时间：2023-06-01 08:51:41
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇选矿工艺设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.1碎磨流程
目前世界上最主要的碎磨流程有常规碎磨流程与半自磨流程。常规碎磨流程为三段或两段碎矿流程+两段球磨流程，半自磨流程为粗碎+半自磨(自磨)+球磨流程。国内几个主要典型的已经建成投产的炉渣选矿厂碎磨流程情况见表1。常规碎磨流程体现了多碎少磨的节能理念，在某种程度上可以灵活调配作业时间。同时此流程在我国矿山选矿厂中普遍使用，生产经验丰富，达产期短。与半自磨工艺相比，常规碎磨流程多了中细碎及筛分作业，厂房占地面积和中间环节多。目前国内铜冶炼厂的炉渣处理广泛采用了半自磨技术，国内第一家将半自磨技术应用于炉渣选矿中的是贵溪冶炼渣选厂，对该流程在我国的推广应用具有非常重要的意义。半自磨工艺具有工艺简单、劳动生产率高、基建投资较低、作业粉尘少、所需设备少、占地面积少、适应性强等特点［6］。从技术经济角度来说，半自磨工艺因没有中细碎和筛分作业，直接动力(电耗)比常规碎磨流程要高;钢球消耗与常规流程相比基本相当。因此，在工艺流程设计选择上，半自磨流程应更适合电费单价比较低的地区。除了以上介绍的两种最常见的碎磨流程外，目前，在金属矿山也广泛应用高压辊碎磨流程。高压辊磨机是一种新型的碎磨设备，其对物料实施的是料层粉碎挤压破碎，在物料颗粒内部产生了大量裂隙、塌散、疏松等缺陷，可大大降低后续球磨机给矿粒度，改善物料的可磨性，降低整个系统能耗。因此，破碎采用高压辊磨机技术，从节能环保角度来说，均可产生较大的社会经济效益，具有较好的推广前景。与常规破碎及半自磨流程相比，高压辊磨工艺不仅具有流程配置灵活、适应性强、单机处理能力大的特点，还可提高矿石的可磨度以及节能降耗。由于高压辊磨机的工艺特点，其在工艺应用中既可以作第三段破碎代替细碎，在全开路或开路条件下边料返回破碎;还可以在三段破碎后作第四段超细碎;既可以与破碎系统同步作碎矿设备，又可以与磨矿系统同步作磨矿设备［7］。一般来说，高压辊方案尤其适应矿石性脆易碎、不含泥及电费较高的地区，对冶炼铜渣来说，炉渣性脆、不含泥且难磨，故理论上应比较适宜采用高压辊方案。但通常情况下，铜渣选矿的规模都不大，从日处理量几百吨到几千吨不等，对于小规模的铜渣选矿，建设方经常不易接受采用新设备，且高压辊碎磨流程的配置上又较为复杂，与半自磨及常规碎磨方案相比，配置厂房较多，而铜渣选矿厂又经常和冶炼厂在一起布置，故对征地范围提出了更高要求。总的来说，随着铜渣选矿规模的逐年增大，高压辊新工艺在金属矿山的不断推广，根据各个工程特点的适应性，高压辊磨流程未来必将会越来越多的应用于铜渣选矿工艺设计中。
1.2铜炉渣选别
根据铜炉渣的特性，国内处理铜炉渣的选矿流程一般具有以下特点:①高浓度磨矿;②磨矿后快速浮选;③较高的浮选浓度;④阶段磨矿阶段选别;⑤药剂制度简单及对冶炼缓冷处理的期望。目前铜炉渣回收铜的选矿方法主要有浮选法，浮选法具有能耗低、铜回收率高等特点。与炉渣返回熔炼相比，可以将四氧化三铁及一些杂质从流程中去除，冶炼吹炼过程的石英用量将大大降低。铜浮选回收率一般都在90%以上，最终铜精矿品位大于20%，尾渣含铜0.3%～0.5%。磁选法主要用于回收渣中磁性铁成分，工艺流程设计时主要用于铜渣选铜浮选后的尾矿进行磁铁矿回收［8］。炉渣中二氧化硅的含量与铁的回收效果有很大关系。因硅酸铁难选而磁性铁易选，当硅含量低时，形成的硅酸铁含量就低，而磁性铁含量相应增加，从而铁的回收就更容易。反之，硅酸铁含量上升，磁性铁下降，铁的回收也就更难。渣中铁橄榄石所占比例愈大，磁选时铁精矿降硅就越困难，而且，渣中二氧化硅含量升高，渣可磨性变差。总之，低硅渣比高硅渣更适合选矿处理。有研究表明:从冶炼和选矿综合考虑，二氧化硅含量一般以20%为宜［5，9］。
1.2.1快速浮选炉渣选矿大部分采用阶磨阶选的工艺流程，磨矿后的溢流先进快速浮选作业，直接产出高品位的合格铜精矿，其工艺流程见图1。炉渣的冷却速度控制对炉渣中铜的嵌布粒度密切相关。有实验结果表明，在缓冷条件下，有相当一部分硫化铜粗颗粒已经单体解离，因此及早回收这部分粒度大、品位高的铜矿物就显得尤为重要。快速浮选不仅可提前回收品位高的铜矿物，还能提高总回收率和降低尾矿品位，同时也能最大程度地降低磨矿成本。由于快速浮选精矿粒度相对较粗，有利于脱水过滤，精矿滤饼水分可降低1%～2%，铜总的回收率提高1.5%，尾矿品位能降低0.1%，经济效益十分可观［1］。
1.2.2闪速浮选快速浮选作业在炉渣选矿工艺中能有效地回收粒级较粗、品位较高部分的铜矿物，但它处理的是旋流器的溢流产品，粗粒铜矿物仍会有一部分在磨矿回路中循环，造成过磨，影响其浮选效果。闪速浮选是一种回收闭路磨矿循环负荷中粗粒矿物的浮选技术。闪速浮选的独特配置特点使其工艺具有以下优点［10］:(1)由于通过闪速浮选可以回收分级返砂中部分已经单体解离的粗、重有用矿物，能大大减少已单体解离的粗颗粒返回磨机再磨的几率，从而减少有用矿物的过粉碎，提高有用矿物的回收率。(2)闪速浮选为超高浓度浮选，比常规低浓度浮选更适合高比重矿物的上浮，有利于提高重金属矿物的浮选指标。(3)闪速浮选处理的物料是磨矿分级回路中分级机的沉砂，由于分级设备大都不是按几何粒度分级进入沉砂，因此沉砂中有用矿物经常就会比新给矿品位高得多，从而使闪速浮选的给矿品位相对更高，能获得较高的精矿品位和作业回收率。(4)从磨矿分级回路中采用闪速浮选技术可直接得到合格精矿产品，降低了这部分产品在后续作业的损失几率，故有利于提高目的矿物的总回收率。(5)闪速浮选先产出部分合格精矿，可最大程度地减少进入常规浮选的给矿量，同时，由于闪速浮选先回收了一部分粗颗粒后，常规浮选作业的给矿粒度分布也发生了变化，相应粒级也变窄了，故要求的浮选时间也要减少，因此，可减少浮选机的总台数，最大程度的降低设备总投资。(6)由于闪速浮选工艺选出的精矿粒度较粗，因而使最终总精矿的粒度组成也变粗了，一般来说，粗粒级物料较细粒级物料更易于脱水．可降低精矿滤饼水分1%～2%。闪速浮选技术近年来开始应用于有色金属矿及金矿的磨矿作业中，鉴于以上的种种优点，在炉渣选矿中也值得作为试验探索的一个方向。云南大姚铜矿在粗粒闪速浮选方面做过一些研究［11］，可解决由于球磨机台时量大幅提高而导致磨矿细度降低从而影响铜回收率的问题。研究表明:在铜精矿品位相近的情况下，闪速浮选可提高铜选矿回收率1.76%。此外，选择高效实用的粗粒浮选设备，也是成功实施粗粒闪速浮选工艺的关键。
2尾渣的综合利用
由于炉渣中有部分铜是呈机械夹杂的冰铜珠，嵌布在磁铁矿和铁橄榄石颗粒间，这部分铜用选矿方法很难进一步回收，尾渣铜品位仍为0.3%～0.5%。有试验研究表明:采用尾渣浸出技术能较好地回收这一部分铜。尾渣在酸性介质中浸出，尾渣中铜的品位能降低到0.18%～0.2%，但处理起来投资较高，从技术经济的角度来说不划算。此外，尾渣可用于修筑铁路、公路路基或作为水泥原料等进行综合利用［12］。
3国内铜炉渣选矿典型实例
3.1贵冶铜渣选厂
贵溪冶炼厂渣选矿处理5000t/d分两个系统进行，每个系统2500t/d。该选厂的碎磨工艺为粗碎+半自磨+球磨生产工艺。渣选厂的选别工艺流程为两段磨矿、两段选别，选别中矿再磨返回二段磨矿。粗碎设备采用了1台PEWD75150型颚式破碎机［13］，磨矿设备为1台Φ5.2m×5.2m半自磨机和2台Φ5.03m×8.3m球磨机，浮选设备为40m3和8m3CLF系列粗颗粒充气机械搅拌式浮选机。精矿和尾矿的脱水采用浓缩、过滤两段脱水工艺。最终铜精矿品位25%～26%，回收率大于88%［14］。
3.2大冶铜渣选厂
冶炼生产中诺兰达炉熔炼产生的炉渣和转炉生产的炉渣经渣包运至渣缓冷场地，经过缓冷完后的炉渣在缓冷场卸料后，大块炉渣用液压碎石机破碎，使炉渣块度小于300mm。炉渣铜主要以硫化铜的形式存在，其次为金属铜。原设计采用“两段一闭路破碎、两段磨矿两段选别”工艺流程回收铜。生产实践中对选矿工艺流程做了局部调整，取消了原设计流程的二段精选，将二段两次扫选精矿返回旋流器分级后，进行再磨;当入选炉渣品位太低时，改“阶段磨矿阶段选别”为“两段细磨后一段浮选，粗选直接产出铜精矿”。研究表明:采用独立作业或两段粗选直接产出铜精矿的流程，能实现“早收多收”，选铜回收率明显提高，铜精矿中铜的品位28%～30%，回收率大于94%［1］。
3.3方圆铜业渣选厂
冶炼采用熔炼+富氧底吹冶炼工艺，炉渣来源为熔炼炉和底吹炉产生的铜炉渣。设计流程为三段开路破碎、两段磨矿两段选别。粗碎设备采用1台PD75106颚式破碎机，细碎采用1台GYP1200惯性圆锥破碎机，一段磨矿采用1台Φ3.60m×4.50m溢流型球磨机，再磨采用1台Φ3.20m×4.50m溢流型球磨机。在生产实践中，根据实际情况对选矿工艺流程做了局部调整，在原有设计的基础上，取消了Ⅱ段精选，调整后的工艺流程为一粗二扫一精，最终铜精矿品位38%左右，回收率95%。
3.4祥光铜业渣选厂
冶炼采用“双闪”工艺，即熔炼和吹炼均采用闪速炉工艺，炉渣来源为闪速熔炼和闪速吹炼产生的铜渣。碎磨流程为粗碎+半自磨，磨矿设备为1台Φ5.80×5.80m半自磨机和1台Φ5.03×8.30m球磨机，旋流器溢流去快速浮选，快速浮选尾矿经过一粗二扫三精工艺产出到最终铜精矿和尾矿。最终铜精矿品位26%左右，回收率80%。
4结论
矿物的性质及特点
上文中我们已经提到了我国矿产资源的分布特点，基于这种特点形成的我国矿产业，也必须要遵循这些规律和特点，才能够取得良好的选矿和采矿效果。下面笔者为了更好的分析我国的选矿工艺流程和技术设备，将以西南某矿场为例对该问题进行浅析，该矿场的原矿石以赤铁硬岩为主，其中有用矿物为半假象赤铁矿,假象赤铁矿，当然还伴随有诸多不同含量的金属共生矿石和其他矿物，这些都给选矿工作的执行带来了不便。另外，该矿场中的脉石矿物主要成分为石英，其次是绿泥石、角闪石等,矿石呈非常明显的条带状的构造。石英和假象赤铁矿的粒度为0.02～0.2mm,浸染粒度相对来说比较细。所以，以下选矿工作的开展将以该矿物基本资料为特点进行论述，以其更加直观的展现我国选矿工艺的流程和技术设备，诸多不足，还望批评指正。
选矿的工艺流程
在矿物的原料利用以及加工当中,矿物的工艺流程是极其需要注意的，因为矿物工作本身的操作涉及到对各种化学性能的利用，不同的操作顺序对于矿物的化学反应是不同的，从而也就会影响利用和加工的成果，所以，对于矿产原料的处理和利用要严格的遵循有关标准和步骤进行。选矿工作作为影响矿物质量判断和品位识别的重要工作步骤，也对操作工作的流程有着严格的控制。从上文中选取的西南某矿场的例子中我们可以发现，该矿场的矿物特点表现为以弱磁性赤铁矿矿石为主，所以，下面我们要进行的选矿工作也都应该根据这个特点进行制定。就目前我国针对弱磁性赤铁矿矿石选矿所采用的选矿方式来说，一般情况下以机械重选法为主，而这种方法在实践中的应用主要表现为:首先，矿床地质品位较高，根据有关标准，至少应该在百分之五十左右，并且同时表现为矿层比较多，且每一个夹层之间的间距较小，夹层本身也相对较薄，便于开采。这种情况下，虽然表面上看起来矿物的开采和选矿都比较方便易行，但是同时也容易产生一定的问题，例如采矿由于操作不当，损坏夹层，容易导致其他碎石和杂质的混入。因此也就极易导致矿石在开采过程中发生贫化,影响选矿的质量和开采的质量。对于这种矿石，在选矿的过程中，我们可以采用只破碎不磨矿的方法对其进行处理,因其粒度相对来说较粗,所以可以通过医学重选和丢弃粗粒尾矿的方法来恢复该矿石原因的地质品位,提高矿石的精度，获得粗粒的中等品位精矿。并在此基础上，进一步的加工处理,即进行重选，重选的具体方式可以根据矿石的情况进行确定，对于品位要求不高的矿石可以直接选择重复上一步的选矿方法。也可以直接将选矿的结果送高炉冶炼,由于这种选矿方式的结果形式为较大颗粒的矿石粗粒,所以，对于较细粒度的矿物要采用不同的方法。其次，对于细粒度的矿物尤其是红矿或混合矿的选矿,要跟上述矿物选择不同的方法，即要把此类矿物进行破碎、磨矿等工序处理后，使矿物中的铁矿物的单体彻底解离,然后再通过重选或磁重联选,就能得到细粒高品位精矿,该方法被称为赤铁矿细粒重选赤铁矿选矿工艺，是我国科研人员和选矿工作者在不断的实践和理论研究中总结出来的有效方法。而根据我们对上文中的例子中矿场矿物的分析，我们可以看到，第二种方法更加适合本矿场铁矿石的性质及特征，所以下文中笔者将对该种方法的使用过程进行详细阐述。
1破碎细磨工艺流程
在完成开采后的铁矿石加工过程中,最主要的工艺部分是破碎和磨矿阶段，因为这个步骤可以将矿物进行充分的加工，使其成为更加适合选矿作业以及后续加工阶段的形式。因此，破碎和磨矿是工艺流程当中最为关键,也是消耗能量最高的一道程序，也是影响矿物加工的最重要的环节。因此,工作人员要根据矿物的具体情况，制定科学的破碎和磨矿技术，强化破碎功能,也就是将矿山采石场等地开采的石料及矿石破碎至粒度降低到技术可行的最低限度且满足下一工程序对粒度的要求。实践中证明，只要做好矿物的破碎和磨矿技术的处理，就会很大程度上提高整体矿物处理的工作效率和利用率,合理降低成本，因此，破碎细磨工艺流程是选矿的最主要的流程。在通常的情况下,破碎作业的比例度应该在6～7至100～130之间,当前国内矿山的设备组合以及选矿的工艺流程为中小型破碎车间使用二段或者一段进行开路破碎;大型破碎车间,多采用三段或者四段破碎;而对于细粒嵌布的矿石,需要通过使用细磨技术才能使得有用矿物达到相对比较充分的单体解离,继而能够采用合适的工艺技术进行选别,这是获得高品质矿石的最基本的工艺流程。我国自20世纪70年代开始,在最原始的二段选别单一磁选流程当中,又添加了细筛再磨再选的一项工艺,使得铁矿产品品位由原来的62%提高到了现在的68%,对于选矿工艺来说,是相当大的一个进步。当然，目前的破碎细磨技术也不是非常完善的，实践中也存在一定的改进空间。最明显的就是,目前使用的细筛设备效率依然相对较低,这样导致的直接后果就是在选来的过程中会造成大量细矿返回到磨机当中,进行二次细磨,不仅增加了工作量，还对整体生产能力及成本造成了影响，不利于选矿工作以及矿物分析工作的开展。所以，有关部门和单位应该加强对这方面技术的不断创新和完善。
2弱磁选工艺流程
一般来说,弱磁选工艺对于一些细粒嵌布的铁矿石,采用阶段磨选即可获得精矿,但是其存在的主要问题就是选矿的回收率较低,这是同我国目前倡导的资源最大化利用的理念极不相符的，也是严重影响着资源利用率和生产成本的缺陷。并且在目前的装备技术下,对保证品位的精矿的回收率进一步提高是比较难的，所以，该流程并不适用于细粒度的矿物的分析和选矿。因为入选矿石材料粒度越细,分选过程中的机械夹杂就多,难度就越大。
3反浮选工艺流程
实践中我们发现反浮选工艺是针对一些细粒嵌布铁矿石获得高品质精矿的最有效的方法,虽然该方法对于粗粒度的矿物的选矿和分析效果并不明显，但是由于其采用的离子反浮原理，导致其能够对矿物成分做更加精确的分析。无论是对于阳离子反浮选还是阴离子反浮选,对高品质精矿的获得都有着很充足的工业实践，并且该方法的另一个应用优势就是能够同其他的方法进行组合使用，这样也就可以在选矿中实现不同工艺的优势互补，从而使其作用被最大限度的发挥。
4反浮选与其他选矿方法联合工艺流程
这类工艺流程多种多样,依据铁矿产制造材料的不同性质,以及用户对产品质量的不同要求,将几种工艺合理组合一起运用,以此达到质量优异,并且能够最大程度的节省经济资源，当然并不是每一种方法都能够同其他方法结合使用，甚至一些方法在一起可能会互相排斥和干扰。但是因为反浮法是一种基于离子物理特性的方法，使得其能够同多种方法结合使用，所以，一般的联合方法分使用中都包括反浮法。例如重选反浮选、弱磁选等联合工艺流程。他们的共同点是首先用相对简单的重选或弱磁选从原矿中选出部分高品质的矿石,剩下的相对较难选用的使用反浮选处理,从而减少反浮选的给矿量,降低了整个选矿过程的加工成本。两种工艺流程相比较下,,弱磁选-反浮选联合工艺适应性相对较好,且其设备比重选设备具有单机处理量高,可调参数较多,耗水量比较低等明显优势。使用双重合理的工艺流程,可以在反浮选前获得部分合格的矿石并且抛出大量无用合格尾矿,减少进入反浮选选矿量,还可以改善反浮选作业条件,并且达到提高质量,降低浪费耗损的两大目的。但是要注意的是，具体的双重工艺的结合使用，还要根据矿产的具体情况而定，并不是所有的矿物都适合选用联合工艺进行选矿处理。
选矿设备的改善
随着当下矿物产业的急速发展,与此相关的各种机器设备也在不断发展，因为实践中对于其使用功能和特点的要求在不断的提高。早在二十世纪八十年代至九十年代，选矿中的破碎工艺的最大特点就是能够尽可能的实现对矿物的多碎少磨,将其粒度大小控制在相对合理的范围内，尽可能的避免因粒度过小导致的矿物回收困难，因为当时的技术是无法实现较细粒的矿物的有效会受到的。所以，需要选择相对合理的破碎工艺流程,才能最大限度的降低给料的粒度,提高磨机处理能力和效率。对于现有设备条件下,合理的使用工艺流程指的是,要不断改进现有机构,提高设备性能,将选矿工作的效果发挥到最大，能够实现对不同的矿物的不同选矿分析。随着现代科技的不断发展,研制大破碎比、高效率、低耗能的新型破碎设备已经成为了该方面的发展趋势，并对选矿工作起着越来越重要的作用。这种新型设备的使用相对于传统的颚式破碎机的优势还是非常显著的,首先，其具有结构简单的特点，可以实现更加灵活和简便的操作；其次，其工作效果更加可信和可靠,使得选矿分析的结果有着更高的参考价值；再次，制造简单成本低廉，虽然现代的设备具有诸多使用优势，但是其制造成本却相对较低，这都得益于机械工业的发展和进步。基于以上使用优点，新型选矿设备可以很快的取代传统的颚式破碎机。并且实践中我们发现，该设备对于粉碎原矿石是应用最广,品种规格以及使用数量比较多的一种破碎设备。在颚式破碎机之后出现的深腔颚式破碎机,虽然增加了破碎比,取得了一定的效果,但由于其设计原理与颚式破碎机原理相同,并不能获得非常理想的运用,磨损严重。并且颚式破碎机在提高破碎比,提升偏心轴转速以及增加生产能力方面并没有重大的突破,故目前的选矿破碎设备技术依然存在着很大的提高空间。
1外动颚匀摆颚式破碎机的出现
外动颚匀摆颚式破碎机改变了使用了百年之久的颚式破碎机以四连杆为动颚的老传统设计,而是将连杆作为破碎机的边板,动颚仅仅作为连杆上一点的延伸,通过边板传递动力给外侧的动颚。将连杆与动颚分离,使连杆的运动特性不再约束动颚的运动、以此获得最为理想的动颚特征。具有破碎比高,动颚运动轨迹使得衬板磨损大大的降低,同时保证了排料口的大小,这便是新一代的外动颚匀摆颚式破碎机的构成原理。
2外动颚匀摆颚式破碎机的结构特点
外动颚匀摆颚式破碎机具有结构简单、制造维修简单、适应性强、工作可靠、成本较低等显著优点。动颚具有理想的运动轨迹、衬板磨损小、处理能力强、外形精致、偏心轴转速高等突出优点。其破碎腔口比普通颚式破碎机长,能够实现高破碎比。这些优势都使其能够更好的适应不同区域和不同矿质的选矿作业，在我国矿产资源日益紧缺，矿物开采日益高技术的情况下，成为取代传统的颚式破碎机的有一合理选择。
关键词：铁矿资源；选矿技术；铁矿石；选矿设备；反浮选工艺；全磁选工艺 文献标识码：A
中图分类号：TD92 文章编号：1009-2374（2015）36-0149-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.36.074
1 我国铁矿石资源的现状
1.1 分布不均，总量有限
我国的铁矿资源逐渐减少，为了缓解进口铁矿石的供给带给工业发展的压力，应充分利用国内的资源，提高企业工业的自给自足。我国的铁矿资源主要分布在内蒙古、安徽、甘肃、河南、河北、湖北、山西、辽宁等地。优质的铁矿石正面临着日益短缺的问题，后备矿山明显不足。
1.2 开采难度大，采矿成本增加
一些优质的矿石多处在深层开采，开采难度大，开采成本增加。优质的矿石大多开采的深度很大，一些采矿厂不愿增加采矿机器设备的投入，导致不好的矿石流入工业生产。
1.3 选矿技术不高
虽然近几年铁矿选矿的技术得到了一些发展，但还是不尽如人意，铁矿选矿的生产指标仍然没有得到改善。工业企业对原料质地的要求越来越高，因此提高铁矿选矿技术不容忽视。
2 铁矿选矿技术发展
2.1 新型选矿设备的应用
国家对铁矿选矿的方向是“提铁降硅”，也因此做了大量的研究工作。铁矿石的优质品种由原来的65%提高到了70%，二氧化硅的含量由原来的9%降到了4%。新型磁选采矿设备于1985年实验成功，在钢铁厂实验并取得了很好的分选效果。该设备有着比较均匀的弱磁场，磁场能度小，形成一个磁场分布。重力和水流压力的大小决定了颗粒的种类，比如脉石颗粒和磁性颗粒。设计者设计了磁团聚重选机和电磁聚机在铁矿工业得到了应用。
磁选柱这种设备在使用时形成从上至下不断运动振动磁场。振动磁场的较强压力与水流压力的结合，消除了磁性的夹杂，大大提高了铁矿的精品度。
低场强自重介跳汰机的使用。经过设计者多年的研究和实验，将磁电、跳汰和重介质相结合开发低场强自重介跳汰机，是铁矿选矿的精选设备。这种小型设备可以提高铁矿资源的精品度，经过实验作业收回率提高到90%以上。
2.2 铁矿反浮选工艺的应用
反浮选脱硅技术对矿石含硅质的矿石是很好的途径。经过实践，一个铁矿工业采用阴离子反浮选技术后，铁矿石的精品度由64%提高到了68%。
新型的耐低温阳离子捕收剂对铁矿石生产过程中容易起泡、泡量大、泡沫黏等泡沫难处理的问题提供了很好的解决方式。在22℃达到的指标为精品铁矿70%，回收率为97%；在12℃时达到的指标跟常温的指标相差不大，精品铁矿为70%左右，回收率为97%左右。
目前我国的磁铁矿的粒度比较细，依靠单一的技术选法来提高优质矿石越来越难，因此把磁选法和阴离子反浮选结合在一起，实现矿石生产过程中的优势互补，提高精品矿石品位。另外磨矿、反浮选工艺是“提铁降硅矿”、提高精品铁矿的有效工艺之一。经过测试，采矿厂经过粗选一次、精选一次获得了精品铁矿，反浮选泡沫经过浓缩后再磨，再进行脱水和多次抛尾，磁选精品再返回反浮再选，铁矿的精品度从64%提高到69%。
2.3 全磁选工艺
全磁选工艺与之前的反浮选工艺相比，该工艺较简单、投资省、容易操作、工艺可靠。全磁选工艺在开始阶段磨矿、弱磁选、细筛再选工艺流程的基础上，再用高效磁选设备，高效细筛设备进行挑选。全磁选工艺在首钢矿山使用多年，使铁的精品度一直是在67%左右。该工艺造作流程切入点精确，不容易开口，对整个生产过程达到“提铁降硅”的目的，非常经济合理。经使用表明，铁矿精品度达到70%，硫的含量降至4%，尾矿品位和回收率变动不大，新增加的成本不到20元每吨。
2.4 红矿工艺技术
在国内红矿石的资源虽然储量很大，但是可选择性很差。红矿石资源也面临着日益短缺的问题，因此红矿石的开采一直是我国选矿的大难题之一。近几年来，经过专业的技术人员和科技工作者的研究，设计出了新型选矿药剂和相关采矿设备，使红矿石的采矿技术得到发展，取得重大突破，也达到国际先进水平。
2.5 选矿药剂不断更新
通过科技者的研究，铁矿浮选药剂得到了很好的利用。铁矿浮选剂分为捕收剂和抑制剂两类。选矿的目的主要是脂肪酸类、硫酸盐类的改制和混合使用，使其铁矿捕收能力增强，选择性大大提高。在阴离子反浮选捕收剂方面得到很大的突破。新型高效阴离子捕收剂使铁矿精品度达到70%以上，特别是MH-88高效捕收剂不但提高了铁矿的精品度，还使金属回收率达到75%的较高指标。这种捕收剂主要是胺类捕收剂，主要用于选择含硅质的矿物质。国内的采矿厂采用胺类捕收剂的工厂不是很多，而且它药剂的种类也比较少，十二碳脂肪胺和混合胺是最主要的两类。科技者研制出的阳离子捕收剂GE-61具有耐低温的好处，而且效率很高。这种药剂不仅可以解决胺类的存在，而且不需要磁选抛尾，从而简化了工艺操作流程。
3 选矿技术的发展方向
近几年，虽然我国部分铁矿选矿技术已经达到先进水平，但由于铁矿资源具有复杂、粗细不均和种类繁多的特点，需要采用不同的选矿技术，也需要选矿工作者不断突破科技创新，不断提出新的挑战。
3.1 采矿设备简单高效
在使用原有的精品选矿技术比如磁选、反浮选、磁重选等这些技术，选矿工艺操作流程应更加简单，容易操作使用，效率更加高效。因此，科技者应对采矿工艺、采矿设备的研究，利用最合适的流程取得最理想的效果。其中，反浮药剂的使用大大提高了金属回收率，应该加强反浮选药剂的研究。
3.2 重视其他有害物质研究
铁矿选矿在“提铁降硅”的同时，也要重视降低其他杂质的研究，特别是有害物质比如氟、纳、钾等。
3.3 对红矿石的研究
红矿石是我国最缺乏的矿石之一，采矿工作者应逐步加强粒度极细的红铁矿以及复合比较多的金属性红矿石选矿技术研究，提高红矿石的精品率。
3.4 中外设备相结合
在选矿设备方面，应采用节能型超细粉碎设备，同时引进国外先进设备，提高我国采矿技术整体的技术装备水平，同时也要考虑到部分选矿工艺的相关设备的研究与开发。加强高效回收微细铁矿物的节能型采矿设备，它有强磁设备、微细颗粒浮选机、浮选柱等设备，特别是对多筒磁选机的使用加大研究。
3.5 选矿药剂方面
选矿药剂方面，应加大研究铁矿石的特性、耐温度、适应性等特点研究无毒药剂。同时使用复配药剂，比如高效捕收剂，使反浮选工艺的应用范围增大。
3.6 选矿设备的研究主要向节能化和高效化的方向发展
浮选柱的使用很有很大的发展空间，浮选机的自动控制方面也要加强研究，这都有很大前景。
3.7 过滤设备的发展
对脱水过滤设备方面应研究它的高效过滤技术，开发节能化自动化设备，开发附属过滤设备等。
3.8 设备的自动化和摇动化
全面实现铁矿采矿的机器设备的自动化，一些装备采用遥控技术，特别是露天开采，常用的推土机、铲车、运输车等实现遥控，使开采技术达到一个新水平。这样在任何条件下，比如下雨、高温天气都可以作业，同时解决安全问题，地下开采的通风问题。
4 结语
钢铁工业是经济发展的主导力量，铁矿的开采和使用是一项很艰巨的使命。相关的科技者和作业者在这方面做了很大的努力，在选矿技术方面取得了很大的成果。在磁选设备和反浮选工艺上发挥了很大的作用，例 如在贫铁矿方面提高了它的利用率等。今后还要从复杂的铁矿采矿、难选铁矿资源方面深入研究，以提高整体铁矿资源的利用水平。
参考文献
摘要：五台铺上铁矿选矿厂经过多年生产实践，形成了自己完整的工艺技术指标，经过不断摸索调试，生产技术指标稳定，成为我单位矿业开发支柱产业。本文首先对选矿厂概况、选矿厂的工艺流程发展做了简单介绍，随后笔者结合自身工作实践对选矿厂技术指标的控制、后期的工艺改进计划等做了简要探讨。
关键词：铁矿选矿；工艺流程；技术指标；工艺改进
1概述
五合铺上铁矿是由山西省第三地质工程勘察院投资兴建的集铁矿石开采、加工、销售为一体的矿山企业。五台铺上铁矿选矿厂隶属于山西省地质勘查局216地质队五台铺上铁矿，位于五台县豆村镇东圭村。选矿厂于2003年筹建，2004年正式投入生产，期间由于生产不能满足设计要求，于2005年5-6月期间进行了工艺流程改造，改造后选矿能力达到原矿处理量1000t/d。
2选矿厂工艺流程发展
五合铺上铁矿拥有一座矿山和两个选厂，设计年产铁精粉约15万吨。矿区现分为相对独立的四个采区施工,按照整体规划、分步实施、立足当前、兼顾长远、探采结合的原则进行矿区设计与施工,经过这几年持续、不断的矿山建设,矿区生产条件、基础设施、作业环境等得到大幅改善,硐内施工全部实现机械化作业,工人劳动强度大大降低,劳动效率成倍增高,现在基本上达到日产原矿2500吨的能力,并且形成了比较稳定可靠的控制储量与备采储量,为矿山的进一步发展奠定了良好的基础。铁矿两个选厂中,一厂为自建,生产规模设计年产铁精粉约10万吨。年处理原矿约30万吨,二厂为2007年3月收购原五台鑫达铁矿,年设计产铁精粉约5万吨,年处理原矿约15万吨。经过几年的生产实践与不断探索，选厂均进行了一系列大小技术改造和流程优化，现在基本达产、稳产、达标。当前，选矿厂采用磁选工艺进行磁铁矿选矿。建厂初期，铁矿石经过二段闭路破碎，两段磨矿细磨，旋流器、高频筛分级，六段磁选选矿，铁精矿过滤脱水，最终产出铁精矿产品，尾矿排入尾矿库。在生产过程中，许多问题逐渐暴露出来，如破碎系统不能满足车间用矿需要，球磨机返砂量太小，旋流器运转不通畅，尾矿流失量大等。针对这些存在的问题，矿山领导组织技术小组现场观察分析，开会讨论研究，找出解决问题的方法，确定了流程改造方案。2005年5月，改造工作正式启动，经过一个月的努力，完成了流程改造工作，通过对破碎、磨矿、选矿流程的改进，原流程中制约生产的因素得到了有效解决。流程改进后，铁矿石经过三段破碎，两段磨矿，高频筛分级，五段磁选，铁精矿过滤脱水，最终产出铁精矿产品，尾矿经过回收机后排入尾矿库，如下图所示。三段破碎之前，经过振动筛，不满足要求的矿料三段破碎后继续通过振动筛，直至满足要求；一段磨矿后，进入分级机，或重回一段磨矿工序；经过一段磨矿——分级机——一段磁选——二段磨矿——二段磁选——高频筛工序，不满足要求的矿料经高频筛后重回一段磁选，反复以上流程直至满足要求为止；二段磁选后，经过高频筛、磁团聚工序，再进入三、四、五段磁选工序，经过滤脱水后，进入精矿场；五段磁选后的尾料经尾矿回收机后进入尾矿库。经过以上的流程改造，选矿厂达到了处理原矿1000t/d的能力，技术指标也得到提升。
3选矿技术指标控制
只有严格控制流程中各环节技术指标要求，才能保证铁精矿的质量，确保选矿金属回收率。为此我们组织包括厂长、技术负责、车间班组长、化验员等岗位人员组成的技术团队对选矿工艺进行了全面流程考察，通过考察确定了选矿流程每个环节的技术指标要求，包括磨矿浓度，磨矿细度，分级溢流浓度，磁选浓度，高频筛振动电流，磁团聚水量控制等指标，并将这些指标严格贯彻到各个岗位。由于矿山各个矿硐的矿石性质不同，在日常生产中，需要根据矿石性质的变化及时调整技术指标要求，对于难选矿石，还要根据矿石性质进行不同比例配矿，以达到最佳选矿效果。
作者：张立光 单位：山西省第三地质工程勘察院
关键词：选矿节能降耗 途径
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、选矿厂能耗概况
目前选矿厂能耗中电耗占90%左右,选矿电能单耗占选矿厂总单位成本的50%以上。有关资料显示全世界每年消耗于碎磨作业的能耗占全世界发电总量的3%～4%。图1是某选矿厂电耗使用情况,其中电耗最大的是磨矿工序,占全厂电耗的50%以上,其次尾矿泵送工序占全厂电耗的20%以上,破碎工序占全厂电耗的10%以上。另外在选矿厂磨矿机衬板、磨矿介质、泵过流件、浮选机叶轮、盖板、搅拌槽叶轮、旋流器沉砂口等易损耗件的耗费中,衬板占易损件耗费的60%以上,磨矿介质占易损件耗费约30%,故选矿厂节能降耗应注重这些方面。只有寻求廉价生产要素,积极采用、推广节能技术和设备,才能促进企业的可持续发展。
图 1
二、选矿厂节能降耗的技术和设备
1、多碎少磨工艺
遵循“以碎代磨”这一原则,发展超细碎及多碎少磨工艺,优化和缩短选矿工艺流程。根据不同矿石的性质,对碎矿流程和磨矿流程的矿石排放粒度进行科学规定,可使碎矿设备的作业率提高近20%,球磨机的利用系数提高近10%,可以降低碎磨总能耗15%～30%。
2、强化分级、提高分级效率
如果磨机的返砂中合适的粒级未被分离出来而又返回磨机中,不但使磨机的磨矿处理量下降,而且还会造成矿物的过粉碎,影响产品质量。采用高效的分级设备,提高分级效率,将合格产品及时排除,减少过磨现象,可以降低磨矿单位能耗。在磨矿分级闭路环节中,螺旋分级机因其处理能力大,维护量小而被广泛采用,但其分级效率低,循环负荷大,越来越多地被水力旋流器所替代。采用水力旋流器作为磨矿的分级设备,其分级效率比螺旋分级机高出15%～30%,同时细筛与磨机组成磨矿分级组的分级能力和分级效率更高,可大大降低单位磨矿成本。因此,对提高处理效率和降低能耗有重要作用。
3、预先富集、预选抛废
对贫化率较高的矿石,应先采用手选、电选、光电分选、重介质以及干式磁选的方式对矿石进行预先富集预选抛废。在矿石破碎或入磨前经过预先富集,可以丢弃1 /5～1 /2的原矿量,不仅可以提高原矿品位,而且可以减少矿石的入碎量或入磨量。通过预选后入磨矿石硬度降低,钢球衬板耗量及电耗分别下降,从而节省大量的能源。
4、节约选矿用水,尽量循环用水
选矿厂是用水大户,其用于提水的能耗在选矿厂总单位成本中也占较大比例,节约用水和回水再用对选矿厂节能降耗有明显的效果。在重选、磁选选矿厂回水对选矿指标影响不大,摇床上的洗涤水、泵的高压密封水等一些用量不大的可用全新水,其余的几乎都可用回水。而浮选矿厂则有一定的要求,回水残留的药剂对一些作业会产生不良影响,只可用于部分作业。
5、选矿自动化技术
选矿厂靠人工操作很难使生产维持在最优状态,未来矿业发展的趋势是将“专家系统”与最优适时控制结合,达到根据矿石性质变化适时调节生产参数,使选矿生产始终保持在最优状态。选矿自动化,不但投资回收快,见效大,而且可提高处理能力,降低药耗和电耗。能耗可降低10%左右。
6、矿石综合回收
为使矿石中各组分得到最大利用,应以选矿的方法最大限度地将矿石中的各有用矿物加工成独立产品综合回收。
7、先进节能的选矿设备
(1)破碎超细粉碎设备。山特维克、美卓等国外公司生产的圆锥破碎机,使最终破碎产品粒度平均降低5～8 mm,入磨粒度由原来的0～12 mm含量50%～70%,降低到0～12mm含量90%以上,为提高磨机的磨矿效率创造了条件。对于大型企业尤其是其矿石为坚硬矿石的矿山企业,高压辊磨机磨矿具有优势。高压辊磨机能大幅度降低能耗是由于在破碎过程中,能量可得到有效的转换,“实现颗粒间破碎”。压应力料层粉碎与其它破碎方法相比而言,能量损失小且利用率高,并可大大改善物料的可磨性,提高后续磨矿机产量和细度。
(2)磨矿设备方面。应积极应用大规格的高效
磨机、搅拌磨机,据各种类型矿石磨矿试验证明,搅拌磨机与球磨机相比,可以降耗30%～50%。
(3)细粒筛分分级设备方面。有MVS高频振网筛、高频振动细筛、高耐磨水力旋流器、新型斜窄流分级设备等以及美国德瑞克高频振动细筛和德国AFX复式流化分级机(分级效率达70%以上)。
(4)矿浆搅拌槽。目前国内普遍采用小直径叶轮、高转速的搅拌方式,存在消耗功率高,传动机构较大,设备腐蚀严重等缺陷。金川集团设备研究所设计制造,投放工业的矿浆搅拌槽与国内通用的设备相比,功率消耗低30%～50%。
(5)浮选设备。采用吸浆型充气机械搅拌式浮选机KYF -8和XCF -8联合机组代替A型浮选机,单位容积比用6A浮选机节能21%,操作稳定,节省浮选油20%以上。浮选柱是一种新型节能设备,随着浮选柱在设计、安装、操作和控制系统等方面的技术日趋成熟,其在节能降耗、处理细级别矿物和提高精矿品位方面的优越性得到充分显示。浮选柱在获得相同品位的情况下,可简化精选次数,减少药剂用量,降低能耗。浮选柱安装功率为浮选机的88%,因无运动部件,节约生产成本;结构和施工简单,当产能相同时,浮选柱占地面积仅为浮选机的65%,土建费用降低15%,成本为浮选机的55%。
(6)渣浆泵。ZJ型渣浆泵在选矿中的应用,耗电量节约6%。过流元件一般能连续运行3 000～4000 h,是其他泵的5倍以上。
(7)高效浓密机。浓缩脱水设备目前运行费用较低、效果好的还是浓密机,但是浓密机基建投资大、占地面积大。新发展起来的倾斜板式浓密机,沉降面积成倍增加,脱水效果好。通过生产实践表明倾斜板浓密机占地面积小、沉降面积大、固液分离效果好,对回水工艺的应用和改造显示出较大优势。
(8)精矿脱水设备。有高效、先进的盘式过滤机、陶瓷真空过滤机、自动立式压滤机等。
三、选矿厂节能降耗途径的思考
1、在新选矿厂设计建设中
在选矿作业中,若生产建设规模小,则投资比高(单位分担成本高),投资回报期长,收益差。而生产建设规模大,不仅投资比低,投资回报期短,而且会较好地利用资源,可以实现资源综合利用。从节能降耗的角度来看,先进的工艺流程也是必不可少的,它是由许多先进的单体技术或设备所组成,积极将新型高效节能设备和技术,先进设备或技术具体运用于实践,合理衔接匹配,充分发挥各单体技术的作用,就能组成既节能又缩短碎磨、分级、分选工序的工艺流程。故在新选矿厂设计建设中,首先考虑是否尽可能地利用坡地建厂,实现矿浆自流,少用泵。其次尽可能考虑规模效益,采用大型节能设备,自动化控制。最后尽可能采用先进的设备,优化选矿工艺,达到短流程,低投入,高效益。
2、在改造老选矿厂中
(1)首先强化改造现有的矿石破碎、磨矿工艺和设备,推行先进的碎磨节能技术,确定合适的矿石入磨粒度。J.C. Farrant认为:当破碎的粒度为9～12 mm时,破碎的总能耗最低;而国内公认的经验粒度范围为10～15 mm可以大幅度提高磨矿产量,降低能耗和改善入选条件。
(2)改造磨矿控制,采用自动化监测仪表,检测磨机音频、磨机功率及分级机电流,分析磨机工作状态,采用模糊算法和模糊推理,优化磨矿分级控制模型,实现球磨机给矿自动控制、磨矿浓度自动控制、分级溢流粒度自动控制,充分发挥磨矿分级效率,实现磨机处理能力最大化。实践证明,自动化控制系统能够优化磨矿分级生产过程,充分发挥设备效率,减少或杜绝球磨机涨肚和空转时间,降低钢球和衬板损耗,降低生产成本,经济效益显著。如鞍钢弓长岭选矿厂采用磨矿分级自动化控制技术,实现球磨机生产能力提高8%,能耗降低8%～15%,劳动生产率提高5%～10%,金属回收率提高2%。
(3)采用磁性衬板技术。磁性衬板技术比较成熟,其耐磨与自我保护作用与普通衬板不同,能在表面形成保护层,寿命达2～6 a,实践证明在不同型号磨机应用磁性衬板后,可降耗8%～10%。
(4)磨矿介质。选用贝氏体钢材质是一种趋势,用户直接以吨矿石耗钢球(棒等)量最少来选择磨矿介质,只需制造厂家在产品质量上保证贝氏体材质的优异耐磨损、冲击韧性强的特点。
(5)在磨矿过程中加入助磨剂以改变组成矿物各自的表面性质,降低微粒间的粘附作用,降低矿物的硬度,从而在一定程度上可以降低磨矿能耗,取得较好的磨矿效果。
(6)改造老选矿厂的用电方式。目前最好的节能方法就是利用变频调速技术,在无须更换原来可靠耐用的鼠笼式三相异步电动机,不影响电网的情况下,如在选矿厂所有笼型电机上均采用变频调速技术,一般节能在20%～55%左右。
(7)选矿厂尾矿输送是另一能耗大项,由于尾砂必须及时输送到尾矿坝,所以矿浆泵必须一天24h不停运转。由于排放浓度低(15%～16%),造成了尾矿输送能耗大,经营费用高。在泵站、管道、扬程均固定的情况下,较宜采用变频调速器改变机组的转速、改变泵叶轮的参数等技术改造旧泵,通过变频调速尾矿矿浆输送泵,实现45%以上高浓度输送或恒浓度输送,可节省能耗30%～50%。
(8)对于浮选矿厂,选矿药剂在选矿中具有极其重要的作用。高效选矿药剂可节省药剂用量1 /3～1 /2,显著地降低药剂费用,大大降低选矿成本,同时改善精矿的品位,提高金属回收率3%～5%。
四、选矿厂节能降耗的展望
节能降耗是选矿企业一项长期而艰巨的任务,应深挖节能潜力,不断开发和应用节能新工艺、新技术和新设备。
1、根据新的破碎理论,以发展新的、高效的破碎工艺技术。如热力破碎、电照射、微波照射、超声波法使矿物间产生温度应力,从而使矿岩的强度降低约1 /2～3 /4,从而提高破碎效果,改善矿石的可磨性,降低研磨所需的能量。
2、磨机的超临界转速应用研究。在球磨机内,动能的大小与钢球落下的高度有关,而钢球落下的高度又取决于磨机的转速。因而,可以考虑利用磨机的超临界转速运转来提高其处理能力和磨矿效率。众所周知,磨机的处理能力随磨机转速的增大而增加。但超过其临界转速时,磨矿效率反而下降,采用矿石和介质流导向机构,人为改变常规磨机中磨矿介质和矿石流的运动轨迹,使其在超临界转速状态下仍按设计的抛物线轨迹运动的超临界转速机的磨机,达到增产节能降耗。
参考文献：
关键词:辉钼矿；选矿工艺；浮选；铜钼分离；
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
中图分类号：F407.1文献标识码： A 文章编号：
钼是发现得比较晚的一种金属元素，是一种很重要的资源，由于金属钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐磨研等优点，因此在工业上得到了广泛的利用，在我国钼是我国六大优势矿产资源之一，资源储量比较丰富。钼矿产量来源主要有3个：（1）原钼矿山的原生钼；（2）铜矿的共生和副产钼； 从废弃的含钼催化剂等中回收的钼；其中第一类和第二类钼来源占绝大多数，而相对于原生钼来说，共生钼的生产成本较低。
一、辉钼矿的可浮性特征
钼矿物中，分布最广、最具有工业价值的是辉钼矿，目前世界上钼产量中99％是从辉钼矿中获得的。辉钼矿为典型的六方晶系，钼的配位数为6，每个钼离子周围的六个硫离子排列在三角棱晶的顶点上，成三方柱排列，其结构呈六方层状或板状结构，层间为范德华力的S-MO-S结构，层间的结合力很弱。在开采、破碎和磨矿时，沿S-MO-S层间破坏暴露出的晶面呈非极性、低能、不活泼、这种晶面称为“面”，具有极好的疏水性，因此，辉钼矿具有良好的天然可浮性。针对这一特性，辉钼矿回收通常采用浮选作为主要的选矿方法。
2、钼矿选矿方法
2.1单一钼矿选矿方法
就大多数单一钼矿而言，典型的选矿工艺是粗磨粗选-再磨再选，粗磨粗选的理论基础是辉钼矿天然可浮性较好，测试揭示1/16～1/24的辉钼矿连生体，在高馏程宽馏点（经乳化后）烃油存在下，可良好地上浮。
辉钼矿虽然易浮，但钼矿石中钼含量很低，一般为0.01%~0.45，0.2%以上即为富矿。钼精矿质量要求又很高，要求含钼在45%～47%以上。因此，浮选过程中辉钼矿的富集比很高，在400以上，这就要求多次精选，一般为4～10次。辉钼矿较软，细磨易泥化，影响精矿质量。另外，辉钼矿天然可浮性好，即使粗达0.6mm的贫连生体，只要表面有1%，也能顺利上浮。因此，适宜采用粗磨-粗选的粗选段，对粗磨-粗选所产生的含有大量连生体的粗精矿进行再磨，使之充分解离，并进行多次精选，即采用多段再磨--多次精选。图1为单一钼矿典型的选矿工艺。
图1
2.2铜钼矿选矿方法
铜钼矿石是钼的主要来源之一，铜钼矿石中回收的钼量占世界钼总产量的48％。以铜为主伴生有钼的铜钼矿床，常以斑岩铜矿型存在，因其储量大，是当前提取铜的重要资源，同时也是钼的重要来源。由于此类矿床具有原矿品位低、嵌布粒度细的特点，并且辉钼矿具有层状结构，有良好的天然可浮性，常与黄铜矿、黄铁矿密切共生。因此，从铜钼矿石中回收辉钼矿，比从以辉钼矿中为主的矿石中回收钼更难，流程更复杂，回收钼往往还要受到回收铜的制约。
在铜钼矿石中进行铜钼分离，原则上有优先浮选和混合浮选两种方法。其中，采用较多的是混合浮选，即先通过粗选得到铜钼粗精矿，然后从铜钼粗精矿中分离铜或钼。由于硫化铜矿物和辉钼矿均易浮，且铜矿物与钼矿物的可浮性较近，获得铜钼精矿是容易实现的。但在铜钼精矿中进行铜矿物与钼矿物的分离难度较大，通常要通过物理或物理化学方法进行铜钼分离前的预处理。曾被研究或被工业采用的方法有：
（1）浓缩脱药。通过铜钼混合浮选所得到的泡沫产品，其中含有大量的黄原酸类捕收剂，为了减少这些残余药剂对黄铜矿可浮性的影响，降低抑制剂用量，通常在铜钼分离前进行浓缩脱药。
（2）加热处理。在铜钼分离前，对铜钼混合精矿进行加热处理，其目的是使矿物表面吸附的捕收剂疏水膜分解、氧化或蒸发、并使非钼硫化矿物表面自身氧化，从而使其受到抑制。实践证明，采用热水加温进行铜钼混合精矿浮选分离，钼精矿的质量和回收率都有明显提高， 并大大降低了硫化钠的用量（可减少85%～90%）。因此全世界约40%的主要铜--钼选厂，都采用不同方式的热处理工艺进行铜--钼分选。
（3）氧化。包括加入各种强氧化剂，如氯气、过氧化氢及臭氧，使硫化铜矿物表面的捕收剂氧化分解，或能使铜矿物在碱性矿浆中表面氧化形成亲水氧化物吸附层。
铜钼精矿经过预处理之后，进入铜钼分离作业，常用的铜钼分离方法主要有以下几种：
1）常规浮选方法。 一般采用抑铜浮钼的工艺，其关键就是实现对铜矿物的抑制。已有研究表明，对硫化铜矿具有抑制作用的药剂有几十种，但具有工业应用前景或已在工业上采用了的药剂不多，可分为以下两类。①无机物。如硫化钠类、诺克斯类和氰化物类。这三类药剂或单独使用、或混合使用，已构成了铜钼混合精矿分离中抑铜浮钼的常规药剂。②有机物。 如巯基醋酸盐和乙基硫醇等。在对铜矿物实现有效抑制后，浮钼时-般加入少量非极性油，以强化辉钼矿浮选。此外，为提高钼精矿品位，还需加入一些调整剂，如水玻璃、六偏磷酸钠等抑制脉石矿物、分散矿浆，经过多次精选（6~14次），才能获得高质量的钼精矿。
2)充氮浮选。长期以来，大多数钼、铜选厂广泛应用氰化物、硫化物和诺克斯药剂抑铜浮钼，以实现铜铝分离。目前，由于人们对环境保护越来越重视，具有剧毒的氰化物和诺克斯药剂已逐渐被淘汰。因此，生产中一般都使用硫化钠或硫氢化钠等硫化物作铜矿物抑制剂。但硫化
关键词：现代化选矿厂；总平面布置优化；景观设计
在经济发展的促进下，我国工业水平大幅提升，当前的选矿厂尤其是大规模选矿厂都在利用先进设备与技术，生产系统因此实现自动化与数字化，基本达到现代化水平。但在生产水平不断提升局势下，人们对于生活与工作环境的实际要求日益提升，对于现代化选矿厂而言，其总平面布置除了要具备合理性，还要从环境结构角度出发，充分考虑生产生活协调发展。为此，本文结合实例，对现代化选矿厂的总平面布置优化与景观设计进行深入分析，具体内容如下。
1现代化选矿厂概况
某现代化选矿厂每年原矿处理量为750万t，其地表属于第四系覆盖，地势走向为北高南低，地面标高保持在30.10-43.50m范围内。矿区的气候条件较为湿润，且四季分明，雨量较为充沛且相对集中，与其他地区相比无霜期明显较长。该选矿长所用原料主要为铁矿石，成品以铁精矿为主，产量在原料量的30%左右，为降低物资运输成本，厂址选定于提升井井口周边，在实际工作中可与井口的工业场地一并考虑。由于会受到赋存条件等因素的影响，选矿厂与提升井井口的工业场地被限制在此矿区矿段间的一个较为狭长的地带。从整体上看，厂区倾向于东北向，南北方向上的长度为0.8km，东西方向上的宽度为0.4km。根据地形等实际条件，北侧是选矿厂区，南侧是工业场地，而工业场地的西侧是厂前区。现围绕该选矿厂实际情况，对其总平面布置优化与景观设计做如下分析。
2总平面布置优化
2.1原始布置方案缺陷
（1）选矿厂的主要用地是在工业场地北端，这样能保证选矿厂与井下的矿石流向保持一致，有效缩短运输距离[1]。然而，由于受到外部因素影响，用地向东北侧倾斜，和场地之间留有一定角度，由主井中产出的矿石需经过转运站以后才可以正式进入到后续的中碎车间。此外，井塔楼虽然是选矿厂标志性建筑，但厂前区处于西南侧，场地与选矿厂的夹角严重影响了视觉美观。（2）在工艺布置与地形条件制约下，厂区内未发现南北向的通道，仅存在环形的通行道路，车间无法进行及时的联系。（3）选矿厂中存在很多皮带运输环节，平面布置难度相对较大，并且在这种生产条件下，用于投资和运输方面的费用也会显著增加。（4）厂区内中碎和筛分车间以通廊的方式进行交错布置，占地面积在1.0hm2以上，不能满足节约用地方面的要求。
2.2优化布置方案
对于厂区的空间环境设计而言，总平面布置为重要基础。为创造和现代化更为适宜的良好空间环境，在初步设计过程中根据场地特征，在综合考虑自流的基础上，按照精细化设计理念，从各项设计细节入手实施深入剖析。首先，对和选矿厂直接相关的各项外部条件进行分析，对于井口的工业场地而言，其主要为井下工程提供服务与便利。由于地下采矿工作有一定复杂性，需要经过开采、运送与破碎之后提升到地表，采矿井口的实际位置决定了场地位置，而出车方向还与地标建筑布置有关，井口建筑位置也会因此得以确定[2]。在明确建筑位置的基础上，主厂区的总平面布置优化需要从生产工艺方面入手，处理之前提到的角度问题，调整选车车间内部，充分考虑井口位置、地形地势与厂区的外形，打破以往的思维定势，二次调整厂房的布置类型，选矿厂和井口建筑的位置要保持一致，由主井产出的矿石经过皮带会运送至中碎车间，这样可直接省略皮带运输。此外，通过多方案对比，促使选矿工艺系统形成一个L型布置。主厂房南端设置为矿区控制中心可以为磨选主厂房提供服务，主要布设在西南侧、选矿综合楼布置在锅炉房北端。综合选矿厂井口运输方向与用地条件，通过对内外部布置的有效调整，对厂区的总体布局进行大幅优化。优化完成后的总布置很好的考虑了矿浆自流，只是个别产品筛分到粉矿仓由于地形要求，矿石要实施提升。
2.3竖向设计
对于厂区的竖向设计而言，通过有效的优化，充分利用现有地形，符合工艺流程方面的需求，井口的工业场地与选矿厂在总体上共分成3个台阶，核心附属设施布置充分考虑地形特点，按照由高到低的顺序进行布置，降低用于建筑基础处理方面的成本，缩减土方量，缩短胶带和管线，并降低生产中的能量损失。此外，还要二次利用采矿弃石、弃土，对项目填方材料进行有效补充[3]。
2.4指标分析
该选矿厂的总平面布置在经过优化以后，厂区占地面积、建筑系数、道路与场地铺装面积、土石方量与绿化系数都出现明显变化。其中，厂区占地面积缩小1.57hm2，建筑系数提升1.77%，道路与场地铺装面积减小2010m2，土石方量减小2.22m2，绿化面积虽然保持不变，但由于占地面积减小，所以绿化系数提升0.72%。从以上数据上看，此次厂区总布置优化效果十分显著，为营造良好环境景观打下了坚实的基础，而且还能为后续的景观设计提供必要的依据。
3景观设计
（1）办公区入口广场：在办公区的入口位置布置一个中心广场，将其作为办公区景观核心，打造良好的景观形象。广场借助植物等要素构成图案、庭院。另外，还要借助有效的设计方法确保景观可以在统一当中寻求一定变化，使用合理的园林手法打造雕塑和小品，以此对企业内涵进行展示，充分体现企业风貌。（2）副入口广场：在厂区的副入口位置，将大体量建筑作为主要背景，采取简单且大气的方法将景观元素充分融入到厂区的建筑中，确保二者形成一体，同时辅以具有层次化特点的绿化格局，创造独特的副广场景观，体现企业形象与风貌。（3）工业水体：厂区的南部设有一个储水池，容量为1600m2，中部设有三个直径为60m2的浓缩池，背部设有5个直径为29m2的澄清池，澄清池是整个水体景观的核心，在其周围还存在大面积绿地，配置有优美、茂盛的花草，为进一步烘托景观特性，还要在浓缩池等设施的周围种植草木，以此形成独特的绿化景观[4]。（4）井塔：从整体上看，厂区的南侧设有3个井塔楼，其高度都在50m以上，相邻井塔楼之间相互呼应，组成一个系统的对景景观，彰显出现代化工业的强壮生命力。
4结语
对于现代化选矿厂而言，其总平面布置与各大生产要素的实际布局和提升环境质量同样关键，二者的有效结合是现代化工业的核心体现。其中，优美的环境能引导人们的创造能力，使人和自然环境真正进入可持续发展模式。而现代化工业对应的环境设计主要指的是在满足各项功能需求的基础上，创造一个无论是生产还是生活都必须的良好景观。基于选矿厂的优化设计，通过对绿化与景观等重点要素的有效结合，可以更好实现效益统一目标，为促进选矿厂未来发展奠定良好基础。
作者:李丹 党娜 单位:长沙有色冶金设计研究院有限公司
参考文献：
[1]彭成,姚俊元,景巍.某大型磁铁矿选矿厂设计优化实践[J].现代矿业,2016,10(06):286-287.
[2]陈伟.重丘地区净水厂总平面布置优化设计[J].化学工程与装备,2016,11(07):304-307.
关键词：充气浮选机，原矿性质，处理矿量，回收率
中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司（原红透山铜矿）已具有50年的生产经历，为采、选、冶联合企业。目前，矿山保有地质储量900万吨，选矿各项经济技术指标都达到了历史较好水平，铜回收率：92.57%；锌回收率：73.22%；硫回收率：73.50%。前几年由于处理矿量逐年增加，矿石性质随着开采深度的变化也发生着变化，原浮选设备已不适应选别工艺的要求，导致生产指标下降。通过对充气式浮选机的研究和原浮选设备的对比分析，铜、锌、硫浮选设备全部改用充气机械搅拌式浮选机，提升了设备装备水平，改善了技术作业条件，使三种产品的回收率得到大幅度提高，取得了较好的经济效果。
1 原矿性质
抚顺红透山矿业有限公司为典型的铜、锌多金属硫化矿石，矿床类型为中温热液充填交代矿床，并以充填为主交代为辅。
矿石中主要金属矿物有黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿等，主要脉石矿物有绿泥石、石英、绢云母、透闪石、角闪石、绿帘石和方解石等。
矿石中铜、锌与铁的硫化物致密共生，闪锌矿、黄铜矿沿黄铁矿裂隙充填交结，具有交代溶蚀作用，黄铜矿呈点滴状分布在闪锌矿中，矿石中的黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿嵌布紧密。黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿均赋存于石英—绢云母片麻岩中。毕业论文，回收率。毕业论文，回收率。黄铁矿、闪锌矿、磁黄铁矿以粗粒为主，黄铜矿以细粒为主，粗粒较少。金属矿物嵌布极不均匀。
2生产工艺流程
抚顺红透山矿业有限公司选矿厂采用的是两段磨矿、优先浮选工艺流程，即两段连续磨矿、优先选铜、铜尾选锌、锌尾选硫的优先浮选工艺。此工艺于1991年7月改造并投入运行后，比较适合选矿厂的选矿生产。经过几次局部改造后，各项技术指标都取得了较好的效果。工艺流程详见图—1
工艺流程图图—1
3 改造前存在的问题
优先选铜浮选工艺的最初设计生产能力1400t/d，为了发挥规模效益，以适应市场经济的发展，选矿厂的处理矿量逐年增加，由优先浮选改造之初的40多万吨／年扩大到60多万吨／年。处理矿量的增加造成浮选设备生产能力不足，导致原有的设备配置与生产作业量不匹配，进而导致选矿工艺条件达不到要求，最终影响选矿生产指标，通过对前几年的指标统计分析（见表—1）可说明浮选时间短和浮选设备生产能力的不足。
历年来主要技术指标统计 表－1
年份 矿量 原矿品位（%） 回收率（%） 改造情况 （万吨） 铜 锌 硫 铜 锌 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台浮选机 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 铜浮选机改造后 2006 55.1 1.551 2.247 19.797
破坏性采矿罪，是指违反矿产资源法的规定，采取破坏性的开采方法开采矿产资源，造成矿产资源严重破坏的行为。
（一）客体要件
本罪侵犯的客体是国家对矿产资源的管理制度。矿产资源属于不可再生的资源，采取破坏性开采的办法，使矿产资源遭受毁灭，是对国家矿产资源管理制度的侵犯。
国家对矿产资源的管理活动主要包括：（1）对全国有矿产资源进行统一规划、合理布局；（2）对采矿权主体进行资格审查，授予采矿权、颁发采矿许可证，依法保护正当的采矿权；（3）对采矿单位或者个人进行全面的技术监督，保证采矿活动的科学性和计划性，防止破坏矿产资源。凡违反上述及其他有关矿产资源保护的法律制度以及管理活动，均视为对矿产资源管理制度的侵犯。
本罪的对象是矿产资源，是指在地质活动过程中形成的、蕴藏于地壳之中的、能为人们用于生产和生活的各种矿物质的总称。其中包括各种呈固态、液态或气态的金属、非金属矿产、燃料矿产和地下热能等。
（二）客观要件
本罪在客观方面表现为违反矿产资源法的规定，采取破坏性的开采方法开采矿产资源，造成矿产资源严重破坏的行为。所谓违反矿产资源法的规定，是指违反《矿产资源法》、《矿业暂行条例》、《矿主资源保护试行条例》、《群众报矿奖励办法》、《矿山安全条例》、《矿山安全监察条例》、《矿产资源勘查登记管理哲行办法》、《全民所有制矿山企业采矿登记管理暂行办法》、《矿产资源监督管理暂行办法》、《放射性矿产资源勘查登记管理暂行办法》、《放射性矿山企业采矿登记发证实施细则》、《石油及天然气勘查、开采登记管理暂行办法》、《中华人民共和国煤炭法》和《国务院关于对黄金矿产实行保护性开采的通知》等等。这些有关矿产资源保护的法律规定。采取破坏性的开采方法开采矿产资源，是指违反矿产资源法的规定，使用不合理的开采顺序、开采方法和选矿工艺，致使矿产资源的开采回采率、采矿贫化率和选矿回收率达不到设计要求。根据《矿产资源法》第29条规定：“开采矿产资源，必须采取合理的开采顺序、开采方法和选矿工艺。矿山企业的开采回采率、采矿贫化率和选矿回收率应当达到设计要求，”第30条规定，“在开采主要矿产的同时，对具有工业价值的共生和伴生矿产应当统一规划，综合开采，综合利用，防止浪费；对暂时不能综合开采或者必须同时采出而暂时还不能综合利用的矿主以及含有有用组分的尾矿，应当采取有效的保护措施，防止损失破坏。”
综合开采，综合利用，防止浪费，是要求在地质工作和采矿过程等各个环节中，避免“单打一”和只顾眼前利益、局部利益的现象。只顾眼前利益和局部利益，采富矿弃贫矿，采大矿弃小矿，采厚矿弃薄矿，采易采矿丢难采矿，会对矿产资源造成严重浪费和破坏。
所谓“合理的开采顺序”，是指保证回采作业安全，资源合理回收和采矿效益好的开采顺序。“合理的开采方法”，是指生产安全、采矿强度高、矿产损失和贫化率低，矿产资源利用率好及经济效益高的开采方法。“选矿工艺”，是指用物理或化学方法，将矿物原料中的有用成分、无用矿物或有害矿物分开，或将多种有用成分分离开的工艺过程。如果开采顺序、开采方法和选矿工艺不当，将造成矿产资源的浪费和损失。
这些单一的、欠综合的和不符合开采程序的开采方法不仅给矿产资源造成了浪费。也对矿产资源造成了严重的破坏。如果未按上述操作规程和保护性采矿的规定精神开采矿物质的，则视为破坏性采矿行为。但该行为构成犯罪，还需要具有造成矿产资源严重破坏的结果。至于“严重破坏的结果”的标准，法律则没有明确的规定，实践中应当根据行为人破坏性开采的方法，矿床的大小、矿种的特性等等来综合衡量。
（三）主体要件
本罪主体为一般主体。凡达到刑事责任年龄、具备刑事责任能力的人均可成为本罪主体。单位亦可成为本罪主体。
（四）主观要件
本罪在主观方面表现为故意，过失不能构成本罪。这种故意具体是指行为人明知其行为会造成矿产资源严重破坏的结果而仍然实施，最终导致亥种结果发生的心理态度。
二、认定
区分破坏性采矿罪与故意毁坏财物罪的界限故意毁坏财物罪，是指故意毁坏或损坏公私财物，数额较大或者有其他严重情节的行为。根据《中华人民共和国矿产资源》第39条至第41条的规定，对于未经许可擅自采矿的；超越批准的矿区范围采矿等行为，又拒不停止开采，造成矿产资源破坏的；以及破坏采矿、勘查设施的，依照《刑法》第156条的规定定故意毁坏财物罪，对直接责任人员或者破坏采矿、勘查设施的人追究刑事责任。即按故意毁坏财物罪定罪。破坏性采矿罪与故意毁坏财物罪的相似之处在于它们在客体上都侵犯了财物的所有权，主观上都出于故意。但两罪之间却存在着本质的差别：（1）客体要件不同。破坏性采矿罪主要侵犯的国家保护矿产资源的管理制度；而故意毁坏财物罪侵犯的则是公私财物的所有权。（2）客观要件不同。破坏性采矿罪在客观上表现为违反矿产资源保护法的规定，实施采矿行为，从而造成矿产资源破坏，但这种行为并没有改变矿产资源的性质，只是在某种程度上造成巨大浪费现象，降低或减少其利用率和回收率，从而造成对整体矿产资源的破坏，但矿产资源本身仍具有其原有价值和使用价值；而故意毁坏财物罪在客观上则表现为毁坏行为，即毁灭、损坏，其结果是使公私财物的使用价值或价值部分或全部丧失。（3）主体要件不同。破坏性采矿罪的主体既可以是自然人，也可以是单位；而故意毁坏财物罪的犯罪主体只能由自然人构成。
采矿工程
采矿很容易理解，就是把矿物从地壳或地表开采出来。不过加上“工程”两字后就复杂多了。首先它是一个大工程，是规模最大最复杂的岩土工程，其次它要运用到很多工程学的知识，最后它是指对有矿物的矿床的开采。
作为一个地矿类专业，它又细分为煤、金属和非金属方向，顺利毕业后的采矿工程师应该具备诸如矿区开发规划、开采设计、矿山安全技术等基本技术。矿业是工业之母，矿物原料和工业生产、民生经济息息相关，世界各国都视矿产资源为经济发展的重要原动力。但目前我国采矿的方法和几十年前并没有本质上的不同，直到近几年才发展出爆破技术和数字化矿山技术，和发达国家的差距不小。现在我国矿产资源的利用效率也比较低，这些反而为这个专业的学生的发展提供了空间。
采矿工程不仅仅是采矿，在开采矿藏的同时，如果在采矿前做好采矿后土地的二次利用规划，则可以保护环境同时取得土地的再利用。因为在采矿过程中，对环境、水土保持，甚至是交通运输都会造成严重影响，好的规划才可以让开发和环保的冲突降到最低。采矿工程要学习的绝不仅仅是如何采更多的矿藏，更要学习如何进行更好的事先规划，如何设计更好的采矿技术和装备，如何规划更好的安全规划，能够进行可持续发展的采矿工程才是好的工程。
这个专业有个特点——实践课程很丰富。除了在教室里进行的机械类的课程实践，比如电工电子技术实验、岩石力学实验、测量学实验等以外，不少院校都和矿业公司联合设立了很多校外实习基地，有的企业还专门安排了懂技术、有实践经验的工程技术人员现场向学生讲授生产工艺和新的技术方法。学生们能够来到真正的采矿现场，实地体验采矿的作业环境。
采矿工程专业的学生毕业后，大部分愿意留在这个行业的学生去了矿山就业。除此之外，也有去机械制造行业或是政府的能源开发规划部门工作的。要知道矿业公司的总工程师无一例外都是采矿工程专业出身，所以，只要热爱这个行业就一定能干出成绩。
矿物加工工程
采矿工程的同学们负责把矿石开采出来后，并不是所有矿石都能马上被利用的。这个时候就需要矿物加工工程的同学进行矿物分离——利用各种技术手段和设备把有用矿物和脉石（无用矿物）分离开来。比如铁矿石中有石英（属于脉石），通过磁选和浮选（这些专用技术名词都是加工方法）把石英分离出来，就可以大大提高铁矿石的品质，把“贫矿”变“富矿”后再进行炼铁工作。到了煤矿行业，就用重选和浮选的方法把煤矸石从精煤里分离出来。经过矿物加工之后的矿物的价值和利用率都可以得到很大的提高。
这些加工方法和物理、生物、化学都有联系，作为一门应用学科，它的很多课程设置都和过程工程专业的很多课程相同。同时还有很多和“矿物”两字有关的专业课程——矿物学基础、工艺矿物学、矿物材料学等等。总之，工科无疑。
矿物加工工程也被称作选矿工程，很多学生毕业后进入了选矿厂。由于我国很多铁矿的质量不高，因此选矿就显得尤为重要。不管地质工程师找到的铁矿是怎样的贫矿，选矿工程师都能选别出可供冶炼的有用矿物。怎么样，听上去是不是很牛？
除了像选矿厂这样的工厂，还可以进入投资公司，为公司提供矿山投资的建议。另一方面，由于国内矿业发展和相应的生产装备的发展有着不小的落差，因此很多国外的矿山机械公司都在国内开设了工厂或销售公司，也需要矿物加工工程专业的学生。
石油工程
说完了矿，接下来说石油。在很多人的印象里，石油代表着富裕。小国家文莱、中东的阿拉伯国家等石油产出国都因为石油而积累了巨额的财富。石油工程是我们学习如何开发、使用和研究石油的一门学科。简单来说，就是学习如何开采石油，用什么方法能够最经济地开采出最多的石油。
有人说石油是不可再生资源，所以总有被开采完的一天，因此石油行业注定是夕阳产业。其实不然，我国是世界第五大石油生产国，又是石油消费大国，石油工业是基础工业，很多行业的原材料都从石油中提炼。因此这个行业非但没有萎缩而是在迅速发展，需要大量具有相应科学素质和专业技能的应用性人才。在2010年由教育部公布的本专科就业状况中，石油工程专业在211院校的就业率≥95%，普通院校则≥90%，就业势头十分好。
同时，很多石油企业在社会里也属于相当好的企业。除了像中国石油大学（北京）、中国石油大学（华东）、西南石油大学这几所全国闻名的“石油”大学外，在一些有油田的省市也有“石油”大学，如东北石油大学（大庆油田），辽宁石油大学（辽河油田），但总的来说，开设这一专业的院校并不是很多，本科的话不超过20所。很多学生毕业后都进入了中石油和中石化，有些油田企业在学生的新生开学典礼上就来做宣传，可见这个行业对于人才的渴望。
当然，要进入这些优秀企业，学生本身也要学好专业课程。石油工程的课程设置离不开“石油”——从大一大二对于高数、物理、化学和计算机等基础知识的学习开始，到大三大四的各种和石油工程理论的学习，从油气田的开发设计到去油田进行实践，学理论、学技术，才能为做一名“石油人”做好准备。
随着经济的高速发展，特别是在中国加入世贸组织的今天，各企业为了提高自身的市场竞争能力，使得企业可持续发展，特别是在资源性产业中，可持续发展已经成为战略目标，如何节能降耗已经成为企业发展的头等大事。选矿行业作为资源性产业的重要组成部分，如何挖掘设备潜能，降低能耗，已经成为企业可持续发展的首要问题；任何资源型产业都面临着一个问题，那就是能源枯竭的问题，如何合理的使用这些有限的资源。毫无疑问，通过各种手段提高设备生产效率、提高产品质量、降低生产成本已是一种必然趋势。在这种趋势下，选矿磨矿自动化应运而生，并在各种选矿行业中被广泛应用，尤其是在钢铁选矿行业的广泛应用，自动化程度达到了前所未有的高度。
磨矿分级作业是选矿工艺中最为重要的生产工艺环节之一，其处理能力决定了选厂的整体产量，其溢流粒度的合格率直接影响到后续选别指标的好坏。靠人工来调整该作业成绩环节不公不能充分发挥磨机的处理能力，也不能准确保证分组溢流粒度的合格率。尤其是在矿石性质（硬度、粒度、结晶粒度等）多变、生产作业指标波动大的复杂工业现场。高水平的管理带来效益与自动化产生的效益是不可比拟的，因此对其实施自动控制具有极其重要的意义。
在国外每一个选矿厂的设计过程中都充分地考虑到自动化控制这一重要环节，尤其是在磨矿分级作业。例如在加拿大某铜选厂，其处理能力达3000Mt/a，在职员工仅有200人左右，人均年劳动生产率远超过我国选厂人均年劳动生产率，在英国、澳大利亚、瑞典等矿业较为发达的国家更是如此。
实现磨机的最优化给矿的关键在于正确地分析出矿石性质、矿石性质的变化、磨机的运行状态。传统的人工操作主要依靠其经验，通过视听来决定给矿与给水。这种方法能反映出应给矿与给水的趋势，难以准确地确定出应矿与给水量，更不可能实现最优化给矿，因此人工操作不可避免地要受到多种因素的影响。
在稳定分级溢流粒度的前提下提高台时处理量7～10%。以一台 O2736球磨机为例，年直接效益近百万。同时，自动化控制减轻了工人的劳动强度，减少了设备故障率，大幅提高了工人劳动生产率和设备作业率，对提高选厂产品的产量和质量具有特别重要的意义，因而自动控制化控制生产已成为选矿行业发展的趋势。
关键词：节能；节能管理；节能工艺；节能设备
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
中图分类号：F407.3文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）
选矿厂节能的重要性
节能是我国社会经济发展中的一项重要任务。在第“十一”个五年计划中，明确要求节能20％。选矿厂的能源动力费占制造成本的40％左右，是能耗大的企业之一。节能是选矿厂健康快速发展的基本保证，也是提高企业竞争力，增效的重要途径之一。因此，作为选矿工作者必须增强对节能工作的紧迫性和重要性的认识，不断提高节能意识。
推行节能工艺流程
选矿工程师要检查科技创新，大力推广节能新技术、新工艺、新材料。检查技改，设备大修、改扩建项目与节能相结合的原则。针对工艺流程上浪费能源方面的问题，坚持不断地进行节能技术改造。针对我国选矿厂目前普遍存在的问题，进行以下方面节能工艺的改造。
2.1加强对原矿抛出废石
选矿厂入选的矿石中，废石混入率高，造成原矿的品位降低。露天矿采出的原矿、废石混入率高达10~15%，地下矿采出的原矿，废石混入率也达5~10%，使进入选矿厂的原矿品位低于地质品位。废石进入流程后，增加了整个加工过程的电耗和费用。为此，要采用多种方法，多段抛出废石工艺。
对于铁矿石选矿厂，在破碎回路中安装磁滑轮是抛废石行之有效的方法。如河南省舞阳矿业公司铁选厂，在粗破碎和中破碎回路中，各安装了二台磁滑轮，在细碎回路中安装了一台磁选机。多段选别工艺流程的改造后，收到了很好的效果。改造后的工艺流程见图1。改造后的选别指标见表1。
图1磁滑轮多段抛废石流程
表1磁滑轮干选抛废石效果
由表1可见，采用多段磁滑轮改造工艺流程后，抛出废石量25%左右，使选矿厂的年处理量由74万t/年，提高到115万t/年。利用这一工艺可使选矿厂每年节电为810万kW・h。
对于绝大多数的有色金属和稀有金属矿石，采用辐射分选法，在-200mm至+25mm粒度范围内，可以抛出15~40%的废石。每吨原矿的处理成本仅为4-6元/t。选矿厂的能耗降低15~30%。俄罗斯固体燃料化学研究所研制的YAC型多段辐射分选机已经成功的应用于选矿厂。如生产能力为100万t/年的选矿厂采用8台分选机，选别效果基本令人满意。YAC型幅射分选机的规格见表2。
表2YAC型辐射分选机规格
2.2多碎少磨
多碎少磨就是降低入磨机矿石粒度，可以提高球磨机生产能力，从而减少磨机的能耗。这已为多个选矿厂的技术改造时间所证实。
多碎主要是提高破碎比，降低最终破碎产品的粒度。如某铁选矿厂采用三段一闭路破碎筛分工艺流程，改造前总破碎比为28.33，通过改造以后，总破碎比提高到50。最终破碎产品粒度从-30mm降低为-12mm。改造前后的破碎粒度和破碎比见表3。
表3 改造前后各产品粒度和破碎比
破碎流程改造的具体措施是：降低给入选矿厂的原矿粒度，从-850mm降到-600mm，加大粗碎机的破碎比，从2.83提高到4.28。提高中破碎机的能力和破碎比，用PYZ-2200中型破碎机替代PYB-1750标准型破碎机，使破碎比从3.0提高到3.5。细碎以美卓MP-500型多缸液压破碎机替代PYD-1750短头破碎机。用2900×5900双层振动筛替代SZZ1800×3600单层振动筛，提高筛分效率6%。经过上述改造后，该厂实现了多碎少磨的节能流程。
2.3多段磨矿
进入选矿厂的原矿中，有用矿物和脉石大多呈现不均匀嵌布，浸染粒度也不相同。采用多段磨矿，不仅可以优先选出粗精矿，也可以抛出单体解离的粗粒脉石。减少过磨，节省昂贵的磨矿动力消耗。如某铁选矿厂，原是二段磨矿，一、二段磨机各为二台MQGφ2700×3600mm球磨机。选矿厂扩产改造时，改为三段磨矿，一、二、三段磨机台数改为3:2:1。第一段磨机增加一台，磨矿粒度从-200目50%将为40%，粗磨后抛出尾矿40%，磨矿系统的处理量提高了30%，第二段仍用原来的二台球磨机，磨矿粒度由-200目75%改为55%，能很好满足扩产要求。增加第三段磨机一台，磨矿粒度达-200目占76%，保证了磨矿细度，获得高品位精矿。
在多段磨矿回路中，用水力旋流器替代以前的螺旋分级机，不仅使分级效率提高15%~20%，而且也可以减少精选作业里脉石在有用矿物中的夹杂，提高下段分选作业的质量。
粗磨机和高频振动筛组成闭路，细磨机和水力旋流器组成闭路的多段磨矿分级工艺是我们推荐的节能磨矿流程。自磨、半磨流程也是一种节能流程。
2.4多段选别组合
粗粒浸染类型的磁铁矿，采用多段抛尾，细筛和磁聚机、磁选柱结合。可以获得高品位精矿。节省能耗，已被一些新改造的选矿厂生产实践所证实。细粒浸染类型的磁铁矿，采用多段抛尾，再经反浮选深选，也可以获得高品位精矿，节省能耗。
如某铁矿石选厂所入选的矿石属粗粒浸染类型，最终磨矿细度为-200目占80%。第一段磨矿后，用磁选机进行粗选，就可抛弃产率达63.51%的尾矿，经再选和一次精选，可得到品位为61.95%的粗精矿，用高频细筛分级，筛下品位可达65.82%，作业指标见表4。
表4高频细碎筛分选指标/%
由表4可见，经高频细筛作业，精矿品位提高了3.85%，筛上经第三段磨矿后，经磁聚机分选，精矿品位提高到67.56%，作业回收率达98.55%，分选效率见表5。
表5 磁聚机分选指标/%
该厂改造后，采用三段磨矿、多段选别组合，最终不仅铁精矿品位达到优级精矿，同时选别流程的改造也达到了节能目的。
我国最大的鞍山铁矿区，属细粒浸染的磁铁矿、假象赤铁矿和赤铁矿类型。经过多年的试验研究和流程改造，对细粒级磁铁矿采用阶段磨矿――细筛再磨――多段磁选组合流程，取得了较好的节能效果。对难选的假象赤铁矿采用强磁抛尾，阳离子反浮选提高精矿品位的组合流程，取得了很好的节能效果，鞍山地区的重点选矿厂经改造后的指标见表6。
表6 鞍山地区重点选矿厂技术指标/%
以浮选为主的有色金属选矿厂，经过多年的试验研究和工艺流程的改造以后，也采用了节能的组合流程。如我国最大的德兴铜选矿厂，采用了粗磨――混合浮选――铜铁分离浮选――浮选柱精选，取得了较好的节能效果。
3、新型的节能设备
采用新型的节能设备是推行节能工艺流程的根本保证。近年来，我国选矿、机械工作者们研制了多种新型的节能设备和大型高效设备。
在加强原矿抛出废石方面，研制了新型磁滑轮、高场强磁滑轮干选机。在多碎少磨方面，研制了新型颚式破碎机、细碎层压式破碎机、H型高压辊式破碎机、新型振动筛。在磨矿分级方面，研制了大型自磨机和半自磨机、节能球磨机、MVS高频振动细筛、新型水力旋流器。
在磁选领域里，研制了很多先进的、我国独创的磁选机。如磁场筛选机、磁团聚重选机、电磁聚机、磁选柱、低场强自介质跳汰机、低磁场脉动磁选机、BX多极磁选机、SLON立环脉动高梯度磁选机、GCG型干式电磁感应辊式强磁选机。这些新设备应用在选矿厂的流程改造里，组合成新型的磁选流程，及时抛尾和多段分选，使我国磁选厂的节能和获得高品位精矿达到世界先进水平。
在浮选领域里，我国吸收了国外一些经验，研制了泡沫分选机、闪速浮选机、园型离心式浮选机、浮选旋流器、充填式浮选机、浮选柱、磁力浮选机等。新型浮选机广泛的应用在有色和稀有金属选矿厂的改造里，特别是应用到铁矿石选矿厂和铝土矿选厂的反浮选除硅降杂质方面取得了很好的效果。
脱水设备方面，主要是高效浓缩机、陶瓷过滤机和压滤机的采用。江西某铜选厂采用GN-24型高效浓缩机，使尾矿浆浓度提高7-15%，解决了微细物料浓缩中效率低，也减少了尾矿的泵流量，节省了电能。该厂安装了TT-30陶瓷过滤机，每小时节电110KWh，每天节点1300KWh，年减少电耗20万元，铜精矿水份由13.5%降到10%以下，全年减少运输费用70万元，选矿厂铜精矿运输损失由2.5%降到0.6%。
对选矿厂的调查资料进行综合统计后证实，采用新型节能设备可以节能10-20%，选用大型设备替代小型设备可以节能10-15%，采用节能的大型设备替代旧式的小型设备节能可达到20-25%。某厂实测φ1.5×3.0m球磨机，用滚动轴承替代滑动轴承后节能10-24%。采用φ1.2×3.0m大磁选机替代φ0.75×1.8m小磁选机，节能达20%以上。采用16m³以上的大浮选机比5m³以下的小浮选机，动力消耗降低30%左右。
4、选矿厂辅助设备的节能
选矿厂辅助设备电耗大的当属渣浆泵、水泵和风机，其次为皮带运输机和给排矿设备。
因为生产流程量随着矿石性质的变化在不断的波动，要求辅助运输设备皮带运输机、渣浆泵等要调速。调速不仅要满足生产需要，同时也是选矿厂重要的节能项目。
如山东某些选矿厂对渣浆泵和罗茨鼓风机配置的二台电动机采用变频调速后，进行实测节能数据见表7。
表7调速前后的节能数据
由表7可见，采用变频调速后，设备运行效率大大提高，年节电40万KWh。
选矿厂改造时，要选用高效渣浆泵、水泵和风机，传统的泵和风机效率一般在60～75%，而高效泵和风机可达85%左右。
5、选矿厂电器设备的节能
选矿厂作用的变压器，装机容量大、台数多，对变压器的节能要给予充分的重视。要采用节能型变压器，优先采用空载损耗少、短路损耗少、漏磁功率和励磁消耗特性好的变压器SF210型。新型变压器S10、S11，比以前应用的S9变压器还要节能。非晶合金变压器的铁损只有老式的S7变压器的20%，而S9变压器比老式高能耗变压器SJ、SJL、SL7、S7等铁损失低11%，铜损低28%。变压器使用寿命长达几十年，用新型节能变压器，节点效果相当可观。
选矿厂的电动机多达几百台，选用高效电机节电明显。如一台45kw电动机，效率提高1%，年节电4000kWh。Y系列电动机比老式的JO系列电动机效率高1.5%，而高效电动机比Y系列电动机要高3%左右。选矿厂在技术改造时，要优先选用YX、YE、YD、YZ系列的高效电动机，节能效果明显，1―3年内可收回全部更换新电动机的投资。
6 加强管理、大力节能
要把节能贯穿于选矿厂管理的全过程，广泛开展节能宣传，不断提高职工节能意识，健全各种节能管理制度。节能一度电、一滴水、一点油、动员职工为节能出谋划策。
坚持科技创新，加大推广节能新技术，新工艺、新材料、新设备。不断坚持进行节能技术改造。
加强选矿厂主要设备和辅助设备的管理，提高设备转运率、降低设备能耗。
逐步推广选矿厂自动化水平，采用计算机管理，不仅可以使设备处理能力提高5%~10%，也可以降低能耗10%左右。自动化投资可在2――3年内收回。
加强电气设备管理，控制变压器负荷平衡，压缩峰电一项就可使选矿厂一年节电100万元。
减少无功损失，采用集中和分组补偿，保持功率因数在0.96以上，减少线路损失。
加强选矿厂水、蒸汽、照明的管理，充分利用厂内循环水，减少新水的用量，回收设备冷却水，调节水泵的合理扬程，节省电能。
黄河以北的选矿厂冬季要采暖，要选用节能型锅炉，蒸汽管路要很好保温，厂房要做好保温。
选矿厂的照明耗电也应重视，白天尽量用自然采光，对重点部位可采用局部人工采光，要采用节能灯具。
7、结语
节约能源是基本国策内容之一。建设节能型。环保型的现代化选矿厂是每个选矿厂工程师毕生的奋斗目标。选矿厂的建设和改造都要采用节能型的工艺流程、工艺设备、辅助设备以及节能型的电气设备。更要重视节能方面的管理工作。逐步改造我们现有的1000多个选矿厂成为低能耗、低排放、资源循环利用、高效率的企业。
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