13.5.2工艺厂房设备配置的基本原则/223

13.5.3破碎筛分系统总体布置方案的选择与确定/223

13.5.4主厂房设备配置/224

第14章选矿工艺实践

14.1黑色金属矿石选矿工艺实践/226

14.1.1微细粒磁、赤铁矿选矿工艺实践/227

14.1.2锰矿选矿工艺实践/228

14.1.3铬矿选矿工艺实践/230

14.2有色金属和贵金属矿石选矿工艺实践/231

14.2.1复杂铜铅锌硫化矿选矿工艺实践/231

14.2.2铜钼硫化矿选矿工艺实践/233

14.2.3铜镍硫化矿选矿工艺实践/234

14.2.4氧化铜矿选矿工艺实践/234

14.2.5氧化铅矿选矿工艺实践/236

14.2.6氧化锌矿选矿工艺实践/236

14.2.7含金矿石选矿工艺实践/237

14.2.8含银矿石选矿工艺实践/238

14.3非金属矿石选矿工艺实践/239

14.3.1磷灰石矿选矿工艺实践/239

14.3.2石墨矿选矿工艺实践/239

14.3.3萤石矿选矿工艺实践/240

14.3.4钾盐矿选矿工艺实践/241

参考文献

《选矿概论》系统阐述了选矿过程（选前准备作业、选别作业和选后产品处理作业）中的基本概念、基本原理、工艺过程，以及设备的结构、特点、性能及应用范围。内容包括破碎作业及破碎机械、筛分作业及筛分机械、磨矿作业及磨矿机械、分级作业及分级机械、重力选矿、磁电选矿、浮游选矿、化学选矿、拣选及拣选设备、微生物选矿、选后产品处理、选矿厂设计、选矿工艺实践等，内容丰富，实用性强。

《选矿概论》可作为矿物加工工程专业的本科教学用书，也可作为其他专业的教学用书和参考书。本书可为煤炭、冶金、化工、建材、环境等专业领域从事科研、设计、制造和应用的工程技术人员提供参考。

1.实用性强——《选矿概论》按照矿物加工工程卓越工程师培养的要求，注重实用知识和实践内容的讲解，对学生实际工作能力的培养比较有效。

2.系统性强——按照选矿的一般流程进行讲解，循序渐进，对选矿各步骤的操作讲解到位。

3.内容完整——不仅包括各个选矿单元操作的内容，还对选矿实践、选矿厂设计进行概述性讲解，使得学生初步把握选矿各个方面的内容。