礦石礦物

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　　礦石礦物是指可以利用的金屬或非金屬礦物，也稱有用礦物。如銅礦石中的黃銅礦和斑銅礦，雲母礦石中的雲母，葉蠟石礦石中的葉蠟石等。

　　主要選礦方法有重選、磁 選、電選、輻射選礦和浮選：

　　1.重力選礦

　　在重力 、 離心力(向心力 )和介質反作用力作用的干涉條件下，顆粒運動規律的認識深化是重力選 礦 理論完 善的基礎 。

　　通過求解力作用下的顆粒 運動方程，可以評價現有重選過程的最優流體力學參數，也可評價新的重選設備結構的合理性 。利用隨機過程的理論可以確定顆粒在分離產品中的分佈率,還可以描述過程的動力學，把選礦結果與重選設備的生產能力聯繫起來。在現代理論研究成果基礎上，發展重力選礦過程完善的方向，其中包括在重選設備分離區中破壞或創造具有一定黏度和密度的一定結構化的懸浮物 。在實踐中，可以採用下列方法實現：

　　(1)改變重力選礦設備 (離心分選機、螺旋選礦機等)的結構參數和動力學參數 ；

　　(2)應用特殊的藥劑和物料，調節分選介質的性質，或調節液流的強度和分選區中迴圈的特點 ；

　　(3)施加振動或超聲波作用，提高跳汰機 、搖床和重介質分選的效果；研製振動分離機、振動溜槽和振動搖床等新 型重選設備。根據重力選礦過程， 特別是靠近分選設備壁的 液流的流體動力學研究結果，可以制定有效分選細粒物料和礦泥的過程。在溜槽和搖床中採用往複振蕩，以及改變螺旋分選機的螺旋間距和改變離心分選機的溝槽 的間距 均可提 高分選效果。

　　2.磁選

　　在磁選時 ，隨著物料比磁化繫數差異的增大 、 分離磁場的磁力均一 性的增 強和分選 原料 的粒 度範 圍 的縮小， 物料磁選的選擇性和效率均提高。因此 ，制定新的磁選 法 (和 磁選設備 )和提高分選效率實際上是依靠增 大分離力 (磁力和離心力 )、 提高磁場磁感 應 強度及 中和產生絮凝的錶面力來 實現 的。為了增大被分選礦物的比磁化 繫數差別，可以對原料進行預先磁化處理 (磁 化)或對礦漿進行電化學(陰極)處理 ，更不用說 ，過去對原料進行磁化焙燒處理。

　　研製新型高梯度磁選機 (磁過濾機)以及應用低溫超導體和高溫超導體 ，可以提高磁場力。這可以使磁場磁感應強度提高幾個數量級，擴大被選原料的種類 ，提高磁選效率。

　　在分選強磁性礦石和物料時，除顆粒的比磁化繫數外 ，磁矯頑力 、 剩磁感應和退磁 因素也具有重要作用。在磁選機或充磁設備的磁場中磁團聚體的形成，以及離開磁場後磁團聚體的保存程度都與上述 值的大小有關。因此，在每段磁選後能對物料退磁的新型電磁選機、用於鐵礦石乾式分選的具有旋轉磁場的磁選機、在磁性礦石的分選時可以降低磁場強度6／7～7／8的電磁旋流器均具有很大的意義。應該指出的是，今後磁選的發展在很大程度上將取決於在重力作用下的顆粒在磁場中的流體力學運動規律的應用。

　　3.電選

　　目前，電選主要應用物料的電導率(靜電分選機、電暈電選機、電暈靜電分選機)、帶電方式(摩擦電選機、風力電選機)或介電繫數以及溫度變化 時電性的差異(Or電分選機和熱電分選機)進行的。以壓電效應和光電效應、單嚮導電性和其他電學性質為基礎的分選法將具有實際應用前景。

　　通過加熱、摩擦粘附、機械作用和輻射作用、應用無機和有機藥劑處理物料改變分選物料錶面電性，以及研製新型電選機均可以提高了電選的效率。採用下列方法可以擴大被分選礦物的電性差異和提高電選效率：

　　1)選擇合適帶電錶面，在接觸帶 電時使被分選的礦物選擇性帶電；

　　2)在 50~300℃的範圍內的最佳加熱溫度下熱處理要電選的礦物 ；

　　3)應用藥劑處理分選物料，使其在礦物錶面上附著，大幅度改變帶電自由載體的濃度和 電子溢出功；在接觸帶電時，藥劑在其 中一種礦物上選擇性地物理吸附或化學吸 附 ， 不 僅可以改變礦物錶面的電荷數量，而且還可以改變電荷的符號；

　　4)採用輻射作用分選物料 ，使其雜質能級活化，提高礦物導帶中帶電載體的濃度。例如 ，硅酸鹽礦 物 在紅 外輻 射 (波 長為 1O^{-6}～1.3 ×10 ^{− 2}m,強度為0.7～.9V/ cm³)時其接觸電荷提高幾倍 。

　　上述每一種方法的效果取決於要分選礦物經上述處理後其電物理性質(費米能級、電子與空穴的比值及錶面總電性狀態)變化規律的可靠性。

　　4.輻射測量分選

　　在許多可能的放射輻射測量分選法和吸收輻射測量分選法中，目前在工業上應用最廣泛的是自輻射測量分選法、光中子法、X射線輻射測量分選法、熒光測量分選法、光學法、了吸收測量分選法和中子吸收測量分選法。

　　在完善已有輻射分選機結構並增加分選機種類的同時，可考慮和利用被分離礦物的電子結構和核物理性質，以便大幅度擴大綜合處理物料的可能性，保護周圍環境，降低最終產品的採選成本。

　　5.浮選

　　目前，9O多的有色金屬礦石以及大部分稀有金屬礦石、貴金屬礦石、 化工礦山原料和其他礦物原料都用浮選方法處理的。隨著各種形式的泡沫 浮 選、吸附浮選和團聚浮選在許多工業部門和解決生態問題中的廣泛應用 ，浮選得到了迅速發展。利用浮選解決工藝、經濟和生態問題以及浮選的進一步發展均與對浮選由定性的認識向定量規律的轉變是密切相關 。新的浮選假設是這種轉換的科學基礎。它是建立在對浮選以下單元作用的理論之上：被浮顆粒錶面的疏水性；氣泡與顆粒之間的親水層有效破裂的幾率；在浮選紊流條件下，顆粒與氣泡反覆接觸的強度 。

　　根據這個假設，不具有天然疏水性的礦物的有 效浮選只能在其錶面上不僅有化學吸附的捕收劑 ，同時也有物理吸附的捕收劑存在時才能實現 ，這時既能滿足顆粒在氣泡上固著和浮選的熱力學條件，也滿足 了動力學條件 。當礦物錶面缺 少這 兩種類型捕收劑中的任何一種吸附形式時，礦物可能被抑制。僅對於天然疏水性礦物，在其錶面只有一種物理吸附的捕收劑才足以浮選 。

　　新的浮選假設從理論上可作為確定工藝過程規 律性的依據，利用它可建立浮選過程優化條件的定量物理化學模型。此時，浮選藥劑與礦物錶面之間的化學作用的邊界條件的理論計算方法、能保證捕收劑物理吸附最優條件的pH值、礦物零電點的確定是建立新假設的手段。

　　研製可以確定礦漿液相中藥劑濃度的分析裝置是優化選礦廠浮選工藝的理論上有根據的物理化學條件的基礎。在檢查環境污染和解決與此有關的生態問題時也需要這種分析裝置 。浮選從定性認識向定量規律 的轉變 ， 可以促進對選礦廠進行可靠的自動化控制和對工業過程進行 調節， 改善工藝指標和經濟指標 ，降低藥劑的消耗，解決周圍環境保護問題。浮選工藝流程模型應該建立在浮選過程動力學規律的基礎上，這種動力學規律是在礦漿中最優的藥劑濃度關係下得到的，而這種關係受到自動化調節系統所支持 ，因為浮選設備的物理機械特征實際上是恆定的。浮選動力學方程是獲得過程動力學規律的理論基礎。

　　6.創建新的選礦方法和新設備的前景

　　創建新選礦方法和新設備應該以聯合力場和輻射作用的應用為基礎：磁場作用、電場作用、離心力場作用 、振動作用、超聲波作用、輻射作用，也包括熱作用和化學作用 ，以改變分離介質和要分離顆粒的錶面性質 。

　　在聯合力場的基礎上 ，如振動場和重力場，可以製造出一系列新的選礦設備 ：振動分離機、振動溜槽 、振動搖床。聯合使用磁場、電場和重力場時，製造出了磁流體動力分離機和磁流體靜力分離機 。為了創建新的有效選礦方法和設備 ，研究了利用礦物的壓電性質、介電性質和其他性質。礦物新的分選方法可以成為有用礦物加工和生態上清潔工藝的組成部分 。