资源加工导论思考题1.docx
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资源加工导论思考题1
第一章绪论
(必考)名词解释:
矿物加工:
是指利用物理化学或生物的方法,将矿物进一步提纯,以满足生产生活要求。
原矿:
是指采出而未经选矿或其它加工过程的矿石。
精矿:
是指富集了有价金属的矿石。
尾矿:
是指经过选分后残余的可弃去的产品,常以符号X或T表示。
中矿:
是指品位介于精矿与尾矿间,它需进一步处理的选矿中间产品。
品位:
是指给矿或产品中有价成分的重量百分比。
产率:
是指产品对给矿计的重量百分数,通常以γ表示。
选矿比:
选得一吨精矿产品所需给矿的吨数,以k表示。
富集比:
是指精矿品位对给矿品位的比值。
回收率:
精矿中有价成分重量含量/给矿中有价成分重量含量X100%
(了解)1.简述矿物加工的目的。
其目的是通过重选、磁选和浮选等方法,将有用矿物和脉石矿物分离,将品位较低的原矿富集为人造富矿,为进行下一步的冶炼工作做准备。
(了解)2.矿物加工包括哪些基本过程?
碎矿、磨矿、选矿及产品处理
3.与选别有关矿物性质有哪些?
矿物磁性、密度、体积、形状、表面极性、导电性
(必考)重力选矿、浮选、磁选、电选的依据是什么?
(1)重力选矿的依据是利用矿石中不同矿粒间存在着密度差,借助流体作用和一些机械力作用,提供适宜的松散分层和分离条件,从而得到不同密度的产品。
(2)浮选的依据是利用矿物表面物理化学性质的差异而达到选分的目的。
(3)磁选的依据是利用各种矿物磁性的差异而达到选分目的。
(4)电选的依据是利用矿物在高压电场内电性的差异而达到选分的目的。
第二章碎矿与磨矿
名词解释
单体解离:
通过破碎、研磨或其他方法,对矿石中紧密共生的有用矿物和脉石矿物的连生体进行破坏,使之各自形成单一性质的矿粒的操作。
必考)破碎比原物料粒度与产物粒度的比值。
表征粒度减小的倍数。
必考)筛分效率实际得到的筛下物重量与入筛原料中小于筛孔的物料重量之比
(了解)1、碎矿与磨矿的目的是什么?
碎矿和磨矿的目的是,使矿石中的有用矿物充分单体解离及粒度适合选别要求,并且过粉碎尽量少,产品粒度均匀。
(必考)2、为什么说碎矿与磨矿在矿物加工中具有十分重要的作用和地位?
(1)碎矿及磨矿可以使有用矿物和脉石矿物充分单体解离,并在粒度上适合各种选矿方法的要求。
(2)从破碎矿石上看,过粉碎造成电能、材料及药品不必要的消耗,并且难于回收;过粗的粒级矿物还没有达到单体解离,无法回收。
(3)从投资上看,碎矿与磨矿作业占全厂投资的60%左右,电耗电量约占全厂的50%左右,生产经营费用也占全厂40一50%。
(4)在技术上,磨矿产品的质量高低直接影响着选矿主要指标的高低,磨矿生产能力的大小直接决定着选厂生产能力的大小。
磨矿消耗大量的能量及钢材。
了解)3、碎矿与磨矿流程有哪些基本特点?
(必考)4、什么叫预先筛分、检查筛分?
它们各有什么作用?
(1)预先筛分是指一个碎磨流程中,在物料进入破碎机之前率先进行筛分将比粉碎机出口产物更细的细粒子先筛分出来,直接进入下一步磨碎机的操作。
作用:
可以减少破碎机的负荷,同时减少物料的过粉碎现象,减少能耗。
(2)检查筛分是指把不合格的产品筛分出来返回到破碎机进行再粉碎的操作。
作用:
控制破碎产品以符合粒度要求。
(了解)5、谈谈简摆颚式碎矿机和复摆颚式碎矿机在结构、性能和使用条件上的主要区别?
结构上,复摆颚式破碎机比简摆颚式破碎机少了一根动颚悬挂的心轴,动颚与连杆合为一个部件,少了连杆,衬板也只有一块。
可见复摆式构造简单,但动颚的运动比简摆式复杂。
性能上,复摆型上部水平行程大,适合上部压碎大块矿石的要求。
同时它的垂直行程大,对矿石附有研磨作用并促进排矿。
由于这样,它的产品细,破碎比大,但磨损严重。
复摆型动颚上下交替破碎及排矿,空转行程大约只有1/5,简摆型半周破碎半周空转,因此,规格相同时复摆型比间摆型生产能力大20%~30%。
使用条件上,与简摆式相比,复摆型只有一根心轴,动颚重量及破碎力均集中在一根主轴上,主轴受力恶化,故长期以来复摆型多制成中小型设备。
了解)6、中细碎圆锥碎矿机可分为哪几种类型?
它们的在结构和性能上的主要区别是什么?
必考)7、溢流型磨矿机和格子型磨矿机的主要结构和性能和应用有何区别?
(1)格子型球磨机的优点是排矿速度快,避免了对矿石的过度粉碎,同时增加了单位内的产量,比溢流型磨机产量要高,缺点是结构复杂,排矿时容易堵塞格子板,而且维修复杂、困难。
格子型球磨机的出料方式是通过筛板的形式出料。
(2)溢流型球磨机的优点是结构简单,维修方便,由于出料管铸有螺纹,大块矿石和钢球不易排出。
缺点是单位容积生产能力低,出料量比较低,易发生粉碎现象。
该设备的进料口高于出料口,自动溢出,所以称之为溢流型球磨机,同时溢流型磨机没有筛板,用的是端衬板和磨头。
了解)8、球磨机和棒磨机的主要性能和用途区别是什么?
(1)棒磨机内的磨矿介质是钢棒,球磨机内的磨矿介质是钢球。
钢球之间是点接触,钢棒之间是线接触。
(2)格子型球磨机的排料速度快.物料在磨机内停留的时间短,产物粒度相对较粗。
溢流型球磨机的结构简单、价格低廉,适合于作细磨设备。
(3)棒磨机的产物粒度均匀,且磨碎过程的过粉碎现象较轻,因而棒磨机常常开路工作。
(4)棒磨机转速率比球磨机约低10%-15%。
(5)为了加速矿浆通过磨机的速度及装棒容易,棒磨机排矿轴颈比同规格溢流型球磨机大得多。
(必考)9、螺旋分级机根据溢流堰的高低可分为哪几类?
各有何应用。
①低堰式特点是溢流堰的高度低于螺旋下端的轴承,这种分级机分级面积小,螺旋搅动大,溢流粒度粗。
故一般作为洗矿备用。
②高堰式溢流堰高于主轴下端轴承,有部分螺旋露在矿浆表面。
适用于较粗的分级,分级粒度在0.20-0.15毫米以上。
③沉没式溢流堰高于主轴下端轴承,螺旋末端全部浸没在矿浆中,适用于细分级,分级粒度在0.15毫米以下。
(了解)10、画出常见的几种碎矿流程,并比较它们各自的适应条件。
两段碎矿流程
三段碎矿流程
(了解)11、画出常见的几种磨矿流程,并比较它们各自的适应条件。
一段磨矿流程
二段磨矿流程
第三章磁选与电选
名词解释:
(必考)磁化强度:
描述物体被磁化的程度。
M=p/v
(必考)比磁化系数:
指物体的容积磁化系数K0与物体的密度σ之比值。
χ0=k0/σ
(必考)磁场力:
包括磁场对运动电荷作用的洛仑兹力和磁场对电流作用的安培力。
电导率:
物质传送电流的能力,是电阻率的倒数。
δ=1/p
介电常数:
介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场与最终介质中电场的比值。
(必考)1.简述磁选的原理。
磁选的工作原理是待选别的物料给入磁选机的分选空间后,受到磁力和其他机械力(如重力、离心力、摩擦力、介质阻力等)的共同作用。
磁性矿物颗粒所受磁力的大小与矿物本身磁性有关;非磁性矿物颗粒主要受机械力的作用。
因之,各沿不同路径运动,得到分选。
一般说来磁性颗粒在磁场中所受比磁力的大小与磁场强度和梯度成正比。
(必考)2.磁选分离的基本条件是什么?
⑴f1磁>f机>f2磁
作用在磁性强的矿粒上的磁力
作用在磁性弱的矿粒上的磁力
与磁力方向相反的所有机械力的合力
⑵被分离的矿物必定具有一定磁性差异。
⑶要有一个能够产生磁场力的足够大的,不均匀的设备。
(必考)3.矿物按比磁化系数大小可分为哪几类?
列举相应的矿物及分选设备类型。
①强磁性矿物磁铁矿,磁赤铁矿,钛磁铁矿,磁黄铁矿,锌铁尖晶石等
②弱磁性矿物赤铁矿,镜铁矿,菱铁矿,褐铁矿,水锰矿,软锰矿,硬锰矿,黑钨矿,金红石,电气石,石榴石,角闪石,绿泥石等。
③非磁性矿物白钨矿,锡石,辉铜矿,方铅矿,闪锌矿,黄铁矿,红砷镍矿,自然硫化锑矿,金,刚玉,石膏,萤石和大部分造岩矿物。
分选设备类型:
⑴用弱磁场磁选机;⑵用强磁场磁选机
(了解)6.何为高梯度磁选?
(了解)7.什么叫矿物的电导率?
按电导率大小可将矿物分成哪些类型?
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根据物体导电性将物体分成三个导电级别
导体
半导体
非导体
(必考填空)8.矿物带电有哪些方式?
直接传导带电,感应带电,电晕带电,摩擦带电
必考)9.简述电选原理。
电选原理:
电选是利用矿物在高压电场中电性的差异进行分离的一种选矿方法。
矿物的电性包括导电率、介电常数及比导电度和整流性等。
第四章重力选矿
(必考)名词解释:
自由沉降:
指矿粒在介质中沉降时,不受任何机械阻力作用,只受介质阻力作用。
沉降末速:
颗粒在流体中沉降时,因流体的阻力作用,由开始的加速度运动趋近于等速运动,此时的沉降速度即为沉降末速。
等降颗粒:
由于颗粒的沉降末速同时与颗粒的密度,粒度及形状有关,因而在同一介质中,密度,粒度和形状不相同的颗粒在特定的条件下可以具有相同的沉降速度。
这样相应的颗粒称为等降粒度。
等降比:
是指降解颗粒中,密度小的颗粒粒度与密度大的颗粒粒度之比。
(了解)
简述重选过程的共同特点及重力选矿的应用。
都是在介质中进行的。
应用:
在国内外,它广泛地应用于钨,锡和黑色金属(铁,锰,铬),稀有金属,贵金属等矿石的选别。
还被用来选别金刚石,石棉,磷灰石等。
是煤的主要选别方法。
而脱水,分级,几乎是所有选厂不可缺少的作业。
(必考)2.矿粒的哪些性质影响矿粒在介质中的运动状况?
密度,形状,粒度
(必考)3.了解介质阻力形式及介质阻力公式。
斯托克斯公式:
Rs=3πd²v²ρ/Re=3πμdv
牛顿-雷廷智阻力公式:
Rn-r=πd²v²ρ/18
阿连阻力公式:
Rλ=5πd²v²ρ/(4√Re)
介质阻力是由摩擦阻力和压差阻力两部分组成。
(了解)4.什么叫沉降末速?
用个别公式计算颗粒的自由沉降末速的方法。
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(了解)5.简述水力分级在选矿中的应用。
(1)与磨矿作业构成闭路工作,及时分出合格粒度产物,以减少过磨。
(2)在某些重选作业(如摇床选,溜槽选)之前,对原料进行分级,分级后的产物分别给入不同设备或在不同操作条件下选别。
(3)对原矿或选别产物进行脱泥,脱水。
(4)测定微细物料的粒度组成。
(了解)6.简述重介质选矿的基本原理。
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阿基米德原理:
任何物质在介质中都将受到浮力的作用,浮力P的大小等于物体排开的同体积介质的重量。
(必考)7.简述跳汰选矿的基本原理。
⑴矿石给到跳汰机的筛板上,形成一个密集的物料层,称作床层。
从下面透过筛板周期地给入上下交变水流。
⑵在水流上开期间,床层被抬起松散开来,重矿物颗粒趋向底层转移。
⑶水流转而向下运动时,床层的松散度减小,开始是粗颗粒的运动变得困难,以后床层愈来愈紧密,只有细小的矿物颗粒可以穿过间隙向下运动,称作钻隙运动。
下降水流停止,分层作用亦暂停。
⑷直到第二个周期开始,又继续进行这样的分层运动。
如此循环不已。
⑸最后密度大的矿粒集中到了底层,密度小的矿粒进入上层,完成了按密度分层。
用特殊的排矿装置接出后,即可得到不同密度的产物。
(了解)8.在跳汰过程中,跳汰周期特性的基本形式及有利于分选的形式是什么?
(必考)9.简述溜槽选矿的基本原理。
溜槽选矿原理:
溜槽选矿是利用沿斜面流动的水流进行选矿的方法。
矿浆给人溜槽后,不同密度的矿粒的松散分层与分离过程是在水流的作用力、矿粒重力(或离心力)、矿粒与槽底的摩擦力等的联合作用下进行的。
分层结果是密度大的矿粒集中在下层,以较低的速度沿槽底向前移动,然后排出槽外或沉积在槽底上成为精矿;密度小的矿粒集中在上层,以较大的速度被水流带走,成为尾矿。
因此,不同性质的矿粒,在槽内得以按密度选分,但矿粒的粒度和形状将影响分选的精确性。
(了解)10简述摇床选矿的分选特点及应用。
(必考)11.简述摇床选矿的基本原理。
⑴借助摇床中的床条装置,一方面使床层的多层分布,另一方面横向水流越过床条产生更多强烈的漩涡,使矿粒在床条中松散分层,并在床面往复差运动和横向水流冲洗作用下,使矿粒在床面上运动。
⑵矿粒其本身性质使其最终运动方向不同而达到分选,摇床选矿是一种特殊的流膜选矿,矿粒群是在重力,摩擦力,流体动力和矿粒惯性力联合作用下达到分选的。
(必考)12.影响摇床选别的因素有那些?
⑴床面的运动特性。
⑵床条的形状,尺寸,冲程和冲次。
⑶横向坡度和冲洗水,给矿性质。
第五章浮选
名词解释:
亲水性矿物:
是指表面易被水湿润的矿物。
疏水性矿物:
是指表面不易被水湿润的矿物。
润湿性:
是指固体界面由固-气界面转为固-液界面的现象。
接触角:
是指固,液,气三相交点处作液/气表面的切线,此切线与固/液表面的夹角。
(了解)1.简述浮选的基本原理,浮选过程包括哪些环节?
⑴浮选的基本原理:
以矿物表面的物理化学性质的差异为基础来进行选分。
⑵浮选过程环节:
①先将矿石磨细,使有用矿物与其他矿物达到解离。
②使颗粒大小适合浮选工艺要求(100-150μ以下)。
③调整矿浆的浓度,使适于浮选的要求。
④浮选矿浆的加药处理。
⑤在浮选机中充气浮选,使矿化泡沫分离。
(了解)2.什么叫接触角?
矿物表面接触角与润湿性、可浮性的关系?
⑴接触角是指固水与水气二个界面自由能所包之角。
⑵接触角θ大小可以标志矿物表面的湿润性。
θ角越大说明矿物表面的疏水性越强,θ角越小说明矿物表面的亲水性越强。
⑶接触角θ大小可以标志矿物表面的可浮性。
θ角越大说明矿物表面的可浮性越强θ角越小说明矿物表面的亲水性越强。
(了解)3.简述述矿物内部结构、表面结构与矿物表面水化和润湿性的关系。
矿物是由离子,原子或分子等质点组合而成。
绝大多数矿物的内部质点是规律排列,具有一定的结晶构造,形成结晶。
按照晶体内部键的性质将矿物晶体分成四类:
离子晶体,共价晶体,分子晶体和金属晶体。
矿物表面是强离子键或共价键,则具有强的亲水性。
表面是弱的分子键,则表面具有强的疏水性。
亲水性矿物表面易被水湿润,自然可浮性差;疏水性矿物表面难被水湿润,自然可浮性好。
(必考)4.浮选药剂有哪些类型?
它们各有什么作用?
⑴捕收剂。
捕收剂作用于矿物-水界面,提高矿物的疏水性,使矿粒能牢固地附着于气泡而上浮。
⑵起泡剂。
它是一种表面活性物质,主要富集在水-气界面,促进空气在矿浆中弥散成小气泡,防止气泡的兼并,并能提高气泡在矿化和上浮过程中的稳定性,从而保证矿化气泡上浮形成泡沫刮出。
⑶调整剂。
其主要作用是调整其他药剂(主要是捕收剂)与矿物表面的作用,还调整矿浆的性质,提高浮选过程的选择性。
(必考)5.黄药有哪些主要的化学性质?
使用时要注意什么?
⑴稳定性。
黄药是一种不稳定的化合物,遇热,酸,碱分解。
因此黄药要储存在干燥及阴凉的地方,防止水,酸,碱等物质的作用。
⑵氧化性。
黄药本身是强还原剂,易于氧化。
⑶捕收能力。
主要取决于烃基的长度和烃基的结构。
(了解)6.简述黄药的捕收性能和应用于哪些矿物。
(了解)7.简述调整剂的种类与作用。
(必考)8.什么叫活化剂?
活化剂有哪些主要的活化方式?
常用的活化剂有哪些?
⑴活化剂是指能增强矿物表面对捕收剂的吸附能力的药剂。
⑵主要活化方式:
①在矿物表面生成难溶的活化薄膜。
②活化离子在矿物表面的吸附。
③清洗掉矿物表面的抑制性亲水薄膜。
④消除矿浆中有害离子的影响。
⑶活化剂:
硫酸铜,硫化钠,碱土重金属离子:
钙离子,镁离子,钡离子,铁离子。
(必考)9.硫化矿浮选常用的抑制剂主要有哪些?
石灰,硫化钠,硫酸锌,水玻璃
(必考)10石灰、硫化钠、氰化物硫酸锌、水玻璃用于抑制哪些矿物?
石灰对黄铁矿有抑制作用、硫酸钠是硫化矿的抑制剂、硫酸锌是闪锌矿的抑制剂、水玻璃对石英、硅酸盐类矿物以及铝硅酸盐矿物(如云母、长石、石榴子石等)有很好的抑制作用,做为脉石的抑制剂大量使用。
(了解)11.起泡剂的作用是什么?
常用的起泡剂有哪些?
(必考)13.浮选工艺因素包括哪些?
浮选的粒度,浮选药剂制度,浮选流程,矿浆浓度,矿浆PH值,浮选时间,温度,水质。
(必考)14.简述矿泥难选的原因及改善矿泥浮选的措施。
(1)矿泥难选的原因:
矿泥的比表面很大,是一个热力学不稳定体系,在电解质或捕收剂的作用下产生凝聚,团聚等现象。
药剂耗量增大,溶解度增大,难免离子增多。
其次,质量小,与气泥粘附概率减小。
(2)改善矿泥浮选的措施:
①采用分散剂,使矿泥分散后,泥的有害影响将显著降低。
②采用较稀的矿浆,提高浮选过程的选择性。
③分批加入捕收剂,减少矿泥对捕收剂的无选择性吸附,保持矿浆中较稳定的药剂浓度。
④脱泥处理脱出的泥丢弃或作其他处理,脱泥后矿浆送去浮选。
⑤泥砂分选,分别选择不同的药剂制度。
(了解)第六章化学选矿
1、化学选矿的特点?
(1)贫,细,杂
(2)对原料适应性广,有利于矿产资源的全面利用。
(3)消耗药剂大,费用高。
(4)废水处理难度高。
2.简述化学选矿的主要过程。
原料--焙烧--浸出--固液分离--浸液净化和富集--化学沉淀、置换或电解--化学精矿或金属
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