時間：2023-06-01 08:51:41
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇選礦工藝設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1.1碎磨流程
目前世界上最主要的碎磨流程有常規碎磨流程與半自磨流程。常規碎磨流程為三段或兩段碎礦流程+兩段球磨流程，半自磨流程為粗碎+半自磨(自磨)+球磨流程。國內幾個主要典型的已經建成投產的爐渣選礦廠碎磨流程情況見表1。常規碎磨流程體現了多碎少磨的節能理念，在某種程度上可以靈活調配作業時間。同時此流程在我國礦山選礦廠中普遍使用，生產經驗豐富，達產期短。與半自磨工藝相比，常規碎磨流程多了中細碎及篩分作業，廠房占地面積和中間環節多。目前國內銅冶煉廠的爐渣處理廣泛采用了半自磨技術，國內第一家將半自磨技術應用于爐渣選礦中的是貴溪冶煉渣選廠，對該流程在我國的推廣應用具有非常重要的意義。半自磨工藝具有工藝簡單、勞動生產率高、基建投資較低、作業粉塵少、所需設備少、占地面積少、適應性強等特點［6］。從技術經濟角度來說，半自磨工藝因沒有中細碎和篩分作業，直接動力(電耗)比常規碎磨流程要高;鋼球消耗與常規流程相比基本相當。因此，在工藝流程設計選擇上，半自磨流程應更適合電費單價比較低的地區。除了以上介紹的兩種最常見的碎磨流程外，目前，在金屬礦山也廣泛應用高壓輥碎磨流程。高壓輥磨機是一種新型的碎磨設備，其對物料實施的是料層粉碎擠壓破碎，在物料顆粒內部產生了大量裂隙、塌散、疏松等缺陷，可大大降低后續球磨機給礦粒度，改善物料的可磨性，降低整個系統能耗。因此，破碎采用高壓輥磨機技術，從節能環保角度來說，均可產生較大的社會經濟效益，具有較好的推廣前景。與常規破碎及半自磨流程相比，高壓輥磨工藝不僅具有流程配置靈活、適應性強、單機處理能力大的特點，還可提高礦石的可磨度以及節能降耗。由于高壓輥磨機的工藝特點，其在工藝應用中既可以作第三段破碎代替細碎，在全開路或開路條件下邊料返回破碎;還可以在三段破碎后作第四段超細碎;既可以與破碎系統同步作碎礦設備，又可以與磨礦系統同步作磨礦設備［7］。一般來說，高壓輥方案尤其適應礦石性脆易碎、不含泥及電費較高的地區，對冶煉銅渣來說，爐渣性脆、不含泥且難磨，故理論上應比較適宜采用高壓輥方案。但通常情況下，銅渣選礦的規模都不大，從日處理量幾百噸到幾千噸不等，對于小規模的銅渣選礦，建設方經常不易接受采用新設備，且高壓輥碎磨流程的配置上又較為復雜，與半自磨及常規碎磨方案相比，配置廠房較多，而銅渣選礦廠又經常和冶煉廠在一起布置，故對征地范圍提出了更高要求?？偟膩碚f，隨著銅渣選礦規模的逐年增大，高壓輥新工藝在金屬礦山的不斷推廣，根據各個工程特點的適應性，高壓輥磨流程未來必將會越來越多的應用于銅渣選礦工藝設計中。
1.2銅爐渣選別
根據銅爐渣的特性，國內處理銅爐渣的選礦流程一般具有以下特點:①高濃度磨礦;②磨礦后快速浮選;③較高的浮選濃度;④階段磨礦階段選別;⑤藥劑制度簡單及對冶煉緩冷處理的期望。目前銅爐渣回收銅的選礦方法主要有浮選法，浮選法具有能耗低、銅回收率高等特點。與爐渣返回熔煉相比，可以將四氧化三鐵及一些雜質從流程中去除，冶煉吹煉過程的石英用量將大大降低。銅浮選回收率一般都在90%以上，最終銅精礦品位大于20%，尾渣含銅0.3%～0.5%。磁選法主要用于回收渣中磁性鐵成分，工藝流程設計時主要用于銅渣選銅浮選后的尾礦進行磁鐵礦回收［8］。爐渣中二氧化硅的含量與鐵的回收效果有很大關系。因硅酸鐵難選而磁性鐵易選，當硅含量低時，形成的硅酸鐵含量就低，而磁性鐵含量相應增加，從而鐵的回收就更容易。反之，硅酸鐵含量上升，磁性鐵下降，鐵的回收也就更難。渣中鐵橄欖石所占比例愈大，磁選時鐵精礦降硅就越困難，而且，渣中二氧化硅含量升高，渣可磨性變差?？傊?，低硅渣比高硅渣更適合選礦處理。有研究表明:從冶煉和選礦綜合考慮，二氧化硅含量一般以20%為宜［5，9］。
1.2.1快速浮選爐渣選礦大部分采用階磨階選的工藝流程，磨礦后的溢流先進快速浮選作業，直接產出高品位的合格銅精礦，其工藝流程見圖1。爐渣的冷卻速度控制對爐渣中銅的嵌布粒度密切相關。有實驗結果表明，在緩冷條件下，有相當一部分硫化銅粗顆粒已經單體解離，因此及早回收這部分粒度大、品位高的銅礦物就顯得尤為重要?？焖俑∵x不僅可提前回收品位高的銅礦物，還能提高總回收率和降低尾礦品位，同時也能最大程度地降低磨礦成本。由于快速浮選精礦粒度相對較粗，有利于脫水過濾，精礦濾餅水分可降低1%～2%，銅總的回收率提高1.5%，尾礦品位能降低0.1%，經濟效益十分可觀［1］。
1.2.2閃速浮選快速浮選作業在爐渣選礦工藝中能有效地回收粒級較粗、品位較高部分的銅礦物，但它處理的是旋流器的溢流產品，粗粒銅礦物仍會有一部分在磨礦回路中循環，造成過磨，影響其浮選效果。閃速浮選是一種回收閉路磨礦循環負荷中粗粒礦物的浮選技術。閃速浮選的獨特配置特點使其工藝具有以下優點［10］:(1)由于通過閃速浮選可以回收分級返砂中部分已經單體解離的粗、重有用礦物，能大大減少已單體解離的粗顆粒返回磨機再磨的幾率，從而減少有用礦物的過粉碎，提高有用礦物的回收率。(2)閃速浮選為超高濃度浮選，比常規低濃度浮選更適合高比重礦物的上浮，有利于提高重金屬礦物的浮選指標。(3)閃速浮選處理的物料是磨礦分級回路中分級機的沉砂，由于分級設備大都不是按幾何粒度分級進入沉砂，因此沉砂中有用礦物經常就會比新給礦品位高得多，從而使閃速浮選的給礦品位相對更高，能獲得較高的精礦品位和作業回收率。(4)從磨礦分級回路中采用閃速浮選技術可直接得到合格精礦產品，降低了這部分產品在后續作業的損失幾率，故有利于提高目的礦物的總回收率。(5)閃速浮選先產出部分合格精礦，可最大程度地減少進入常規浮選的給礦量，同時，由于閃速浮選先回收了一部分粗顆粒后，常規浮選作業的給礦粒度分布也發生了變化，相應粒級也變窄了，故要求的浮選時間也要減少，因此，可減少浮選機的總臺數，最大程度的降低設備總投資。(6)由于閃速浮選工藝選出的精礦粒度較粗，因而使最終總精礦的粒度組成也變粗了，一般來說，粗粒級物料較細粒級物料更易于脫水．可降低精礦濾餅水分1%～2%。閃速浮選技術近年來開始應用于有色金屬礦及金礦的磨礦作業中，鑒于以上的種種優點，在爐渣選礦中也值得作為試驗探索的一個方向。云南大姚銅礦在粗粒閃速浮選方面做過一些研究［11］，可解決由于球磨機臺時量大幅提高而導致磨礦細度降低從而影響銅回收率的問題。研究表明:在銅精礦品位相近的情況下，閃速浮選可提高銅選礦回收率1.76%。此外，選擇高效實用的粗粒浮選設備，也是成功實施粗粒閃速浮選工藝的關鍵。
2尾渣的綜合利用
由于爐渣中有部分銅是呈機械夾雜的冰銅珠，嵌布在磁鐵礦和鐵橄欖石顆粒間，這部分銅用選礦方法很難進一步回收，尾渣銅品位仍為0.3%～0.5%。有試驗研究表明:采用尾渣浸出技術能較好地回收這一部分銅。尾渣在酸性介質中浸出，尾渣中銅的品位能降低到0.18%～0.2%，但處理起來投資較高，從技術經濟的角度來說不劃算。此外，尾渣可用于修筑鐵路、公路路基或作為水泥原料等進行綜合利用［12］。
3國內銅爐渣選礦典型實例
3.1貴冶銅渣選廠
貴溪冶煉廠渣選礦處理5000t/d分兩個系統進行，每個系統2500t/d。該選廠的碎磨工藝為粗碎+半自磨+球磨生產工藝。渣選廠的選別工藝流程為兩段磨礦、兩段選別，選別中礦再磨返回二段磨礦。粗碎設備采用了1臺PEWD75150型顎式破碎機［13］，磨礦設備為1臺Φ5.2m×5.2m半自磨機和2臺Φ5.03m×8.3m球磨機，浮選設備為40m3和8m3CLF系列粗顆粒充氣機械攪拌式浮選機。精礦和尾礦的脫水采用濃縮、過濾兩段脫水工藝。最終銅精礦品位25%～26%，回收率大于88%［14］。
3.2大冶銅渣選廠
冶煉生產中諾蘭達爐熔煉產生的爐渣和轉爐生產的爐渣經渣包運至渣緩冷場地，經過緩冷完后的爐渣在緩冷場卸料后，大塊爐渣用液壓碎石機破碎，使爐渣塊度小于300mm。爐渣銅主要以硫化銅的形式存在，其次為金屬銅。原設計采用“兩段一閉路破碎、兩段磨礦兩段選別”工藝流程回收銅。生產實踐中對選礦工藝流程做了局部調整，取消了原設計流程的二段精選，將二段兩次掃選精礦返回旋流器分級后，進行再磨;當入選爐渣品位太低時，改“階段磨礦階段選別”為“兩段細磨后一段浮選，粗選直接產出銅精礦”。研究表明:采用獨立作業或兩段粗選直接產出銅精礦的流程，能實現“早收多收”，選銅回收率明顯提高，銅精礦中銅的品位28%～30%，回收率大于94%［1］。
3.3方圓銅業渣選廠
冶煉采用熔煉+富氧底吹冶煉工藝，爐渣來源為熔煉爐和底吹爐產生的銅爐渣。設計流程為三段開路破碎、兩段磨礦兩段選別。粗碎設備采用1臺PD75106顎式破碎機，細碎采用1臺GYP1200慣性圓錐破碎機，一段磨礦采用1臺Φ3.60m×4.50m溢流型球磨機，再磨采用1臺Φ3.20m×4.50m溢流型球磨機。在生產實踐中，根據實際情況對選礦工藝流程做了局部調整，在原有設計的基礎上，取消了Ⅱ段精選，調整后的工藝流程為一粗二掃一精，最終銅精礦品位38%左右，回收率95%。
3.4祥光銅業渣選廠
冶煉采用“雙閃”工藝，即熔煉和吹煉均采用閃速爐工藝，爐渣來源為閃速熔煉和閃速吹煉產生的銅渣。碎磨流程為粗碎+半自磨，磨礦設備為1臺Φ5.80×5.80m半自磨機和1臺Φ5.03×8.30m球磨機，旋流器溢流去快速浮選，快速浮選尾礦經過一粗二掃三精工藝產出到最終銅精礦和尾礦。最終銅精礦品位26%左右，回收率80%。
4結論
礦物的性質及特點
上文中我們已經提到了我國礦產資源的分布特點，基于這種特點形成的我國礦產業，也必須要遵循這些規律和特點，才能夠取得良好的選礦和采礦效果。下面筆者為了更好的分析我國的選礦工藝流程和技術設備，將以西南某礦場為例對該問題進行淺析，該礦場的原礦石以赤鐵硬巖為主，其中有用礦物為半假象赤鐵礦,假象赤鐵礦，當然還伴隨有諸多不同含量的金屬共生礦石和其他礦物，這些都給選礦工作的執行帶來了不便。另外，該礦場中的脈石礦物主要成分為石英，其次是綠泥石、角閃石等,礦石呈非常明顯的條帶狀的構造。石英和假象赤鐵礦的粒度為0.02～0.2mm,浸染粒度相對來說比較細。所以，以下選礦工作的開展將以該礦物基本資料為特點進行論述，以其更加直觀的展現我國選礦工藝的流程和技術設備，諸多不足，還望批評指正。
選礦的工藝流程
在礦物的原料利用以及加工當中,礦物的工藝流程是極其需要注意的，因為礦物工作本身的操作涉及到對各種化學性能的利用，不同的操作順序對于礦物的化學反應是不同的，從而也就會影響利用和加工的成果，所以，對于礦產原料的處理和利用要嚴格的遵循有關標準和步驟進行。選礦工作作為影響礦物質量判斷和品位識別的重要工作步驟，也對操作工作的流程有著嚴格的控制。從上文中選取的西南某礦場的例子中我們可以發現，該礦場的礦物特點表現為以弱磁性赤鐵礦礦石為主，所以，下面我們要進行的選礦工作也都應該根據這個特點進行制定。就目前我國針對弱磁性赤鐵礦礦石選礦所采用的選礦方式來說，一般情況下以機械重選法為主，而這種方法在實踐中的應用主要表現為:首先，礦床地質品位較高，根據有關標準，至少應該在百分之五十左右，并且同時表現為礦層比較多，且每一個夾層之間的間距較小，夾層本身也相對較薄，便于開采。這種情況下，雖然表面上看起來礦物的開采和選礦都比較方便易行，但是同時也容易產生一定的問題，例如采礦由于操作不當，損壞夾層，容易導致其他碎石和雜質的混入。因此也就極易導致礦石在開采過程中發生貧化,影響選礦的質量和開采的質量。對于這種礦石，在選礦的過程中，我們可以采用只破碎不磨礦的方法對其進行處理,因其粒度相對來說較粗,所以可以通過醫學重選和丟棄粗粒尾礦的方法來恢復該礦石原因的地質品位,提高礦石的精度，獲得粗粒的中等品位精礦。并在此基礎上，進一步的加工處理,即進行重選，重選的具體方式可以根據礦石的情況進行確定，對于品位要求不高的礦石可以直接選擇重復上一步的選礦方法。也可以直接將選礦的結果送高爐冶煉,由于這種選礦方式的結果形式為較大顆粒的礦石粗粒,所以，對于較細粒度的礦物要采用不同的方法。其次，對于細粒度的礦物尤其是紅礦或混合礦的選礦,要跟上述礦物選擇不同的方法，即要把此類礦物進行破碎、磨礦等工序處理后，使礦物中的鐵礦物的單體徹底解離,然后再通過重選或磁重聯選,就能得到細粒高品位精礦,該方法被稱為赤鐵礦細粒重選赤鐵礦選礦工藝，是我國科研人員和選礦工作者在不斷的實踐和理論研究中總結出來的有效方法。而根據我們對上文中的例子中礦場礦物的分析，我們可以看到，第二種方法更加適合本礦場鐵礦石的性質及特征，所以下文中筆者將對該種方法的使用過程進行詳細闡述。
1破碎細磨工藝流程
在完成開采后的鐵礦石加工過程中,最主要的工藝部分是破碎和磨礦階段，因為這個步驟可以將礦物進行充分的加工，使其成為更加適合選礦作業以及后續加工階段的形式。因此，破碎和磨礦是工藝流程當中最為關鍵,也是消耗能量最高的一道程序，也是影響礦物加工的最重要的環節。因此,工作人員要根據礦物的具體情況，制定科學的破碎和磨礦技術，強化破碎功能,也就是將礦山采石場等地開采的石料及礦石破碎至粒度降低到技術可行的最低限度且滿足下一工程序對粒度的要求。實踐中證明，只要做好礦物的破碎和磨礦技術的處理，就會很大程度上提高整體礦物處理的工作效率和利用率,合理降低成本，因此，破碎細磨工藝流程是選礦的最主要的流程。在通常的情況下,破碎作業的比例度應該在6～7至100～130之間,當前國內礦山的設備組合以及選礦的工藝流程為中小型破碎車間使用二段或者一段進行開路破碎;大型破碎車間,多采用三段或者四段破碎;而對于細粒嵌布的礦石,需要通過使用細磨技術才能使得有用礦物達到相對比較充分的單體解離,繼而能夠采用合適的工藝技術進行選別,這是獲得高品質礦石的最基本的工藝流程。我國自20世紀70年代開始,在最原始的二段選別單一磁選流程當中,又添加了細篩再磨再選的一項工藝,使得鐵礦產品品位由原來的62%提高到了現在的68%,對于選礦工藝來說,是相當大的一個進步。當然，目前的破碎細磨技術也不是非常完善的，實踐中也存在一定的改進空間。最明顯的就是,目前使用的細篩設備效率依然相對較低,這樣導致的直接后果就是在選來的過程中會造成大量細礦返回到磨機當中,進行二次細磨,不僅增加了工作量，還對整體生產能力及成本造成了影響，不利于選礦工作以及礦物分析工作的開展。所以，有關部門和單位應該加強對這方面技術的不斷創新和完善。
2弱磁選工藝流程
一般來說,弱磁選工藝對于一些細粒嵌布的鐵礦石,采用階段磨選即可獲得精礦,但是其存在的主要問題就是選礦的回收率較低,這是同我國目前倡導的資源最大化利用的理念極不相符的，也是嚴重影響著資源利用率和生產成本的缺陷。并且在目前的裝備技術下,對保證品位的精礦的回收率進一步提高是比較難的，所以，該流程并不適用于細粒度的礦物的分析和選礦。因為入選礦石材料粒度越細,分選過程中的機械夾雜就多,難度就越大。
3反浮選工藝流程
實踐中我們發現反浮選工藝是針對一些細粒嵌布鐵礦石獲得高品質精礦的最有效的方法,雖然該方法對于粗粒度的礦物的選礦和分析效果并不明顯，但是由于其采用的離子反浮原理，導致其能夠對礦物成分做更加精確的分析。無論是對于陽離子反浮選還是陰離子反浮選,對高品質精礦的獲得都有著很充足的工業實踐，并且該方法的另一個應用優勢就是能夠同其他的方法進行組合使用，這樣也就可以在選礦中實現不同工藝的優勢互補，從而使其作用被最大限度的發揮。
4反浮選與其他選礦方法聯合工藝流程
這類工藝流程多種多樣,依據鐵礦產制造材料的不同性質,以及用戶對產品質量的不同要求,將幾種工藝合理組合一起運用,以此達到質量優異,并且能夠最大程度的節省經濟資源，當然并不是每一種方法都能夠同其他方法結合使用，甚至一些方法在一起可能會互相排斥和干擾。但是因為反浮法是一種基于離子物理特性的方法，使得其能夠同多種方法結合使用，所以，一般的聯合方法分使用中都包括反浮法。例如重選反浮選、弱磁選等聯合工藝流程。他們的共同點是首先用相對簡單的重選或弱磁選從原礦中選出部分高品質的礦石,剩下的相對較難選用的使用反浮選處理,從而減少反浮選的給礦量,降低了整個選礦過程的加工成本。兩種工藝流程相比較下,,弱磁選-反浮選聯合工藝適應性相對較好,且其設備比重選設備具有單機處理量高,可調參數較多,耗水量比較低等明顯優勢。使用雙重合理的工藝流程,可以在反浮選前獲得部分合格的礦石并且拋出大量無用合格尾礦,減少進入反浮選選礦量,還可以改善反浮選作業條件,并且達到提高質量,降低浪費耗損的兩大目的。但是要注意的是，具體的雙重工藝的結合使用，還要根據礦產的具體情況而定，并不是所有的礦物都適合選用聯合工藝進行選礦處理。
選礦設備的改善
隨著當下礦物產業的急速發展,與此相關的各種機器設備也在不斷發展，因為實踐中對于其使用功能和特點的要求在不斷的提高。早在二十世紀八十年代至九十年代，選礦中的破碎工藝的最大特點就是能夠盡可能的實現對礦物的多碎少磨,將其粒度大小控制在相對合理的范圍內，盡可能的避免因粒度過小導致的礦物回收困難，因為當時的技術是無法實現較細粒的礦物的有效會受到的。所以，需要選擇相對合理的破碎工藝流程,才能最大限度的降低給料的粒度,提高磨機處理能力和效率。對于現有設備條件下,合理的使用工藝流程指的是,要不斷改進現有機構,提高設備性能,將選礦工作的效果發揮到最大，能夠實現對不同的礦物的不同選礦分析。隨著現代科技的不斷發展,研制大破碎比、高效率、低耗能的新型破碎設備已經成為了該方面的發展趨勢，并對選礦工作起著越來越重要的作用。這種新型設備的使用相對于傳統的顎式破碎機的優勢還是非常顯著的,首先，其具有結構簡單的特點，可以實現更加靈活和簡便的操作；其次，其工作效果更加可信和可靠,使得選礦分析的結果有著更高的參考價值；再次，制造簡單成本低廉，雖然現代的設備具有諸多使用優勢，但是其制造成本卻相對較低，這都得益于機械工業的發展和進步?；谝陨鲜褂脙烖c，新型選礦設備可以很快的取代傳統的顎式破碎機。并且實踐中我們發現，該設備對于粉碎原礦石是應用最廣,品種規格以及使用數量比較多的一種破碎設備。在顎式破碎機之后出現的深腔顎式破碎機,雖然增加了破碎比,取得了一定的效果,但由于其設計原理與顎式破碎機原理相同,并不能獲得非常理想的運用,磨損嚴重。并且顎式破碎機在提高破碎比,提升偏心軸轉速以及增加生產能力方面并沒有重大的突破,故目前的選礦破碎設備技術依然存在著很大的提高空間。
1外動顎勻擺顎式破碎機的出現
外動顎勻擺顎式破碎機改變了使用了百年之久的顎式破碎機以四連桿為動顎的老傳統設計,而是將連桿作為破碎機的邊板,動顎僅僅作為連桿上一點的延伸,通過邊板傳遞動力給外側的動顎。將連桿與動顎分離,使連桿的運動特性不再約束動顎的運動、以此獲得最為理想的動顎特征。具有破碎比高,動顎運動軌跡使得襯板磨損大大的降低,同時保證了排料口的大小,這便是新一代的外動顎勻擺顎式破碎機的構成原理。
2外動顎勻擺顎式破碎機的結構特點
外動顎勻擺顎式破碎機具有結構簡單、制造維修簡單、適應性強、工作可靠、成本較低等顯著優點。動顎具有理想的運動軌跡、襯板磨損小、處理能力強、外形精致、偏心軸轉速高等突出優點。其破碎腔口比普通顎式破碎機長,能夠實現高破碎比。這些優勢都使其能夠更好的適應不同區域和不同礦質的選礦作業，在我國礦產資源日益緊缺，礦物開采日益高技術的情況下，成為取代傳統的顎式破碎機的有一合理選擇。
關鍵詞：鐵礦資源；選礦技術；鐵礦石；選礦設備；反浮選工藝；全磁選工藝 文獻標識碼：A
中圖分類號：TD92 文章編號：1009-2374（2015）36-0149-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.36.074
1 我國鐵礦石資源的現狀
1.1 分布不均，總量有限
我國的鐵礦資源逐漸減少，為了緩解進口鐵礦石的供給帶給工業發展的壓力，應充分利用國內的資源，提高企業工業的自給自足。我國的鐵礦資源主要分布在內蒙古、安徽、甘肅、河南、河北、湖北、山西、遼寧等地。優質的鐵礦石正面臨著日益短缺的問題，后備礦山明顯不足。
1.2 開采難度大，采礦成本增加
一些優質的礦石多處在深層開采，開采難度大，開采成本增加。優質的礦石大多開采的深度很大，一些采礦廠不愿增加采礦機器設備的投入，導致不好的礦石流入工業生產。
1.3 選礦技術不高
雖然近幾年鐵礦選礦的技術得到了一些發展，但還是不盡如人意，鐵礦選礦的生產指標仍然沒有得到改善。工業企業對原料質地的要求越來越高，因此提高鐵礦選礦技術不容忽視。
2 鐵礦選礦技術發展
2.1 新型選礦設備的應用
國家對鐵礦選礦的方向是“提鐵降硅”，也因此做了大量的研究工作。鐵礦石的優質品種由原來的65%提高到了70%，二氧化硅的含量由原來的9%降到了4%。新型磁選采礦設備于1985年實驗成功，在鋼鐵廠實驗并取得了很好的分選效果。該設備有著比較均勻的弱磁場，磁場能度小，形成一個磁場分布。重力和水流壓力的大小決定了顆粒的種類，比如脈石顆粒和磁性顆粒。設計者設計了磁團聚重選機和電磁聚機在鐵礦工業得到了應用。
磁選柱這種設備在使用時形成從上至下不斷運動振動磁場。振動磁場的較強壓力與水流壓力的結合，消除了磁性的夾雜，大大提高了鐵礦的精品度。
低場強自重介跳汰機的使用。經過設計者多年的研究和實驗，將磁電、跳汰和重介質相結合開發低場強自重介跳汰機，是鐵礦選礦的精選設備。這種小型設備可以提高鐵礦資源的精品度，經過實驗作業收回率提高到90%以上。
2.2 鐵礦反浮選工藝的應用
反浮選脫硅技術對礦石含硅質的礦石是很好的途徑。經過實踐，一個鐵礦工業采用陰離子反浮選技術后，鐵礦石的精品度由64%提高到了68%。
新型的耐低溫陽離子捕收劑對鐵礦石生產過程中容易起泡、泡量大、泡沫黏等泡沫難處理的問題提供了很好的解決方式。在22℃達到的指標為精品鐵礦70%，回收率為97%；在12℃時達到的指標跟常溫的指標相差不大，精品鐵礦為70%左右，回收率為97%左右。
目前我國的磁鐵礦的粒度比較細，依靠單一的技術選法來提高優質礦石越來越難，因此把磁選法和陰離子反浮選結合在一起，實現礦石生產過程中的優勢互補，提高精品礦石品位。另外磨礦、反浮選工藝是“提鐵降硅礦”、提高精品鐵礦的有效工藝之一。經過測試，采礦廠經過粗選一次、精選一次獲得了精品鐵礦，反浮選泡沫經過濃縮后再磨，再進行脫水和多次拋尾，磁選精品再返回反浮再選，鐵礦的精品度從64%提高到69%。
2.3 全磁選工藝
全磁選工藝與之前的反浮選工藝相比，該工藝較簡單、投資省、容易操作、工藝可靠。全磁選工藝在開始階段磨礦、弱磁選、細篩再選工藝流程的基礎上，再用高效磁選設備，高效細篩設備進行挑選。全磁選工藝在首鋼礦山使用多年，使鐵的精品度一直是在67%左右。該工藝造作流程切入點精確，不容易開口，對整個生產過程達到“提鐵降硅”的目的，非常經濟合理。經使用表明，鐵礦精品度達到70%，硫的含量降至4%，尾礦品位和回收率變動不大，新增加的成本不到20元每噸。
2.4 紅礦工藝技術
在國內紅礦石的資源雖然儲量很大，但是可選擇性很差。紅礦石資源也面臨著日益短缺的問題，因此紅礦石的開采一直是我國選礦的大難題之一。近幾年來，經過專業的技術人員和科技工作者的研究，設計出了新型選礦藥劑和相關采礦設備，使紅礦石的采礦技術得到發展，取得重大突破，也達到國際先進水平。
2.5 選礦藥劑不斷更新
通過科技者的研究，鐵礦浮選藥劑得到了很好的利用。鐵礦浮選劑分為捕收劑和抑制劑兩類。選礦的目的主要是脂肪酸類、硫酸鹽類的改制和混合使用，使其鐵礦捕收能力增強，選擇性大大提高。在陰離子反浮選捕收劑方面得到很大的突破。新型高效陰離子捕收劑使鐵礦精品度達到70%以上，特別是MH-88高效捕收劑不但提高了鐵礦的精品度，還使金屬回收率達到75%的較高指標。這種捕收劑主要是胺類捕收劑，主要用于選擇含硅質的礦物質。國內的采礦廠采用胺類捕收劑的工廠不是很多，而且它藥劑的種類也比較少，十二碳脂肪胺和混合胺是最主要的兩類。科技者研制出的陽離子捕收劑GE-61具有耐低溫的好處，而且效率很高。這種藥劑不僅可以解決胺類的存在，而且不需要磁選拋尾，從而簡化了工藝操作流程。
3 選礦技術的發展方向
近幾年，雖然我國部分鐵礦選礦技術已經達到先進水平，但由于鐵礦資源具有復雜、粗細不均和種類繁多的特點，需要采用不同的選礦技術，也需要選礦工作者不斷突破科技創新，不斷提出新的挑戰。
3.1 采礦設備簡單高效
在使用原有的精品選礦技術比如磁選、反浮選、磁重選等這些技術，選礦工藝操作流程應更加簡單，容易操作使用，效率更加高效。因此，科技者應對采礦工藝、采礦設備的研究，利用最合適的流程取得最理想的效果。其中，反浮藥劑的使用大大提高了金屬回收率，應該加強反浮選藥劑的研究。
3.2 重視其他有害物質研究
鐵礦選礦在“提鐵降硅”的同時，也要重視降低其他雜質的研究，特別是有害物質比如氟、納、鉀等。
3.3 對紅礦石的研究
紅礦石是我國最缺乏的礦石之一，采礦工作者應逐步加強粒度極細的紅鐵礦以及復合比較多的金屬性紅礦石選礦技術研究，提高紅礦石的精品率。
3.4 中外設備相結合
在選礦設備方面，應采用節能型超細粉碎設備，同時引進國外先進設備，提高我國采礦技術整體的技術裝備水平，同時也要考慮到部分選礦工藝的相關設備的研究與開發。加強高效回收微細鐵礦物的節能型采礦設備，它有強磁設備、微細顆粒浮選機、浮選柱等設備，特別是對多筒磁選機的使用加大研究。
3.5 選礦藥劑方面
選礦藥劑方面，應加大研究鐵礦石的特性、耐溫度、適應性等特點研究無毒藥劑。同時使用復配藥劑，比如高效捕收劑，使反浮選工藝的應用范圍增大。
3.6 選礦設備的研究主要向節能化和高效化的方向發展
浮選柱的使用很有很大的發展空間，浮選機的自動控制方面也要加強研究，這都有很大前景。
3.7 過濾設備的發展
對脫水過濾設備方面應研究它的高效過濾技術，開發節能化自動化設備，開發附屬過濾設備等。
3.8 設備的自動化和搖動化
全面實現鐵礦采礦的機器設備的自動化，一些裝備采用遙控技術，特別是露天開采，常用的推土機、鏟車、運輸車等實現遙控，使開采技術達到一個新水平。這樣在任何條件下，比如下雨、高溫天氣都可以作業，同時解決安全問題，地下開采的通風問題。
4 結語
鋼鐵工業是經濟發展的主導力量，鐵礦的開采和使用是一項很艱巨的使命。相關的科技者和作業者在這方面做了很大的努力，在選礦技術方面取得了很大的成果。在磁選設備和反浮選工藝上發揮了很大的作用，例 如在貧鐵礦方面提高了它的利用率等。今后還要從復雜的鐵礦采礦、難選鐵礦資源方面深入研究，以提高整體鐵礦資源的利用水平。
參考文獻
摘要：五臺鋪上鐵礦選礦廠經過多年生產實踐，形成了自己完整的工藝技術指標，經過不斷摸索調試，生產技術指標穩定，成為我單位礦業開發支柱產業。本文首先對選礦廠概況、選礦廠的工藝流程發展做了簡單介紹，隨后筆者結合自身工作實踐對選礦廠技術指標的控制、后期的工藝改進計劃等做了簡要探討。
關鍵詞：鐵礦選礦；工藝流程；技術指標；工藝改進
1概述
五合鋪上鐵礦是由山西省第三地質工程勘察院投資興建的集鐵礦石開采、加工、銷售為一體的礦山企業。五臺鋪上鐵礦選礦廠隸屬于山西省地質勘查局216地質隊五臺鋪上鐵礦，位于五臺縣豆村鎮東圭村。選礦廠于2003年籌建，2004年正式投入生產，期間由于生產不能滿足設計要求，于2005年5-6月期間進行了工藝流程改造，改造后選礦能力達到原礦處理量1000t/d。
2選礦廠工藝流程發展
五合鋪上鐵礦擁有一座礦山和兩個選廠，設計年產鐵精粉約15萬噸。礦區現分為相對獨立的四個采區施工,按照整體規劃、分步實施、立足當前、兼顧長遠、探采結合的原則進行礦區設計與施工,經過這幾年持續、不斷的礦山建設,礦區生產條件、基礎設施、作業環境等得到大幅改善,硐內施工全部實現機械化作業,工人勞動強度大大降低,勞動效率成倍增高,現在基本上達到日產原礦2500噸的能力,并且形成了比較穩定可靠的控制儲量與備采儲量,為礦山的進一步發展奠定了良好的基礎。鐵礦兩個選廠中,一廠為自建,生產規模設計年產鐵精粉約10萬噸。年處理原礦約30萬噸,二廠為2007年3月收購原五臺鑫達鐵礦,年設計產鐵精粉約5萬噸,年處理原礦約15萬噸。經過幾年的生產實踐與不斷探索，選廠均進行了一系列大小技術改造和流程優化，現在基本達產、穩產、達標。當前，選礦廠采用磁選工藝進行磁鐵礦選礦。建廠初期，鐵礦石經過二段閉路破碎，兩段磨礦細磨，旋流器、高頻篩分級，六段磁選選礦，鐵精礦過濾脫水，最終產出鐵精礦產品，尾礦排入尾礦庫。在生產過程中，許多問題逐漸暴露出來，如破碎系統不能滿足車間用礦需要，球磨機返砂量太小，旋流器運轉不通暢，尾礦流失量大等。針對這些存在的問題，礦山領導組織技術小組現場觀察分析，開會討論研究，找出解決問題的方法，確定了流程改造方案。2005年5月，改造工作正式啟動，經過一個月的努力，完成了流程改造工作，通過對破碎、磨礦、選礦流程的改進，原流程中制約生產的因素得到了有效解決。流程改進后，鐵礦石經過三段破碎，兩段磨礦，高頻篩分級，五段磁選，鐵精礦過濾脫水，最終產出鐵精礦產品，尾礦經過回收機后排入尾礦庫，如下圖所示。三段破碎之前，經過振動篩，不滿足要求的礦料三段破碎后繼續通過振動篩，直至滿足要求；一段磨礦后，進入分級機，或重回一段磨礦工序；經過一段磨礦——分級機——一段磁選——二段磨礦——二段磁選——高頻篩工序，不滿足要求的礦料經高頻篩后重回一段磁選，反復以上流程直至滿足要求為止；二段磁選后，經過高頻篩、磁團聚工序，再進入三、四、五段磁選工序，經過濾脫水后，進入精礦場；五段磁選后的尾料經尾礦回收機后進入尾礦庫。經過以上的流程改造，選礦廠達到了處理原礦1000t/d的能力，技術指標也得到提升。
3選礦技術指標控制
只有嚴格控制流程中各環節技術指標要求，才能保證鐵精礦的質量，確保選礦金屬回收率。為此我們組織包括廠長、技術負責、車間班組長、化驗員等崗位人員組成的技術團隊對選礦工藝進行了全面流程考察，通過考察確定了選礦流程每個環節的技術指標要求，包括磨礦濃度，磨礦細度，分級溢流濃度，磁選濃度，高頻篩振動電流，磁團聚水量控制等指標，并將這些指標嚴格貫徹到各個崗位。由于礦山各個礦硐的礦石性質不同，在日常生產中，需要根據礦石性質的變化及時調整技術指標要求，對于難選礦石，還要根據礦石性質進行不同比例配礦，以達到最佳選礦效果。
作者：張立光 單位：山西省第三地質工程勘察院
關鍵詞：選礦節能降耗 途徑
中圖分類號：TE08文獻標識碼： A
一、選礦廠能耗概況
目前選礦廠能耗中電耗占90%左右,選礦電能單耗占選礦廠總單位成本的50%以上。有關資料顯示全世界每年消耗于碎磨作業的能耗占全世界發電總量的3%～4%。圖1是某選礦廠電耗使用情況,其中電耗最大的是磨礦工序,占全廠電耗的50%以上,其次尾礦泵送工序占全廠電耗的20%以上,破碎工序占全廠電耗的10%以上。另外在選礦廠磨礦機襯板、磨礦介質、泵過流件、浮選機葉輪、蓋板、攪拌槽葉輪、旋流器沉砂口等易損耗件的耗費中,襯板占易損件耗費的60%以上,磨礦介質占易損件耗費約30%,故選礦廠節能降耗應注重這些方面。只有尋求廉價生產要素,積極采用、推廣節能技術和設備,才能促進企業的可持續發展。
圖 1
二、選礦廠節能降耗的技術和設備
1、多碎少磨工藝
遵循“以碎代磨”這一原則,發展超細碎及多碎少磨工藝,優化和縮短選礦工藝流程。根據不同礦石的性質,對碎礦流程和磨礦流程的礦石排放粒度進行科學規定,可使碎礦設備的作業率提高近20%,球磨機的利用系數提高近10%,可以降低碎磨總能耗15%～30%。
2、強化分級、提高分級效率
如果磨機的返砂中合適的粒級未被分離出來而又返回磨機中,不但使磨機的磨礦處理量下降,而且還會造成礦物的過粉碎,影響產品質量。采用高效的分級設備,提高分級效率,將合格產品及時排除,減少過磨現象,可以降低磨礦單位能耗。在磨礦分級閉路環節中,螺旋分級機因其處理能力大,維護量小而被廣泛采用,但其分級效率低,循環負荷大,越來越多地被水力旋流器所替代。采用水力旋流器作為磨礦的分級設備,其分級效率比螺旋分級機高出15%～30%,同時細篩與磨機組成磨礦分級組的分級能力和分級效率更高,可大大降低單位磨礦成本。因此,對提高處理效率和降低能耗有重要作用。
3、預先富集、預選拋廢
對貧化率較高的礦石,應先采用手選、電選、光電分選、重介質以及干式磁選的方式對礦石進行預先富集預選拋廢。在礦石破碎或入磨前經過預先富集,可以丟棄1 /5～1 /2的原礦量,不僅可以提高原礦品位,而且可以減少礦石的入碎量或入磨量。通過預選后入磨礦石硬度降低,鋼球襯板耗量及電耗分別下降,從而節省大量的能源。
4、節約選礦用水,盡量循環用水
選礦廠是用水大戶,其用于提水的能耗在選礦廠總單位成本中也占較大比例,節約用水和回水再用對選礦廠節能降耗有明顯的效果。在重選、磁選選礦廠回水對選礦指標影響不大,搖床上的洗滌水、泵的高壓密封水等一些用量不大的可用全新水,其余的幾乎都可用回水。而浮選礦廠則有一定的要求,回水殘留的藥劑對一些作業會產生不良影響,只可用于部分作業。
5、選礦自動化技術
選礦廠靠人工操作很難使生產維持在最優狀態,未來礦業發展的趨勢是將“專家系統”與最優適時控制結合,達到根據礦石性質變化適時調節生產參數,使選礦生產始終保持在最優狀態。選礦自動化,不但投資回收快,見效大,而且可提高處理能力,降低藥耗和電耗。能耗可降低10%左右。
6、礦石綜合回收
為使礦石中各組分得到最大利用,應以選礦的方法最大限度地將礦石中的各有用礦物加工成獨立產品綜合回收。
7、先進節能的選礦設備
(1)破碎超細粉碎設備。山特維克、美卓等國外公司生產的圓錐破碎機,使最終破碎產品粒度平均降低5～8 mm,入磨粒度由原來的0～12 mm含量50%～70%,降低到0～12mm含量90%以上,為提高磨機的磨礦效率創造了條件。對于大型企業尤其是其礦石為堅硬礦石的礦山企業,高壓輥磨機磨礦具有優勢。高壓輥磨機能大幅度降低能耗是由于在破碎過程中,能量可得到有效的轉換,“實現顆粒間破碎”。壓應力料層粉碎與其它破碎方法相比而言,能量損失小且利用率高,并可大大改善物料的可磨性,提高后續磨礦機產量和細度。
(2)磨礦設備方面。應積極應用大規格的高效
磨機、攪拌磨機,據各種類型礦石磨礦試驗證明,攪拌磨機與球磨機相比,可以降耗30%～50%。
(3)細粒篩分分級設備方面。有MVS高頻振網篩、高頻振動細篩、高耐磨水力旋流器、新型斜窄流分級設備等以及美國德瑞克高頻振動細篩和德國AFX復式流化分級機(分級效率達70%以上)。
(4)礦漿攪拌槽。目前國內普遍采用小直徑葉輪、高轉速的攪拌方式,存在消耗功率高,傳動機構較大,設備腐蝕嚴重等缺陷。金川集團設備研究所設計制造,投放工業的礦漿攪拌槽與國內通用的設備相比,功率消耗低30%～50%。
(5)浮選設備。采用吸漿型充氣機械攪拌式浮選機KYF -8和XCF -8聯合機組代替A型浮選機,單位容積比用6A浮選機節能21%,操作穩定,節省浮選油20%以上。浮選柱是一種新型節能設備,隨著浮選柱在設計、安裝、操作和控制系統等方面的技術日趨成熟,其在節能降耗、處理細級別礦物和提高精礦品位方面的優越性得到充分顯示。浮選柱在獲得相同品位的情況下,可簡化精選次數,減少藥劑用量,降低能耗。浮選柱安裝功率為浮選機的88%,因無運動部件,節約生產成本;結構和施工簡單,當產能相同時,浮選柱占地面積僅為浮選機的65%,土建費用降低15%,成本為浮選機的55%。
(6)渣漿泵。ZJ型渣漿泵在選礦中的應用,耗電量節約6%。過流元件一般能連續運行3 000～4000 h,是其他泵的5倍以上。
(7)高效濃密機。濃縮脫水設備目前運行費用較低、效果好的還是濃密機,但是濃密機基建投資大、占地面積大。新發展起來的傾斜板式濃密機,沉降面積成倍增加,脫水效果好。通過生產實踐表明傾斜板濃密機占地面積小、沉降面積大、固液分離效果好,對回水工藝的應用和改造顯示出較大優勢。
(8)精礦脫水設備。有高效、先進的盤式過濾機、陶瓷真空過濾機、自動立式壓濾機等。
三、選礦廠節能降耗途徑的思考
1、在新選礦廠設計建設中
在選礦作業中,若生產建設規模小,則投資比高(單位分擔成本高),投資回報期長,收益差。而生產建設規模大,不僅投資比低,投資回報期短,而且會較好地利用資源,可以實現資源綜合利用。從節能降耗的角度來看,先進的工藝流程也是必不可少的,它是由許多先進的單體技術或設備所組成,積極將新型高效節能設備和技術,先進設備或技術具體運用于實踐,合理銜接匹配,充分發揮各單體技術的作用,就能組成既節能又縮短碎磨、分級、分選工序的工藝流程。故在新選礦廠設計建設中,首先考慮是否盡可能地利用坡地建廠,實現礦漿自流,少用泵。其次盡可能考慮規模效益,采用大型節能設備,自動化控制。最后盡可能采用先進的設備,優化選礦工藝,達到短流程,低投入,高效益。
2、在改造老選礦廠中
(1)首先強化改造現有的礦石破碎、磨礦工藝和設備,推行先進的碎磨節能技術,確定合適的礦石入磨粒度。J.C. Farrant認為:當破碎的粒度為9～12 mm時,破碎的總能耗最低;而國內公認的經驗粒度范圍為10～15 mm可以大幅度提高磨礦產量,降低能耗和改善入選條件。
(2)改造磨礦控制,采用自動化監測儀表,檢測磨機音頻、磨機功率及分級機電流,分析磨機工作狀態,采用模糊算法和模糊推理,優化磨礦分級控制模型,實現球磨機給礦自動控制、磨礦濃度自動控制、分級溢流粒度自動控制,充分發揮磨礦分級效率,實現磨機處理能力最大化。實踐證明,自動化控制系統能夠優化磨礦分級生產過程,充分發揮設備效率,減少或杜絕球磨機漲肚和空轉時間,降低鋼球和襯板損耗,降低生產成本,經濟效益顯著。如鞍鋼弓長嶺選礦廠采用磨礦分級自動化控制技術,實現球磨機生產能力提高8%,能耗降低8%～15%,勞動生產率提高5%～10%,金屬回收率提高2%。
(3)采用磁性襯板技術。磁性襯板技術比較成熟,其耐磨與自我保護作用與普通襯板不同,能在表面形成保護層,壽命達2～6 a,實踐證明在不同型號磨機應用磁性襯板后,可降耗8%～10%。
(4)磨礦介質。選用貝氏體鋼材質是一種趨勢,用戶直接以噸礦石耗鋼球(棒等)量最少來選擇磨礦介質,只需制造廠家在產品質量上保證貝氏體材質的優異耐磨損、沖擊韌性強的特點。
(5)在磨礦過程中加入助磨劑以改變組成礦物各自的表面性質,降低微粒間的粘附作用,降低礦物的硬度,從而在一定程度上可以降低磨礦能耗,取得較好的磨礦效果。
(6)改造老選礦廠的用電方式。目前最好的節能方法就是利用變頻調速技術,在無須更換原來可靠耐用的鼠籠式三相異步電動機,不影響電網的情況下,如在選礦廠所有籠型電機上均采用變頻調速技術,一般節能在20%～55%左右。
(7)選礦廠尾礦輸送是另一能耗大項,由于尾砂必須及時輸送到尾礦壩,所以礦漿泵必須一天24h不停運轉。由于排放濃度低(15%～16%),造成了尾礦輸送能耗大,經營費用高。在泵站、管道、揚程均固定的情況下,較宜采用變頻調速器改變機組的轉速、改變泵葉輪的參數等技術改造舊泵,通過變頻調速尾礦礦漿輸送泵,實現45%以上高濃度輸送或恒濃度輸送,可節省能耗30%～50%。
(8)對于浮選礦廠,選礦藥劑在選礦中具有極其重要的作用。高效選礦藥劑可節省藥劑用量1 /3～1 /2,顯著地降低藥劑費用,大大降低選礦成本,同時改善精礦的品位,提高金屬回收率3%～5%。
四、選礦廠節能降耗的展望
節能降耗是選礦企業一項長期而艱巨的任務,應深挖節能潛力,不斷開發和應用節能新工藝、新技術和新設備。
1、根據新的破碎理論,以發展新的、高效的破碎工藝技術。如熱力破碎、電照射、微波照射、超聲波法使礦物間產生溫度應力,從而使礦巖的強度降低約1 /2～3 /4,從而提高破碎效果,改善礦石的可磨性,降低研磨所需的能量。
2、磨機的超臨界轉速應用研究。在球磨機內,動能的大小與鋼球落下的高度有關,而鋼球落下的高度又取決于磨機的轉速。因而,可以考慮利用磨機的超臨界轉速運轉來提高其處理能力和磨礦效率。眾所周知,磨機的處理能力隨磨機轉速的增大而增加。但超過其臨界轉速時,磨礦效率反而下降,采用礦石和介質流導向機構,人為改變常規磨機中磨礦介質和礦石流的運動軌跡,使其在超臨界轉速狀態下仍按設計的拋物線軌跡運動的超臨界轉速機的磨機,達到增產節能降耗。
參考文獻：
關鍵詞:輝鉬礦；選礦工藝；浮選；銅鉬分離；
Abstract: Molybdenum is a metallic element found quite late, it is a very important resource, molybdenum has a high strength, high melting point and corrosion resistance and wear research in a wide range of industrial use this is a feature article on method of molybdenum ore beneficiation process analysis.Key words: molybdenite; beneficiation process; flotation; copper-molybdenum separation
中圖分類號：F407.1文獻標識碼： A 文章編號：
鉬是發現得比較晚的一種金屬元素，是一種很重要的資源，由于金屬鉬具有高強度、高熔點、耐腐蝕、耐磨研等優點，因此在工業上得到了廣泛的利用，在我國鉬是我國六大優勢礦產資源之一，資源儲量比較豐富。鉬礦產量來源主要有3個：（1）原鉬礦山的原生鉬；（2）銅礦的共生和副產鉬； 從廢棄的含鉬催化劑等中回收的鉬；其中第一類和第二類鉬來源占絕大多數，而相對于原生鉬來說，共生鉬的生產成本較低。
一、輝鉬礦的可浮性特征
鉬礦物中，分布最廣、最具有工業價值的是輝鉬礦，目前世界上鉬產量中99％是從輝鉬礦中獲得的。輝鉬礦為典型的六方晶系，鉬的配位數為6，每個鉬離子周圍的六個硫離子排列在三角棱晶的頂點上，成三方柱排列，其結構呈六方層狀或板狀結構，層間為范德華力的S-MO-S結構，層間的結合力很弱。在開采、破碎和磨礦時，沿S-MO-S層間破壞暴露出的晶面呈非極性、低能、不活潑、這種晶面稱為“面”，具有極好的疏水性，因此，輝鉬礦具有良好的天然可浮性。針對這一特性，輝鉬礦回收通常采用浮選作為主要的選礦方法。
2、鉬礦選礦方法
2.1單一鉬礦選礦方法
就大多數單一鉬礦而言，典型的選礦工藝是粗磨粗選-再磨再選，粗磨粗選的理論基礎是輝鉬礦天然可浮性較好，測試揭示1/16～1/24的輝鉬礦連生體，在高餾程寬餾點（經乳化后）烴油存在下，可良好地上浮。
輝鉬礦雖然易浮，但鉬礦石中鉬含量很低，一般為0.01%~0.45，0.2%以上即為富礦。鉬精礦質量要求又很高，要求含鉬在45%～47%以上。因此，浮選過程中輝鉬礦的富集比很高，在400以上，這就要求多次精選，一般為4～10次。輝鉬礦較軟，細磨易泥化，影響精礦質量。另外，輝鉬礦天然可浮性好，即使粗達0.6mm的貧連生體，只要表面有1%，也能順利上浮。因此，適宜采用粗磨-粗選的粗選段，對粗磨-粗選所產生的含有大量連生體的粗精礦進行再磨，使之充分解離，并進行多次精選，即采用多段再磨--多次精選。圖1為單一鉬礦典型的選礦工藝。
圖1
2.2銅鉬礦選礦方法
銅鉬礦石是鉬的主要來源之一，銅鉬礦石中回收的鉬量占世界鉬總產量的48％。以銅為主伴生有鉬的銅鉬礦床，常以斑巖銅礦型存在，因其儲量大，是當前提取銅的重要資源，同時也是鉬的重要來源。由于此類礦床具有原礦品位低、嵌布粒度細的特點，并且輝鉬礦具有層狀結構，有良好的天然可浮性，常與黃銅礦、黃鐵礦密切共生。因此，從銅鉬礦石中回收輝鉬礦，比從以輝鉬礦中為主的礦石中回收鉬更難，流程更復雜，回收鉬往往還要受到回收銅的制約。
在銅鉬礦石中進行銅鉬分離，原則上有優先浮選和混合浮選兩種方法。其中，采用較多的是混合浮選，即先通過粗選得到銅鉬粗精礦，然后從銅鉬粗精礦中分離銅或鉬。由于硫化銅礦物和輝鉬礦均易浮，且銅礦物與鉬礦物的可浮性較近，獲得銅鉬精礦是容易實現的。但在銅鉬精礦中進行銅礦物與鉬礦物的分離難度較大，通常要通過物理或物理化學方法進行銅鉬分離前的預處理。曾被研究或被工業采用的方法有：
（1）濃縮脫藥。通過銅鉬混合浮選所得到的泡沫產品，其中含有大量的黃原酸類捕收劑，為了減少這些殘余藥劑對黃銅礦可浮性的影響，降低抑制劑用量，通常在銅鉬分離前進行濃縮脫藥。
（2）加熱處理。在銅鉬分離前，對銅鉬混合精礦進行加熱處理，其目的是使礦物表面吸附的捕收劑疏水膜分解、氧化或蒸發、并使非鉬硫化礦物表面自身氧化，從而使其受到抑制。實踐證明，采用熱水加溫進行銅鉬混合精礦浮選分離，鉬精礦的質量和回收率都有明顯提高， 并大大降低了硫化鈉的用量（可減少85%～90%）。因此全世界約40%的主要銅--鉬選廠，都采用不同方式的熱處理工藝進行銅--鉬分選。
（3）氧化。包括加入各種強氧化劑，如氯氣、過氧化氫及臭氧，使硫化銅礦物表面的捕收劑氧化分解，或能使銅礦物在堿性礦漿中表面氧化形成親水氧化物吸附層。
銅鉬精礦經過預處理之后，進入銅鉬分離作業，常用的銅鉬分離方法主要有以下幾種：
1）常規浮選方法。 一般采用抑銅浮鉬的工藝，其關鍵就是實現對銅礦物的抑制。已有研究表明，對硫化銅礦具有抑制作用的藥劑有幾十種，但具有工業應用前景或已在工業上采用了的藥劑不多，可分為以下兩類。①無機物。如硫化鈉類、諾克斯類和氰化物類。這三類藥劑或單獨使用、或混合使用，已構成了銅鉬混合精礦分離中抑銅浮鉬的常規藥劑。②有機物。 如巰基醋酸鹽和乙基硫醇等。在對銅礦物實現有效抑制后，浮鉬時-般加入少量非極性油，以強化輝鉬礦浮選。此外，為提高鉬精礦品位，還需加入一些調整劑，如水玻璃、六偏磷酸鈉等抑制脈石礦物、分散礦漿，經過多次精選（6~14次），才能獲得高質量的鉬精礦。
2)充氮浮選。長期以來，大多數鉬、銅選廠廣泛應用氰化物、硫化物和諾克斯藥劑抑銅浮鉬，以實現銅鋁分離。目前，由于人們對環境保護越來越重視，具有劇毒的氰化物和諾克斯藥劑已逐漸被淘汰。因此，生產中一般都使用硫化鈉或硫氫化鈉等硫化物作銅礦物抑制劑。但硫化
關鍵詞：現代化選礦廠；總平面布置優化；景觀設計
在經濟發展的促進下，我國工業水平大幅提升，當前的選礦廠尤其是大規模選礦廠都在利用先進設備與技術，生產系統因此實現自動化與數字化，基本達到現代化水平。但在生產水平不斷提升局勢下，人們對于生活與工作環境的實際要求日益提升，對于現代化選礦廠而言，其總平面布置除了要具備合理性，還要從環境結構角度出發，充分考慮生產生活協調發展。為此，本文結合實例，對現代化選礦廠的總平面布置優化與景觀設計進行深入分析，具體內容如下。
1現代化選礦廠概況
某現代化選礦廠每年原礦處理量為750萬t，其地表屬于第四系覆蓋，地勢走向為北高南低，地面標高保持在30.10-43.50m范圍內。礦區的氣候條件較為濕潤，且四季分明，雨量較為充沛且相對集中，與其他地區相比無霜期明顯較長。該選礦長所用原料主要為鐵礦石，成品以鐵精礦為主，產量在原料量的30%左右，為降低物資運輸成本，廠址選定于提升井井口周邊，在實際工作中可與井口的工業場地一并考慮。由于會受到賦存條件等因素的影響，選礦廠與提升井井口的工業場地被限制在此礦區礦段間的一個較為狹長的地帶。從整體上看，廠區傾向于東北向，南北方向上的長度為0.8km，東西方向上的寬度為0.4km。根據地形等實際條件，北側是選礦廠區，南側是工業場地，而工業場地的西側是廠前區?，F圍繞該選礦廠實際情況，對其總平面布置優化與景觀設計做如下分析。
2總平面布置優化
2.1原始布置方案缺陷
（1）選礦廠的主要用地是在工業場地北端，這樣能保證選礦廠與井下的礦石流向保持一致，有效縮短運輸距離[1]。然而，由于受到外部因素影響，用地向東北側傾斜，和場地之間留有一定角度，由主井中產出的礦石需經過轉運站以后才可以正式進入到后續的中碎車間。此外，井塔樓雖然是選礦廠標志性建筑，但廠前區處于西南側，場地與選礦廠的夾角嚴重影響了視覺美觀。（2）在工藝布置與地形條件制約下，廠區內未發現南北向的通道，僅存在環形的通行道路，車間無法進行及時的聯系。（3）選礦廠中存在很多皮帶運輸環節，平面布置難度相對較大，并且在這種生產條件下，用于投資和運輸方面的費用也會顯著增加。（4）廠區內中碎和篩分車間以通廊的方式進行交錯布置，占地面積在1.0hm2以上，不能滿足節約用地方面的要求。
2.2優化布置方案
對于廠區的空間環境設計而言，總平面布置為重要基礎。為創造和現代化更為適宜的良好空間環境，在初步設計過程中根據場地特征，在綜合考慮自流的基礎上，按照精細化設計理念，從各項設計細節入手實施深入剖析。首先，對和選礦廠直接相關的各項外部條件進行分析，對于井口的工業場地而言，其主要為井下工程提供服務與便利。由于地下采礦工作有一定復雜性，需要經過開采、運送與破碎之后提升到地表，采礦井口的實際位置決定了場地位置，而出車方向還與地標建筑布置有關，井口建筑位置也會因此得以確定[2]。在明確建筑位置的基礎上，主廠區的總平面布置優化需要從生產工藝方面入手，處理之前提到的角度問題，調整選車車間內部，充分考慮井口位置、地形地勢與廠區的外形，打破以往的思維定勢，二次調整廠房的布置類型，選礦廠和井口建筑的位置要保持一致，由主井產出的礦石經過皮帶會運送至中碎車間，這樣可直接省略皮帶運輸。此外，通過多方案對比，促使選礦工藝系統形成一個L型布置。主廠房南端設置為礦區控制中心可以為磨選主廠房提供服務，主要布設在西南側、選礦綜合樓布置在鍋爐房北端。綜合選礦廠井口運輸方向與用地條件，通過對內外部布置的有效調整，對廠區的總體布局進行大幅優化。優化完成后的總布置很好的考慮了礦漿自流，只是個別產品篩分到粉礦倉由于地形要求，礦石要實施提升。
2.3豎向設計
對于廠區的豎向設計而言，通過有效的優化，充分利用現有地形，符合工藝流程方面的需求，井口的工業場地與選礦廠在總體上共分成3個臺階，核心附屬設施布置充分考慮地形特點，按照由高到低的順序進行布置，降低用于建筑基礎處理方面的成本，縮減土方量，縮短膠帶和管線，并降低生產中的能量損失。此外，還要二次利用采礦棄石、棄土，對項目填方材料進行有效補充[3]。
2.4指標分析
該選礦廠的總平面布置在經過優化以后，廠區占地面積、建筑系數、道路與場地鋪裝面積、土石方量與綠化系數都出現明顯變化。其中，廠區占地面積縮小1.57hm2，建筑系數提升1.77%，道路與場地鋪裝面積減小2010m2，土石方量減小2.22m2，綠化面積雖然保持不變，但由于占地面積減小，所以綠化系數提升0.72%。從以上數據上看，此次廠區總布置優化效果十分顯著，為營造良好環境景觀打下了堅實的基礎，而且還能為后續的景觀設計提供必要的依據。
3景觀設計
（1）辦公區入口廣場：在辦公區的入口位置布置一個中心廣場，將其作為辦公區景觀核心，打造良好的景觀形象。廣場借助植物等要素構成圖案、庭院。另外，還要借助有效的設計方法確保景觀可以在統一當中尋求一定變化，使用合理的園林手法打造雕塑和小品，以此對企業內涵進行展示，充分體現企業風貌。（2）副入口廣場：在廠區的副入口位置，將大體量建筑作為主要背景，采取簡單且大氣的方法將景觀元素充分融入到廠區的建筑中，確保二者形成一體，同時輔以具有層次化特點的綠化格局，創造獨特的副廣場景觀，體現企業形象與風貌。（3）工業水體：廠區的南部設有一個儲水池，容量為1600m2，中部設有三個直徑為60m2的濃縮池，背部設有5個直徑為29m2的澄清池，澄清池是整個水體景觀的核心，在其周圍還存在大面積綠地，配置有優美、茂盛的花草，為進一步烘托景觀特性，還要在濃縮池等設施的周圍種植草木，以此形成獨特的綠化景觀[4]。（4）井塔：從整體上看，廠區的南側設有3個井塔樓，其高度都在50m以上，相鄰井塔樓之間相互呼應，組成一個系統的對景景觀，彰顯出現代化工業的強壯生命力。
4結語
對于現代化選礦廠而言，其總平面布置與各大生產要素的實際布局和提升環境質量同樣關鍵，二者的有效結合是現代化工業的核心體現。其中，優美的環境能引導人們的創造能力，使人和自然環境真正進入可持續發展模式。而現代化工業對應的環境設計主要指的是在滿足各項功能需求的基礎上，創造一個無論是生產還是生活都必須的良好景觀?；谶x礦廠的優化設計，通過對綠化與景觀等重點要素的有效結合，可以更好實現效益統一目標，為促進選礦廠未來發展奠定良好基礎。
作者:李丹 黨娜 單位:長沙有色冶金設計研究院有限公司
參考文獻：
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[2]陳偉.重丘地區凈水廠總平面布置優化設計[J].化學工程與裝備,2016,11(07):304-307.
關鍵詞：充氣浮選機，原礦性質，處理礦量，回收率
中國有色集團撫順紅透山礦業有限公司（原紅透山銅礦）已具有50年的生產經歷，為采、選、冶聯合企業。目前，礦山保有地質儲量900萬噸，選礦各項經濟技術指標都達到了歷史較好水平，銅回收率：92.57%；鋅回收率：73.22%；硫回收率：73.50%。前幾年由于處理礦量逐年增加，礦石性質隨著開采深度的變化也發生著變化，原浮選設備已不適應選別工藝的要求，導致生產指標下降。通過對充氣式浮選機的研究和原浮選設備的對比分析，銅、鋅、硫浮選設備全部改用充氣機械攪拌式浮選機，提升了設備裝備水平，改善了技術作業條件，使三種產品的回收率得到大幅度提高，取得了較好的經濟效果。
1 原礦性質
撫順紅透山礦業有限公司為典型的銅、鋅多金屬硫化礦石，礦床類型為中溫熱液充填交代礦床，并以充填為主交代為輔。
礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦等，主要脈石礦物有綠泥石、石英、絹云母、透閃石、角閃石、綠簾石和方解石等。
礦石中銅、鋅與鐵的硫化物致密共生，閃鋅礦、黃銅礦沿黃鐵礦裂隙充填交結，具有交代溶蝕作用，黃銅礦呈點滴狀分布在閃鋅礦中，礦石中的黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦嵌布緊密。黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦均賦存于石英—絹云母片麻巖中。畢業論文，回收率。畢業論文，回收率。黃鐵礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦以粗粒為主，黃銅礦以細粒為主，粗粒較少。金屬礦物嵌布極不均勻。
2生產工藝流程
撫順紅透山礦業有限公司選礦廠采用的是兩段磨礦、優先浮選工藝流程，即兩段連續磨礦、優先選銅、銅尾選鋅、鋅尾選硫的優先浮選工藝。此工藝于1991年7月改造并投入運行后，比較適合選礦廠的選礦生產。經過幾次局部改造后，各項技術指標都取得了較好的效果。工藝流程詳見圖—1
工藝流程圖圖—1
3 改造前存在的問題
優先選銅浮選工藝的最初設計生產能力1400t/d，為了發揮規模效益，以適應市場經濟的發展，選礦廠的處理礦量逐年增加，由優先浮選改造之初的40多萬噸／年擴大到60多萬噸／年。處理礦量的增加造成浮選設備生產能力不足，導致原有的設備配置與生產作業量不匹配，進而導致選礦工藝條件達不到要求，最終影響選礦生產指標，通過對前幾年的指標統計分析（見表—1）可說明浮選時間短和浮選設備生產能力的不足。
歷年來主要技術指標統計 表－1
年份 礦量 原礦品位（%） 回收率（%） 改造情況 （萬噸） 銅 鋅 硫 銅 鋅 硫 94 48.5 1.449 2.584 21.304
89.55 71.48 70.88
95 51.93 1.491 2.466 20.432
90.50 72.7 71.64 增加4臺浮選機 96 54.21 1.46 2.444 20.515
89.6 70.58 67.45
97 56.82 1.477 2.408 20.386
90.51 70.4 68.11
98 61.77 1.466 2.532 21.911
90.14 71.7 69.51
99 62.62 1.507 2.52 20.691
89.94 71 69.14
2000 61.7 1.59 2.28 19.950
90.26 72.4 69.09
2001 64.7 1.529 2.55 20.937
91.04 72.51 70.65
2002 64.88 1.57 2.479 20.228
91.16 72.12 62.92
2003 64.45 1.605 2.400 20.748
91.41 72.33 72.7
2004 57.8 1.659 2.324 21.206
91.55 71.52 71.95
2005 53.5 1.618 2.287 20.700
92.35 71.29 71.87 銅浮選機改造后 2006 55.1 1.551 2.247 19.797
破壞性采礦罪，是指違反礦產資源法的規定，采取破壞性的開采方法開采礦產資源，造成礦產資源嚴重破壞的行為。
（一）客體要件
本罪侵犯的客體是國家對礦產資源的管理制度。礦產資源屬于不可再生的資源，采取破壞性開采的辦法，使礦產資源遭受毀滅，是對國家礦產資源管理制度的侵犯。
國家對礦產資源的管理活動主要包括：（1）對全國有礦產資源進行統一規劃、合理布局；（2）對采礦權主體進行資格審查，授予采礦權、頒發采礦許可證，依法保護正當的采礦權；（3）對采礦單位或者個人進行全面的技術監督，保證采礦活動的科學性和計劃性，防止破壞礦產資源。凡違反上述及其他有關礦產資源保護的法律制度以及管理活動，均視為對礦產資源管理制度的侵犯。
本罪的對象是礦產資源，是指在地質活動過程中形成的、蘊藏于地殼之中的、能為人們用于生產和生活的各種礦物質的總稱。其中包括各種呈固態、液態或氣態的金屬、非金屬礦產、燃料礦產和地下熱能等。
（二）客觀要件
本罪在客觀方面表現為違反礦產資源法的規定，采取破壞性的開采方法開采礦產資源，造成礦產資源嚴重破壞的行為。所謂違反礦產資源法的規定，是指違反《礦產資源法》、《礦業暫行條例》、《礦主資源保護試行條例》、《群眾報礦獎勵辦法》、《礦山安全條例》、《礦山安全監察條例》、《礦產資源勘查登記管理哲行辦法》、《全民所有制礦山企業采礦登記管理暫行辦法》、《礦產資源監督管理暫行辦法》、《放射性礦產資源勘查登記管理暫行辦法》、《放射性礦山企業采礦登記發證實施細則》、《石油及天然氣勘查、開采登記管理暫行辦法》、《中華人民共和國煤炭法》和《國務院關于對黃金礦產實行保護性開采的通知》等等。這些有關礦產資源保護的法律規定。采取破壞性的開采方法開采礦產資源，是指違反礦產資源法的規定，使用不合理的開采順序、開采方法和選礦工藝，致使礦產資源的開采回采率、采礦貧化率和選礦回收率達不到設計要求。根據《礦產資源法》第29條規定：“開采礦產資源，必須采取合理的開采順序、開采方法和選礦工藝。礦山企業的開采回采率、采礦貧化率和選礦回收率應當達到設計要求，”第30條規定，“在開采主要礦產的同時，對具有工業價值的共生和伴生礦產應當統一規劃，綜合開采，綜合利用，防止浪費；對暫時不能綜合開采或者必須同時采出而暫時還不能綜合利用的礦主以及含有有用組分的尾礦，應當采取有效的保護措施，防止損失破壞?！?/p>
綜合開采，綜合利用，防止浪費，是要求在地質工作和采礦過程等各個環節中，避免“單打一”和只顧眼前利益、局部利益的現象。只顧眼前利益和局部利益，采富礦棄貧礦，采大礦棄小礦，采厚礦棄薄礦，采易采礦丟難采礦，會對礦產資源造成嚴重浪費和破壞。
所謂“合理的開采順序”，是指保證回采作業安全，資源合理回收和采礦效益好的開采順序?！昂侠淼拈_采方法”，是指生產安全、采礦強度高、礦產損失和貧化率低，礦產資源利用率好及經濟效益高的開采方法。“選礦工藝”，是指用物理或化學方法，將礦物原料中的有用成分、無用礦物或有害礦物分開，或將多種有用成分分離開的工藝過程。如果開采順序、開采方法和選礦工藝不當，將造成礦產資源的浪費和損失。
這些單一的、欠綜合的和不符合開采程序的開采方法不僅給礦產資源造成了浪費。也對礦產資源造成了嚴重的破壞。如果未按上述操作規程和保護性采礦的規定精神開采礦物質的，則視為破壞性采礦行為。但該行為構成犯罪，還需要具有造成礦產資源嚴重破壞的結果。至于“嚴重破壞的結果”的標準，法律則沒有明確的規定，實踐中應當根據行為人破壞性開采的方法，礦床的大小、礦種的特性等等來綜合衡量。
（三）主體要件
本罪主體為一般主體。凡達到刑事責任年齡、具備刑事責任能力的人均可成為本罪主體。單位亦可成為本罪主體。
（四）主觀要件
本罪在主觀方面表現為故意，過失不能構成本罪。這種故意具體是指行為人明知其行為會造成礦產資源嚴重破壞的結果而仍然實施，最終導致亥種結果發生的心理態度。
二、認定
區分破壞性采礦罪與故意毀壞財物罪的界限故意毀壞財物罪，是指故意毀壞或損壞公私財物，數額較大或者有其他嚴重情節的行為。根據《中華人民共和國礦產資源》第39條至第41條的規定，對于未經許可擅自采礦的；超越批準的礦區范圍采礦等行為，又拒不停止開采，造成礦產資源破壞的；以及破壞采礦、勘查設施的，依照《刑法》第156條的規定定故意毀壞財物罪，對直接責任人員或者破壞采礦、勘查設施的人追究刑事責任。即按故意毀壞財物罪定罪。破壞性采礦罪與故意毀壞財物罪的相似之處在于它們在客體上都侵犯了財物的所有權，主觀上都出于故意。但兩罪之間卻存在著本質的差別：（1）客體要件不同。破壞性采礦罪主要侵犯的國家保護礦產資源的管理制度；而故意毀壞財物罪侵犯的則是公私財物的所有權。（2）客觀要件不同。破壞性采礦罪在客觀上表現為違反礦產資源保護法的規定，實施采礦行為，從而造成礦產資源破壞，但這種行為并沒有改變礦產資源的性質，只是在某種程度上造成巨大浪費現象，降低或減少其利用率和回收率，從而造成對整體礦產資源的破壞，但礦產資源本身仍具有其原有價值和使用價值；而故意毀壞財物罪在客觀上則表現為毀壞行為，即毀滅、損壞，其結果是使公私財物的使用價值或價值部分或全部喪失。（3）主體要件不同。破壞性采礦罪的主體既可以是自然人，也可以是單位；而故意毀壞財物罪的犯罪主體只能由自然人構成。
采礦工程
采礦很容易理解，就是把礦物從地殼或地表開采出來。不過加上“工程”兩字后就復雜多了。首先它是一個大工程，是規模最大最復雜的巖土工程，其次它要運用到很多工程學的知識，最后它是指對有礦物的礦床的開采。
作為一個地礦類專業，它又細分為煤、金屬和非金屬方向，順利畢業后的采礦工程師應該具備諸如礦區開發規劃、開采設計、礦山安全技術等基本技術。礦業是工業之母，礦物原料和工業生產、民生經濟息息相關，世界各國都視礦產資源為經濟發展的重要原動力。但目前我國采礦的方法和幾十年前并沒有本質上的不同，直到近幾年才發展出爆破技術和數字化礦山技術，和發達國家的差距不小?，F在我國礦產資源的利用效率也比較低，這些反而為這個專業的學生的發展提供了空間。
采礦工程不僅僅是采礦，在開采礦藏的同時，如果在采礦前做好采礦后土地的二次利用規劃，則可以保護環境同時取得土地的再利用。因為在采礦過程中，對環境、水土保持，甚至是交通運輸都會造成嚴重影響，好的規劃才可以讓開發和環保的沖突降到最低。采礦工程要學習的絕不僅僅是如何采更多的礦藏，更要學習如何進行更好的事先規劃，如何設計更好的采礦技術和裝備，如何規劃更好的安全規劃，能夠進行可持續發展的采礦工程才是好的工程。
這個專業有個特點——實踐課程很豐富。除了在教室里進行的機械類的課程實踐，比如電工電子技術實驗、巖石力學實驗、測量學實驗等以外，不少院校都和礦業公司聯合設立了很多校外實習基地，有的企業還專門安排了懂技術、有實踐經驗的工程技術人員現場向學生講授生產工藝和新的技術方法。學生們能夠來到真正的采礦現場，實地體驗采礦的作業環境。
采礦工程專業的學生畢業后，大部分愿意留在這個行業的學生去了礦山就業。除此之外，也有去機械制造行業或是政府的能源開發規劃部門工作的。要知道礦業公司的總工程師無一例外都是采礦工程專業出身，所以，只要熱愛這個行業就一定能干出成績。
礦物加工工程
采礦工程的同學們負責把礦石開采出來后，并不是所有礦石都能馬上被利用的。這個時候就需要礦物加工工程的同學進行礦物分離——利用各種技術手段和設備把有用礦物和脈石（無用礦物）分離開來。比如鐵礦石中有石英（屬于脈石），通過磁選和浮選（這些專用技術名詞都是加工方法）把石英分離出來，就可以大大提高鐵礦石的品質，把“貧礦”變“富礦”后再進行煉鐵工作。到了煤礦行業，就用重選和浮選的方法把煤矸石從精煤里分離出來。經過礦物加工之后的礦物的價值和利用率都可以得到很大的提高。
這些加工方法和物理、生物、化學都有聯系，作為一門應用學科，它的很多課程設置都和過程工程專業的很多課程相同。同時還有很多和“礦物”兩字有關的專業課程——礦物學基礎、工藝礦物學、礦物材料學等等?？傊?，工科無疑。
礦物加工工程也被稱作選礦工程，很多學生畢業后進入了選礦廠。由于我國很多鐵礦的質量不高，因此選礦就顯得尤為重要。不管地質工程師找到的鐵礦是怎樣的貧礦，選礦工程師都能選別出可供冶煉的有用礦物。怎么樣，聽上去是不是很牛？
除了像選礦廠這樣的工廠，還可以進入投資公司，為公司提供礦山投資的建議。另一方面，由于國內礦業發展和相應的生產裝備的發展有著不小的落差，因此很多國外的礦山機械公司都在國內開設了工廠或銷售公司，也需要礦物加工工程專業的學生。
石油工程
說完了礦，接下來說石油。在很多人的印象里，石油代表著富裕。小國家文萊、中東的阿拉伯國家等石油產出國都因為石油而積累了巨額的財富。石油工程是我們學習如何開發、使用和研究石油的一門學科。簡單來說，就是學習如何開采石油，用什么方法能夠最經濟地開采出最多的石油。
有人說石油是不可再生資源，所以總有被開采完的一天，因此石油行業注定是夕陽產業。其實不然，我國是世界第五大石油生產國，又是石油消費大國，石油工業是基礎工業，很多行業的原材料都從石油中提煉。因此這個行業非但沒有萎縮而是在迅速發展，需要大量具有相應科學素質和專業技能的應用性人才。在2010年由教育部公布的本專科就業狀況中，石油工程專業在211院校的就業率≥95%，普通院校則≥90%，就業勢頭十分好。
同時，很多石油企業在社會里也屬于相當好的企業。除了像中國石油大學（北京）、中國石油大學（華東）、西南石油大學這幾所全國聞名的“石油”大學外，在一些有油田的省市也有“石油”大學，如東北石油大學（大慶油田），遼寧石油大學（遼河油田），但總的來說，開設這一專業的院校并不是很多，本科的話不超過20所。很多學生畢業后都進入了中石油和中石化，有些油田企業在學生的新生開學典禮上就來做宣傳，可見這個行業對于人才的渴望。
當然，要進入這些優秀企業，學生本身也要學好專業課程。石油工程的課程設置離不開“石油”——從大一大二對于高數、物理、化學和計算機等基礎知識的學習開始，到大三大四的各種和石油工程理論的學習，從油氣田的開發設計到去油田進行實踐，學理論、學技術，才能為做一名“石油人”做好準備。
隨著經濟的高速發展，特別是在中國加入世貿組織的今天，各企業為了提高自身的市場競爭能力，使得企業可持續發展，特別是在資源性產業中，可持續發展已經成為戰略目標，如何節能降耗已經成為企業發展的頭等大事。選礦行業作為資源性產業的重要組成部分，如何挖掘設備潛能，降低能耗，已經成為企業可持續發展的首要問題；任何資源型產業都面臨著一個問題，那就是能源枯竭的問題，如何合理的使用這些有限的資源。毫無疑問，通過各種手段提高設備生產效率、提高產品質量、降低生產成本已是一種必然趨勢。在這種趨勢下，選礦磨礦自動化應運而生，并在各種選礦行業中被廣泛應用，尤其是在鋼鐵選礦行業的廣泛應用，自動化程度達到了前所未有的高度。
磨礦分級作業是選礦工藝中最為重要的生產工藝環節之一，其處理能力決定了選廠的整體產量，其溢流粒度的合格率直接影響到后續選別指標的好壞?？咳斯碚{整該作業成績環節不公不能充分發揮磨機的處理能力，也不能準確保證分組溢流粒度的合格率。尤其是在礦石性質（硬度、粒度、結晶粒度等）多變、生產作業指標波動大的復雜工業現場。高水平的管理帶來效益與自動化產生的效益是不可比擬的，因此對其實施自動控制具有極其重要的意義。
在國外每一個選礦廠的設計過程中都充分地考慮到自動化控制這一重要環節，尤其是在磨礦分級作業。例如在加拿大某銅選廠，其處理能力達3000Mt/a，在職員工僅有200人左右，人均年勞動生產率遠超過我國選廠人均年勞動生產率，在英國、澳大利亞、瑞典等礦業較為發達的國家更是如此。
實現磨機的最優化給礦的關鍵在于正確地分析出礦石性質、礦石性質的變化、磨機的運行狀態。傳統的人工操作主要依靠其經驗，通過視聽來決定給礦與給水。這種方法能反映出應給礦與給水的趨勢，難以準確地確定出應礦與給水量，更不可能實現最優化給礦，因此人工操作不可避免地要受到多種因素的影響。
在穩定分級溢流粒度的前提下提高臺時處理量7～10%。以一臺 O2736球磨機為例，年直接效益近百萬。同時，自動化控制減輕了工人的勞動強度，減少了設備故障率，大幅提高了工人勞動生產率和設備作業率，對提高選廠產品的產量和質量具有特別重要的意義，因而自動控制化控制生產已成為選礦行業發展的趨勢。
關鍵詞：節能；節能管理；節能工藝；節能設備
Abstract: This paper summarizes the energy saving management, energy-saving technological innovation and energy-saving equipments adoption in dressing plant, which improve the energy saving to a new stage. In the ore dressing design, we should continuously enhance the energy-saving ideas, and gradually transforms the dressing plant into the energy-saving dressing plant.Key words: energy saving; energy saving management; energy-saving technologies; energy-saving equipment
中圖分類號：F407.3文獻標識碼： A文章編號：2095-2104（2012）
選礦廠節能的重要性
節能是我國社會經濟發展中的一項重要任務。在第“十一”個五年計劃中，明確要求節能20％。選礦廠的能源動力費占制造成本的40％左右，是能耗大的企業之一。節能是選礦廠健康快速發展的基本保證，也是提高企業競爭力，增效的重要途徑之一。因此，作為選礦工作者必須增強對節能工作的緊迫性和重要性的認識，不斷提高節能意識。
推行節能工藝流程
選礦工程師要檢查科技創新，大力推廣節能新技術、新工藝、新材料。檢查技改，設備大修、改擴建項目與節能相結合的原則。針對工藝流程上浪費能源方面的問題，堅持不斷地進行節能技術改造。針對我國選礦廠目前普遍存在的問題，進行以下方面節能工藝的改造。
2.1加強對原礦拋出廢石
選礦廠入選的礦石中，廢石混入率高，造成原礦的品位降低。露天礦采出的原礦、廢石混入率高達10~15%，地下礦采出的原礦，廢石混入率也達5~10%，使進入選礦廠的原礦品位低于地質品位。廢石進入流程后，增加了整個加工過程的電耗和費用。為此，要采用多種方法，多段拋出廢石工藝。
對于鐵礦石選礦廠，在破碎回路中安裝磁滑輪是拋廢石行之有效的方法。如河南省舞陽礦業公司鐵選廠，在粗破碎和中破碎回路中，各安裝了二臺磁滑輪，在細碎回路中安裝了一臺磁選機。多段選別工藝流程的改造后，收到了很好的效果。改造后的工藝流程見圖1。改造后的選別指標見表1。
圖1磁滑輪多段拋廢石流程
表1磁滑輪干選拋廢石效果
由表1可見，采用多段磁滑輪改造工藝流程后，拋出廢石量25%左右，使選礦廠的年處理量由74萬t/年，提高到115萬t/年。利用這一工藝可使選礦廠每年節電為810萬kW?h。
對于絕大多數的有色金屬和稀有金屬礦石，采用輻射分選法，在-200mm至+25mm粒度范圍內，可以拋出15~40%的廢石。每噸原礦的處理成本僅為4-6元/t。選礦廠的能耗降低15~30%。俄羅斯固體燃料化學研究所研制的YAC型多段輻射分選機已經成功的應用于選礦廠。如生產能力為100萬t/年的選礦廠采用8臺分選機，選別效果基本令人滿意。YAC型幅射分選機的規格見表2。
表2YAC型輻射分選機規格
2.2多碎少磨
多碎少磨就是降低入磨機礦石粒度，可以提高球磨機生產能力，從而減少磨機的能耗。這已為多個選礦廠的技術改造時間所證實。
多碎主要是提高破碎比，降低最終破碎產品的粒度。如某鐵選礦廠采用三段一閉路破碎篩分工藝流程，改造前總破碎比為28.33，通過改造以后，總破碎比提高到50。最終破碎產品粒度從-30mm降低為-12mm。改造前后的破碎粒度和破碎比見表3。
表3 改造前后各產品粒度和破碎比
破碎流程改造的具體措施是：降低給入選礦廠的原礦粒度，從-850mm降到-600mm，加大粗碎機的破碎比，從2.83提高到4.28。提高中破碎機的能力和破碎比，用PYZ-2200中型破碎機替代PYB-1750標準型破碎機，使破碎比從3.0提高到3.5。細碎以美卓MP-500型多缸液壓破碎機替代PYD-1750短頭破碎機。用2900×5900雙層振動篩替代SZZ1800×3600單層振動篩，提高篩分效率6%。經過上述改造后，該廠實現了多碎少磨的節能流程。
2.3多段磨礦
進入選礦廠的原礦中，有用礦物和脈石大多呈現不均勻嵌布，浸染粒度也不相同。采用多段磨礦，不僅可以優先選出粗精礦，也可以拋出單體解離的粗粒脈石。減少過磨，節省昂貴的磨礦動力消耗。如某鐵選礦廠，原是二段磨礦，一、二段磨機各為二臺MQGφ2700×3600mm球磨機。選礦廠擴產改造時，改為三段磨礦，一、二、三段磨機臺數改為3:2:1。第一段磨機增加一臺，磨礦粒度從-200目50%將為40%，粗磨后拋出尾礦40%，磨礦系統的處理量提高了30%，第二段仍用原來的二臺球磨機，磨礦粒度由-200目75%改為55%，能很好滿足擴產要求。增加第三段磨機一臺，磨礦粒度達-200目占76%，保證了磨礦細度，獲得高品位精礦。
在多段磨礦回路中，用水力旋流器替代以前的螺旋分級機，不僅使分級效率提高15%~20%，而且也可以減少精選作業里脈石在有用礦物中的夾雜，提高下段分選作業的質量。
粗磨機和高頻振動篩組成閉路，細磨機和水力旋流器組成閉路的多段磨礦分級工藝是我們推薦的節能磨礦流程。自磨、半磨流程也是一種節能流程。
2.4多段選別組合
粗粒浸染類型的磁鐵礦，采用多段拋尾，細篩和磁聚機、磁選柱結合?？梢垣@得高品位精礦。節省能耗，已被一些新改造的選礦廠生產實踐所證實。細粒浸染類型的磁鐵礦，采用多段拋尾，再經反浮選深選，也可以獲得高品位精礦，節省能耗。
如某鐵礦石選廠所入選的礦石屬粗粒浸染類型，最終磨礦細度為-200目占80%。第一段磨礦后，用磁選機進行粗選，就可拋棄產率達63.51%的尾礦，經再選和一次精選，可得到品位為61.95%的粗精礦，用高頻細篩分級，篩下品位可達65.82%，作業指標見表4。
表4高頻細碎篩分選指標/%
由表4可見，經高頻細篩作業，精礦品位提高了3.85%，篩上經第三段磨礦后，經磁聚機分選，精礦品位提高到67.56%，作業回收率達98.55%，分選效率見表5。
表5 磁聚機分選指標/%
該廠改造后，采用三段磨礦、多段選別組合，最終不僅鐵精礦品位達到優級精礦，同時選別流程的改造也達到了節能目的。
我國最大的鞍山鐵礦區，屬細粒浸染的磁鐵礦、假象赤鐵礦和赤鐵礦類型。經過多年的試驗研究和流程改造，對細粒級磁鐵礦采用階段磨礦――細篩再磨――多段磁選組合流程，取得了較好的節能效果。對難選的假象赤鐵礦采用強磁拋尾，陽離子反浮選提高精礦品位的組合流程，取得了很好的節能效果，鞍山地區的重點選礦廠經改造后的指標見表6。
表6 鞍山地區重點選礦廠技術指標/%
以浮選為主的有色金屬選礦廠，經過多年的試驗研究和工藝流程的改造以后，也采用了節能的組合流程。如我國最大的德興銅選礦廠，采用了粗磨――混合浮選――銅鐵分離浮選――浮選柱精選，取得了較好的節能效果。
3、新型的節能設備
采用新型的節能設備是推行節能工藝流程的根本保證。近年來，我國選礦、機械工作者們研制了多種新型的節能設備和大型高效設備。
在加強原礦拋出廢石方面，研制了新型磁滑輪、高場強磁滑輪干選機。在多碎少磨方面，研制了新型顎式破碎機、細碎層壓式破碎機、H型高壓輥式破碎機、新型振動篩。在磨礦分級方面，研制了大型自磨機和半自磨機、節能球磨機、MVS高頻振動細篩、新型水力旋流器。
在磁選領域里，研制了很多先進的、我國獨創的磁選機。如磁場篩選機、磁團聚重選機、電磁聚機、磁選柱、低場強自介質跳汰機、低磁場脈動磁選機、BX多極磁選機、SLON立環脈動高梯度磁選機、GCG型干式電磁感應輥式強磁選機。這些新設備應用在選礦廠的流程改造里，組合成新型的磁選流程，及時拋尾和多段分選，使我國磁選廠的節能和獲得高品位精礦達到世界先進水平。
在浮選領域里，我國吸收了國外一些經驗，研制了泡沫分選機、閃速浮選機、園型離心式浮選機、浮選旋流器、充填式浮選機、浮選柱、磁力浮選機等。新型浮選機廣泛的應用在有色和稀有金屬選礦廠的改造里，特別是應用到鐵礦石選礦廠和鋁土礦選廠的反浮選除硅降雜質方面取得了很好的效果。
脫水設備方面，主要是高效濃縮機、陶瓷過濾機和壓濾機的采用。江西某銅選廠采用GN-24型高效濃縮機，使尾礦漿濃度提高7-15%，解決了微細物料濃縮中效率低，也減少了尾礦的泵流量，節省了電能。該廠安裝了TT-30陶瓷過濾機，每小時節電110KWh，每天節點1300KWh，年減少電耗20萬元，銅精礦水份由13.5%降到10%以下，全年減少運輸費用70萬元，選礦廠銅精礦運輸損失由2.5%降到0.6%。
對選礦廠的調查資料進行綜合統計后證實，采用新型節能設備可以節能10-20%，選用大型設備替代小型設備可以節能10-15%，采用節能的大型設備替代舊式的小型設備節能可達到20-25%。某廠實測φ1.5×3.0m球磨機，用滾動軸承替代滑動軸承后節能10-24%。采用φ1.2×3.0m大磁選機替代φ0.75×1.8m小磁選機，節能達20%以上。采用16m³以上的大浮選機比5m³以下的小浮選機，動力消耗降低30%左右。
4、選礦廠輔助設備的節能
選礦廠輔助設備電耗大的當屬渣漿泵、水泵和風機，其次為皮帶運輸機和給排礦設備。
因為生產流程量隨著礦石性質的變化在不斷的波動，要求輔助運輸設備皮帶運輸機、渣漿泵等要調速。調速不僅要滿足生產需要，同時也是選礦廠重要的節能項目。
如山東某些選礦廠對渣漿泵和羅茨鼓風機配置的二臺電動機采用變頻調速后，進行實測節能數據見表7。
表7調速前后的節能數據
由表7可見，采用變頻調速后，設備運行效率大大提高，年節電40萬KWh。
選礦廠改造時，要選用高效渣漿泵、水泵和風機，傳統的泵和風機效率一般在60～75%，而高效泵和風機可達85%左右。
5、選礦廠電器設備的節能
選礦廠作用的變壓器，裝機容量大、臺數多，對變壓器的節能要給予充分的重視。要采用節能型變壓器，優先采用空載損耗少、短路損耗少、漏磁功率和勵磁消耗特性好的變壓器SF210型。新型變壓器S10、S11，比以前應用的S9變壓器還要節能。非晶合金變壓器的鐵損只有老式的S7變壓器的20%，而S9變壓器比老式高能耗變壓器SJ、SJL、SL7、S7等鐵損失低11%，銅損低28%。變壓器使用壽命長達幾十年，用新型節能變壓器，節點效果相當可觀。
選礦廠的電動機多達幾百臺，選用高效電機節電明顯。如一臺45kw電動機，效率提高1%，年節電4000kWh。Y系列電動機比老式的JO系列電動機效率高1.5%，而高效電動機比Y系列電動機要高3%左右。選礦廠在技術改造時，要優先選用YX、YE、YD、YZ系列的高效電動機，節能效果明顯，1―3年內可收回全部更換新電動機的投資。
6 加強管理、大力節能
要把節能貫穿于選礦廠管理的全過程，廣泛開展節能宣傳，不斷提高職工節能意識，健全各種節能管理制度。節能一度電、一滴水、一點油、動員職工為節能出謀劃策。
堅持科技創新，加大推廣節能新技術，新工藝、新材料、新設備。不斷堅持進行節能技術改造。
加強選礦廠主要設備和輔助設備的管理，提高設備轉運率、降低設備能耗。
逐步推廣選礦廠自動化水平，采用計算機管理，不僅可以使設備處理能力提高5%~10%，也可以降低能耗10%左右。自動化投資可在2――3年內收回。
加強電氣設備管理，控制變壓器負荷平衡，壓縮峰電一項就可使選礦廠一年節電100萬元。
減少無功損失，采用集中和分組補償，保持功率因數在0.96以上，減少線路損失。
加強選礦廠水、蒸汽、照明的管理，充分利用廠內循環水，減少新水的用量，回收設備冷卻水，調節水泵的合理揚程，節省電能。
黃河以北的選礦廠冬季要采暖，要選用節能型鍋爐，蒸汽管路要很好保溫，廠房要做好保溫。
選礦廠的照明耗電也應重視，白天盡量用自然采光，對重點部位可采用局部人工采光，要采用節能燈具。
7、結語
節約能源是基本國策內容之一。建設節能型。環保型的現代化選礦廠是每個選礦廠工程師畢生的奮斗目標。選礦廠的建設和改造都要采用節能型的工藝流程、工藝設備、輔助設備以及節能型的電氣設備。更要重視節能方面的管理工作。逐步改造我們現有的1000多個選礦廠成為低能耗、低排放、資源循環利用、高效率的企業。
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