《選礦試驗研究方法》共分11章,分別介紹了選礦試驗研究的目的和任務(wù)、選礦試驗研究的程序和階段以及選礦試驗計劃的擬訂;試樣的采取和制備;工藝礦物學(xué)研究及選礦試驗方案的確定;重選試驗;浮選試驗;化學(xué)選礦試驗;磁選和電選試驗;脫水和過濾試驗;半工業(yè)試驗和工業(yè)試驗;選礦試驗優(yōu)化設(shè)計;試驗結(jié)果的處理及試驗報告的編寫。
本書具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和廣泛的實(shí)用性,既可作為大專院校礦物加工工程專業(yè)的教材,也可供從事礦石選礦科研、生產(chǎn)和管理工作的工程技術(shù)人員和操作工人參考。
適讀人群 :本書具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和廣泛的實(shí)用性,既可作為大專院校礦物加工工程專業(yè)的教材,也可供從事礦石選礦科研、生產(chǎn)和管理工作的工程技術(shù)人員和操作工人參考。
1.《選礦試驗研究方法》作者從事礦物加工教學(xué)研究10余年,有較為豐富的選礦技術(shù)經(jīng)驗和教學(xué)經(jīng)驗。
2.《選礦試驗研究方法》包含各種選礦技術(shù)的闡述及具體的實(shí)例,對本科生的培養(yǎng),尤其對礦物加工專業(yè)的學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)有重要的作用。
3.《選礦試驗研究方法》書末對選礦試驗優(yōu)化設(shè)計及數(shù)據(jù)處理進(jìn)行了詳細(xì)闡述,使讀者選礦廠設(shè)計有概括了解,對其日后工作有較好幫助。
礦物加工工程專業(yè)是實(shí)踐性非常強(qiáng)的專業(yè),教育部大力提倡應(yīng)用型人才培養(yǎng),各高校積極開展卓越工程師培養(yǎng)計劃、專業(yè)綜合改革等本科教學(xué)工程建設(shè),在此背景下,化學(xué)工業(yè)出版社會同貴州大學(xué)、武漢工程大學(xué)、東北大學(xué)、昆明理工大學(xué)、華北理工大學(xué)等高校規(guī)劃出版一套“應(yīng)用型本科規(guī)劃教材”。
選礦試驗研究是評估礦產(chǎn)資源是否具有工業(yè)價值的主要依據(jù)。不同地區(qū)的礦石,其礦物成分千差萬別,使得選礦工藝和參數(shù)條件也各不相同,這也是選礦廠建設(shè)不能照搬其他選礦廠工藝流程的重要原因。選礦試驗成果不僅對選礦設(shè)計的工藝流程、設(shè)備選型、產(chǎn)品方案、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等的合理確定有著直接影響,而且也是選礦廠投產(chǎn)后能否順利達(dá)到設(shè)計指標(biāo)和獲得經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。通過選礦試驗研究,有針對性地找出礦石選別的最佳工藝參數(shù)和流程,將選礦成本降到最低,充分利用礦產(chǎn)資源,使礦山企業(yè)獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
選礦試驗資料是選礦工藝設(shè)計的主要依據(jù)。因此,為設(shè)計提供依據(jù)的選礦試驗,必須由專門的試驗研究單位承擔(dān)。選礦試驗報告應(yīng)按有關(guān)規(guī)定審查批準(zhǔn)后才能作為設(shè)計依據(jù)。在選礦試驗進(jìn)行之前,選礦工藝設(shè)計者應(yīng)對礦床資源特征、礦石類型和品級、礦石特征和工藝性質(zhì),以及可選性試驗等資料充分了解,結(jié)合開采方案,向試驗單位提出試驗要求,在“要求”中,一般不必詳述試驗單位通常都應(yīng)做到的內(nèi)容,而應(yīng)著重提出需要試驗單位解決的特殊內(nèi)容和主要問題。
“選礦試驗研究”這門課程以實(shí)驗課為主,課堂講授學(xué)時數(shù)相對較少。書中內(nèi)容既涵蓋了選礦學(xué)的基礎(chǔ)知識,能夠滿足課堂教學(xué)需要,又適當(dāng)列舉了選礦案例,能夠為學(xué)生進(jìn)行科研實(shí)踐提供一定地指導(dǎo)。本書較為全面地介紹了礦石可選性研究的最新基本知識、理論以及相關(guān)分析測試手段,并結(jié)合國內(nèi)外選礦技術(shù)應(yīng)用、實(shí)際案例分析等對礦石可選性研究做了進(jìn)一步論述。全書共計11章,適合48學(xué)時左右(含實(shí)驗教學(xué))的教學(xué)使用。
本書由昆明理工大學(xué)選礦教研室負(fù)責(zé)編寫,參加編寫工作的有章曉林、徐瑾、申培倫、王其宏(第1章、第2章、第3章),張英(第4章、第11章),劉丹(第5章、第6章),邵延海(第7章、第10章),劉建(第8章、第9章),全書由戈保梁統(tǒng)一審核、校驗,章曉林負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。
在成書的過程中,得到了昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持,在文稿的校對過程中,研究生申培倫、王其宏、景滿、武魯慶付出了很大努力,在此表示感謝,同時還參閱了大量的網(wǎng)絡(luò)資源、文獻(xiàn)資料,也向資料的作者,一并表示衷心的感謝!
由于編者水平有限,書中不足之處在所難免,懇切希望同行專家和讀者批評指正!
編者
2017年8月
章曉林,昆明理工大學(xué),副系主任,副教授,于2007年畢業(yè)于昆明理工大學(xué)礦物加工工程專業(yè),獲博士學(xué)位;同年底留校從事礦物加工方面的教學(xué)和科研工作。云南省礦業(yè)協(xié)會專家,《中國有色金屬學(xué)報》審稿專家。研究方向為復(fù)雜難處理有色金屬、黑色金屬及輕金屬等資源的高效利用新技術(shù)的研發(fā)工作。自2001年起,師從有名的選礦專家張文彬教授,在復(fù)雜難處理銅、鉛、鋅選礦技術(shù)等領(lǐng)域開展研究工作,取得了一定的研究成果。主持或作為主要參與人之一參與科研共15項,作為項目負(fù)責(zé)人承擔(dān)的國家青年基金“硅質(zhì)難浮氧化鋅礦誘變活化浮選機(jī)理研究”已于2015年12月通過結(jié)題驗收。作為發(fā)明人之一申請國家發(fā)明專利10項,獲授權(quán)發(fā)明專利4項,于2013年度獲云南省技術(shù)發(fā)明特等獎一項。
第1章緒論
1.1選礦試驗研究的目的和任務(wù)/001
1.1.1地質(zhì)找礦勘查工作中的選礦試驗/002
1.1.2選礦廠設(shè)計前的選礦試驗/003
1.1.3生產(chǎn)現(xiàn)廠的選礦試驗/003
1.2選礦試驗研究的程序和階段/003
1.3選礦試驗計劃的擬訂/005
復(fù)習(xí)思考題/005
第2章試樣的采取和制備
2.1礦樣的代表性和對采樣的要求/006
2.1.1礦樣的代表性/006
2.1.2采樣的要求/007
2.1.3試樣的質(zhì)量要求/009
2.2采樣設(shè)計的要求/010
2.2.1采樣點(diǎn)/010
2.2.2采樣點(diǎn)的正確布置/010
2.2.3配樣計算/011
2.3采樣施工要求/013
2.4礦床礦樣的采樣方法/013
2.4.1影響采樣方法的因素/013
2.4.2采樣方法/014
2.5選礦廠取樣/018
2.5.1取樣原則/018
2.5.2選礦廠物料的取樣/019
2.6礦樣的制備/022
2.6.1研究前試樣的制備/022
2.6.2試驗試樣的加工制備/026
復(fù)習(xí)思考題/028
第3章工藝礦物學(xué)研究及選礦試驗方案的確定
3.1礦石性質(zhì)研究的內(nèi)容和程序/029
3.2礦石物質(zhì)組成研究方法/031
3.2.1元素分析/031
3.2.2礦物組成分析/033
3.2.3礦石物質(zhì)組成研究的其他方法/037
3.3礦石工藝性質(zhì)的測定/039
3.3.1粒度分析/039
3.3.2選礦物料水分的測定/048
3.3.3礦石可磨度的測定/049
3.3.4礦石密度和堆密度的測定/054
3.3.5摩擦角和堆積角的測定/057
3.4元素的賦存狀態(tài)與可選性的關(guān)系/058
3.5礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與可選性的關(guān)系/060
3.5.1礦石的結(jié)構(gòu)/060
3.5.2礦石的構(gòu)造/063
3.5.3礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與可選性的關(guān)系/065
3.6選礦產(chǎn)品的考察/066
3.6.1選礦產(chǎn)品考察的目的和方法/066
3.6.2選礦產(chǎn)品單體解離度的測定/068
3.6.3選礦產(chǎn)品中連生體特性的研究/069
3.6.4浮選工藝流程控制/070
3.7有色金屬硫化礦選礦試驗方案示例/073
3.7.1硫化礦選礦試驗研究/073
3.7.2某銅鉛鋅硫化礦分選方案/078
3.7.3其他有色金屬硫化礦選礦試驗方案/080
3.8氧化鉛鋅礦選礦方案示例/081
3.8.1氧化鉛鋅礦/081
3.8.2混合鉛鋅礦的選礦案例/083
3.8.3氧化鉛鋅礦的選礦方案/087
復(fù)習(xí)思考題/089
第4章重選試驗
4.1概述/090
4.2重選可選性/090
4.3重選試驗方法及工作原理/091
4.3.1試樣的準(zhǔn)備/091
4.3.2試驗方法及原理/092
4.4重選試驗設(shè)備及操作/097
4.4.1重選試驗設(shè)備/097
4.4.2重選設(shè)備的操作/102
4.5重選工藝因素考察/105
4.5.1考察內(nèi)容/106
4.5.2考察方法/106
4.5.3操作方法/107
4.5.4測定方法/108
復(fù)習(xí)思考題/110
第5章浮選試驗
5.1概述/111
5.1.1浮選的發(fā)展/111
5.1.2浮選的目的/112
5.1.3浮選的分類/112
5.1.4浮選工藝流程/114
5.2純礦物浮選實(shí)驗/117
5.2.1純礦物試樣的制備/117
5.2.2礦物與水溶液界面性質(zhì)的測定/117
5.2.3純礦物浮選設(shè)備及操作/119
5.3浮選試驗設(shè)備及操作/119
5.3.1浮選試驗準(zhǔn)備/120
5.3.2浮選試驗/121
5.4浮選條件試驗/122
5.4.1磨礦細(xì)度試驗/122
5.4.2調(diào)整劑試驗/124
5.4.3捕收劑試驗/129
5.4.4起泡劑試驗/133
5.4.5浮選時間條件試驗/134
5.4.6礦漿濃度試驗/134
5.4.7粗精掃選次數(shù)試驗/134
5.5實(shí)驗室浮選閉路試驗/134
5.5.1閉路試驗操作/134
5.5.2閉路試驗數(shù)據(jù)處理/135
復(fù)習(xí)思考題/136
第6章化學(xué)選礦試驗
6.1概述/137
6.2化學(xué)選礦的應(yīng)用/138
6.3焙燒試驗/140
6.3.1實(shí)驗室磁化焙燒試驗/141
6.3.2氯化焙燒試驗/143
6.4浸出試驗/145
6.4.1浸出試驗的步驟/147
6.4.2浸出試驗設(shè)備和操作/147
6.4.3攪拌氰化浸出試驗設(shè)備和操作/149
6.4.4浸出條件試驗/150
6.4.5細(xì)菌浸出/151
6.5浸出液的處理/153
6.5.1固液分離/153
6.5.2置換沉淀/157
6.5.3離子沉淀/158
6.5.4溶劑萃取/160
6.5.5離子交換/165
6.5.6電解法/167
復(fù)習(xí)思考題/169
第7章磁選和電選試驗
7.1概述/170
7.1.1物質(zhì)的磁性及分類/170
7.1.2礦物的磁性及分類/171
7.1.3礦物的電性/171
7.1.4礦物磁性和電性的測定/172
7.2磁選工藝/177
7.2.1磁選基本條件/177
7.2.2礦石磁性的分析/178
7.2.3磁選試驗的目的、要求和意義/181
7.2.4磁選試驗的準(zhǔn)備/182
7.2.5磁選機(jī)/183
7.2.6流程試驗/195
7.3電選工藝/195
7.3.1電選試驗的目的、要求和程序/195
7.3.2電選試驗的準(zhǔn)備/196
7.3.3電選機(jī)/197
7.3.4檢查試驗和工藝流程試驗/198
7.4磁電選工藝因素考察/198
7.4.1影響磁選的因素/198
7.4.2影響電選的因素/199
復(fù)習(xí)思考題/202
第8章脫水和過濾試驗
8.1概述/203
8.2物料中水分的賦存形態(tài)/203
8.2.1化合水分/203
8.2.2結(jié)合水分/203
8.2.3自由水分/204
8.2.4毛細(xì)管水分/204
8.3脫水試驗/205
8.3.1非均勻混合物中顆粒的實(shí)際沉降試驗/205
8.3.2沉降試驗/206
8.3.3試驗步驟和方法/207
8.3.4繪制沉降曲線和計算濃密機(jī)面積/208
8.4過濾試驗/211
8.4.1試驗設(shè)備/211
8.4.2試驗操作/214
8.4.3試驗內(nèi)容/214
復(fù)習(xí)思考題/215
第9章半工業(yè)試驗和工業(yè)試驗
9.1概述/216
9.2半工業(yè)試驗/216
9.2.1單機(jī)試驗/216
9.2.2實(shí)驗室連續(xù)性試驗/217
9.3工業(yè)試驗/226
9.3.1試驗準(zhǔn)備/226
9.3.2新設(shè)備的工業(yè)試驗/226
9.3.3設(shè)計新選礦廠進(jìn)行的工業(yè)試驗/227
9.3.4現(xiàn)廠工藝流程改革試驗/228
9.3.5工業(yè)試驗的取樣和檢測/228
9.4選礦工藝流程考察/232
9.4.1選礦廠考察的目的和分類/232
9.4.2流程考察的工作內(nèi)容/233
9.4.3流程考察中的取樣/233
9.4.4試樣處理/233
9.5選礦工藝流程計算/233
9.5.1質(zhì)量流程的計算/233
9.5.2礦漿流程的計算/236
9.6金屬平衡表的編制/237
9.6.1理論金屬平衡表的編制/237
9.6.2實(shí)際金屬平衡表的編制/237
復(fù)習(xí)思考題/238
第10章選礦試驗優(yōu)化設(shè)計
10.1試驗方法的分類/239
10.2統(tǒng)計檢驗/239
10.2.1變量的數(shù)量表示/240
10.2.2隨機(jī)誤差的分布規(guī)律/243
10.2.3t檢驗/243
10.2.4F檢驗/244
10.3多因素組合試驗/245
10.3.1多因素全面試驗法——全面析因試驗/245
10.3.2多因素部分試驗法——部分析因試驗/254
10.4多因素序貫試驗法/258
10.4.1最陡坡法/259
10.4.2二次回歸試驗設(shè)計/264
10.4.3小結(jié)/270
復(fù)習(xí)思考題/271
第11章試驗結(jié)果的處理及試驗報告的編寫
11.1試驗誤差分析/272
11.1.1試驗誤差的表示方法/272
11.1.2誤差的來源及處理方法/274
11.2試驗結(jié)果精確度/276
11.2.1精確度/276
11.2.2有效數(shù)字及其試驗數(shù)據(jù)的表達(dá)/277
11.3試驗結(jié)果的計算/278
11.4試驗結(jié)果的表示/279
11.4.1列表法/279
11.4.2圖示法/280
11.5試驗結(jié)果的評價/281
11.5.1分離效率的計算/282
11.5.2圖解法/288
11.6試驗報告的編寫/289
11.6.1試驗報告的種類和基本要求/289
11.6.2試驗報告的基本格式及編寫方法/290
11.6.3試驗報告的主要內(nèi)容/290
復(fù)習(xí)思考題/291
附錄
選礦藥劑種類及其適用礦石/292
參考文獻(xiàn)