礦石可選性試驗研究是針對某種特定礦石以解決當前理論或生產(chǎn)實(shí)踐中的問(wèn)題為目的而進(jìn)行的系統試驗研究的總稱(chēng)?？蛇x性試驗研究是在實(shí)驗室或試驗廠(chǎng)條件下采取具有工業(yè)意義的選礦方法及工藝流程，對礦床不同自然類(lèi)型、不同品位的礦樣進(jìn)行的選礦試驗或對現有選礦廠(chǎng)全部或部分流程進(jìn)行的試驗研究。
通過(guò)試驗研究探索特定礦石中主要有用礦物的選礦方法、可能達到的選礦指標，查明不同類(lèi)型、不同品位礦石可選性的差別，伴生有用礦物的回收方法、指標、回收價(jià)值，現場(chǎng)設備或部分作業(yè)的工作原理、影響因素等。
1、為什么要進(jìn)行可選性試驗？
長(cháng)期以來(lái)，礦業(yè)技術(shù)的發(fā)展始終圍繞著(zhù)適應貧、細、雜的資源條件變化與產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的需求。其中資源不斷貧化與產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高的矛盾突出交織，直接影響選礦過(guò)程的進(jìn)行。而可選性試驗研究的基本任務(wù)在于高效合理地解決礦產(chǎn)資源的工業(yè)綜合利用問(wèn)題，其典型的目的主要有以下幾個(gè)方面。
?。?）為地質(zhì)勘探部門(mén)進(jìn)行礦床評價(jià)、判定礦物工業(yè)利用價(jià)值、制定工業(yè)指標及指導進(jìn)一步勘探工作提供依據
由于各種地殼作用的存在，礦物在某種特定的地質(zhì)作用影響下，能相對富集，并不斷地改組成新的礦石及礦床。一個(gè)礦床是否具有工業(yè)利用價(jià)值，除了有用成分儲量的大小、開(kāi)采及加工條件之外，礦石的可選性也是重要因素之一。
在勘探工作的前期，通過(guò)可選性試驗研究初步確定礦床中主要有用成分的選礦方法及可能達到的指標，并據此評價(jià)在目前的經(jīng)濟技術(shù)條件下該礦床是否可以通過(guò)選礦利用并指導進(jìn)一步的勘探工作；在勘探工作的后期，礦石可選性試驗研究可為最終儲量報告的編寫(xiě)、選礦原則流程的確定等提供依據。
?。?）為選礦廠(chǎng)設計建設提供依據
設計前的選礦試驗是選礦廠(chǎng)設計及建設的主要依據。對處理簡(jiǎn)單易選礦石的小型選礦廠(chǎng)，通過(guò)對入選礦石的初步探索性試驗，可初步確定可能采用的選礦方法、原則流程及可能達到的選礦指標，可以作為選礦廠(chǎng)可選性試驗研究及初步設計的依據；對處理復雜難選礦石的大中型選礦廠(chǎng)，在實(shí)驗室試驗基礎上，通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗室連續分選試驗、半工業(yè)試驗，為設計單位提供滿(mǎn)足設計要求的依據。當礦石性質(zhì)特別復雜難選、建廠(chǎng)規模特別大或需在新建選礦廠(chǎng)中采用新工藝、新設備時(shí)，需要通過(guò)工業(yè)試驗為選礦廠(chǎng)設計提供依據。
?。?）為進(jìn)一步完善或改進(jìn)生產(chǎn)現場(chǎng)的工藝流程、提高工藝指標提供依據
選礦廠(chǎng)建成投產(chǎn)后，在生產(chǎn)過(guò)程中可能又會(huì )出現新的問(wèn)題，要求我們必須進(jìn)行進(jìn)一步的試驗研究工作，提高現場(chǎng)生產(chǎn)技術(shù)水平。它的內容主要包括：
?、俑鶕V石性質(zhì)的變化確定更合理的工藝制度。在生產(chǎn)過(guò)程中，礦床中新礦體礦石的出現將導致選礦廠(chǎng)處理礦石性質(zhì)的變化，如果不及時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中調整工藝制度將會(huì )引起生產(chǎn)指標的降低，因而必須在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)進(jìn)一步的試驗研究工作，確定更合理的工藝制度，提高選礦廠(chǎng)的生產(chǎn)指標。
?、谘芯炕虿捎眯碌墓に嚰傲鞒?。通過(guò)改進(jìn)現有選礦廠(chǎng)的工藝流程和選礦制度，以降低選礦過(guò)程中的損失，提高精礦質(zhì)量。如采用高效碎礦設備在簡(jiǎn)化礦石碎、磨流程技術(shù)的同時(shí)降低人磨粒度，提高選礦廠(chǎng)的處理能力及技術(shù)經(jīng)濟指標；采用處理復雜難分離礦產(chǎn)的“聯(lián)合流程”、采用處理細粒礦產(chǎn)的新技術(shù)等。
?、劢鉀Q新設備、新藥劑給選礦廠(chǎng)帶來(lái)的新問(wèn)題。采用新設備、新藥劑等可以提高選礦廠(chǎng)的生產(chǎn)指標，如設備的大型化可以減少投資、便于管理和提高經(jīng)濟效益，新型高效設備的應用可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，新藥劑的使用可以提高生產(chǎn)指標等。但任何新設備、新藥劑都可能會(huì )帶來(lái)新的問(wèn)題，因而需通過(guò)可選性試驗研究探討新設備、新藥劑的影響，以獲得更好的生產(chǎn)指標。
?、荛_(kāi)展資源的綜合利用研究。復雜共生、低品位、微細粒嵌布的礦產(chǎn)資源日益增多，需要通過(guò)可選性研究提高資源綜合利用率；或經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的選礦研究對選礦廠(chǎng)建廠(chǎng)時(shí)在當時(shí)的經(jīng)濟技術(shù)條件下無(wú)法回收的某些礦物提取出來(lái)，在完善工藝流程、促進(jìn)資源的綜合利用的同時(shí)提高選礦技術(shù)水平。
如我國柿竹園鎢、銅、秘特大復雜多金屬礦床，礦體集中厚大，有用礦物種類(lèi)繁多，享有“世界有色金屬博物館”的美譽(yù)。限于當時(shí)的經(jīng)濟技術(shù)條件，多年來(lái)僅對礦石中的鎢鋁秘硫實(shí)現了回收，對礦石中大量的稀貴金屬礦物及螢石、石榴子石等非金屬礦物均未回收，經(jīng)過(guò)多年的試驗研究，現已對螢石實(shí)現了工業(yè)回收，增加了礦床的利用價(jià)值，提高了資源利用率。
?、莶槊鳑Q定選礦過(guò)程或某機組、機器等操作情況的各種因素的作用機理和影響。對選礦廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的重要設備、部分作業(yè)或與設計指標差別較大的作業(yè)等進(jìn)行可選性試驗研究，查明作用機理及影響因素，提高選礦廠(chǎng)生產(chǎn)指標。
2、可選性試驗的主要步驟包括什么？
?。?）制定礦石可選性試驗研究計劃
根據委托方的要求，明確試驗研究的任務(wù)，了解礦床的地質(zhì)特性、礦石性質(zhì)、礦區環(huán)境、已完成的研究工作等，特別是對其他生產(chǎn)單位對類(lèi)似礦石的生產(chǎn)現狀及國內外關(guān)于此類(lèi)礦石或類(lèi)似礦石的研究現狀及研究趨勢做詳細了解。在此基礎上完成研究計劃的制定，并在研究計劃的基礎上合理組織試驗研究工作。
研究計劃一般需包括以下內容：
?、傺芯磕康募叭蝿?wù)。通常通過(guò)研究題目來(lái)體現，如某鉛鋅礦石可選性初步研究或某設備在某礦石分選的半工業(yè)試驗研究等。
?、谠囼炑芯糠桨讣邦A期結果、試驗內容及進(jìn)度安排等。這是研究計劃的核心部分，必須經(jīng)過(guò)詳細論證。
?、墼囼炄藛T組成及分工、試驗所需的儀器及設備、試驗經(jīng)費預算、試驗輔助計劃如樣品分析及化驗等。
?。?）研究前試樣的采取與制備
對試樣采取的基本要求是樣品必須具有代表性。這種代表性主要體現在兩點(diǎn)：
一是在數量上，要求所采礦樣既能滿(mǎn)足試驗研究需要，又不至于因盲目要求多采而增大取樣工作量；
二是在性質(zhì)上，要求所采礦樣必須與被試驗物料一致，如主要礦物的品位、主要組分的賦存狀態(tài)、可選性及物理特性特別是礦石密度、粒度特性等性質(zhì)與試驗物料一致。
若試樣代表性不足，試驗結果難以反映研究礦石的真實(shí)可選性，研究工作也就相應失去意義。
試樣的制備加工通常包括以下幾個(gè)步驟：篩分、破碎、混勻、縮分，對某些特殊礦樣還需經(jīng)過(guò)脫水及干燥等手段處理。
對試樣的采取及制備應盡量采用機械及自動(dòng)化設備，以降低試樣采取及加工過(guò)程中因手工操作而人為造成的誤差。
?。?）試樣物質(zhì)組成的研究
礦石性質(zhì)的研究?jì)热輼O其廣泛，采用的方法也多種多樣，因而不可能對所有的礦石性質(zhì)作詳細的研究，必須針對研究礦石及試驗任務(wù)提出對于礦石性質(zhì)研究的主要內容。
試樣物質(zhì)組成的研究大致包括以下幾個(gè)方面：
?、俚V石化學(xué)成分研究。通常采用光譜分析研究礦石中所含元素的種類(lèi)及大致含量，通過(guò)化學(xué)全分析及多元素分析確定礦石中各種元素的含量。
?、诘V石礦物組成分析。通過(guò)物相分析可以確定礦石中某種元素的礦物存在形態(tài)及含量。
?、鄣V石結構構造研究。通過(guò)巖礦鑒定查清礦石中礦物的種類(lèi)、含量，判斷礦物在礦石中的結晶程度、形狀、大小及相互結合關(guān)系，礦石中礦物集合體的形狀、大小及相互結合關(guān)系，特別是有用礦物的嵌布粒度及其共生關(guān)系，選礦產(chǎn)品單體解離度等。
?、艿V石及其組成礦物的理化性質(zhì)研究。主要有密度、比表面積、泥化程度、粒度組成、硬度、脆性、可磨性、摩擦因數、堆積角、磁性、電性、表面潤濕性、放射性、形狀、顏色、光澤、發(fā)光性等。
?。?）選礦方法的選擇及試驗研究
科學(xué)合理地選擇選礦方法是決定研究工作成功與否的重要因素。根據礦石中礦物組成的性質(zhì)，選擇合理的選礦方法，使礦物得到分選。常用的選礦方法有：
?、僦剡x法，是根據礦物的不同密度及其在介質(zhì)中沉降速度的不同進(jìn)行分選的方法。它廣泛地被用來(lái)處理金、銀、鎢、錫、錳等有色及稀有金屬礦物的分選及煤炭等的分選。如洗礦、分級、重介質(zhì)選礦、跳汰、搖床等。
?、诟∵x法，是根據礦物表面潤濕性的不同使礦物得到分選的方法。目前絕大多數礦石可以用浮選法處理，特別是處理細粒嵌布的礦石及復雜多金屬礦石，浮選是最有效的方法之一。泡沫浮選、油團聚浮選、選擇性絮凝等均屬于浮選法。
?、鄞胚x法，是根據礦物磁性的不同進(jìn)行分選的方法。主要用于鐵、錳等金屬礦石的分選及非金屬礦石的除鐵提純，如高嶺土磁選除鐵等。目前用于磁鐵礦分選的弱磁選機及用于赤鐵礦、褐鐵礦等分選的高梯度磁選機等均是常用的磁選設備。
除以上三種選礦方法外，還有根據礦物電性不同的靜電選及摩擦電選，根據礦物顏色或光澤不同的手選、光電選，根據粒度、形狀不同而進(jìn)行的篩分、分級，根據礦物化學(xué)溶解度不同的浸出、萃取等。
根據礦石中礦物的性質(zhì)確定合理的選礦方法后，必須擬訂詳細的試驗方案，以通過(guò)試驗研究確定礦石分選的適宜條件。
?。?）選礦流程的選擇及試驗研究
在確定選礦方法及條件試驗后，需根據礦石性質(zhì)確定合理的選別流程，并按確定的流程進(jìn)行相應的試驗研究。
?。?）研究報告的整理與編制
試驗研究工作完成后，整理試驗數據并對試驗進(jìn)行總結，在此基礎上編制試驗報告方能體現研究成果。
參考資料：試驗研究方法，作者：劉炯天、樊民強
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（粉體技術(shù)網(wǎng)）
|
