选矿讲义
一、选矿的一般概念
选矿：选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的差异，借助各种选矿设备将矿石中的
有用矿物和脉石矿物分离，并达到使有用矿物相对富集的过程的技术科学。
了解选矿必先了解一些选矿的基别介绍。
矿物：矿物是在地壳中由于自然物理化学作用或生物作用，所生成的自然元素（如：
金、石墨、硫黄）和自然化合物（如磁铁矿、黄铜矿、石英），其成分比较均一。在自然界，
除少数矿物为液体（汞）外，多为固体。固体矿物都具有一定的晶体结构和物理化学性质。
例如磁铁矿呈黑色，结晶为八面体，比重 。强磁性化学成份为 Fe3O4 等。从而为选
别和利用这些矿物提供了依据。
选矿是一门专有的学问，是一门分离、富集、综合利用矿产资源的技术科学。涉及到
的概念及术语主要有：矿物、矿石的定义，直接与选矿有关的几个矿物性质等，以下分的
概，
直接与选矿有关的矿物的性质主要有比重（或密度），导电性，磁性，润湿性等。
比重：是矿物重量与 4 度时同体积水的重量比。
导电性：是指矿物的导电能力。一般有良导体、半导体和非导体之分。它是电选的依
据。
磁性：它被磁铁吸引或排斥的性质。一般矿物可分为强磁性铁矿（磁铁矿等），弱磁
性铁矿（赤铁矿等）和非性铁矿（金刚石、赤铜矿等）。矿物的磁性是磁选的依据。
润湿性：矿物能被水润湿的性质。易被水润湿的矿物称为亲水性矿物（石英、方解
石），反之，称为疏水性矿物（辉钼矿、石墨）矿物的自然润湿性主要取决于矿物的结晶构
造。不同润湿性的矿物具有不同的可浮性。因此，它是浮选的依据。
矿石：矿物在地壳中布不均，但在地质的作用下，可以形成相对富集的矿物集合体。
在现代经济技术条件下，可以开采、加工、利用的矿物集合体，叫做矿石。否则称为岩石。
矿石由有用矿物和脉石矿物组成。能为国民经济利用的矿物即选矿所要选出的目的矿物叫
做有用矿物；目前国发经济尚不能利用的矿物，叫做脉石矿物。
矿床：地壳中具有开采价值的矿石积聚区称为矿床。
矿石和岩石的概念及其划分需从技术经济方面综合考虑，随着国民经济及技术的发展
更多岩石可升格为矿石。以前我国含铁量 20%以上的为矿石，20%以下的为岩石，但现在
随着选矿的技术的发展 20%以下的铁矿在先进的选矿工艺的作用下也能选出高品位的精矿，
此时低含量的岩石也就被划成矿石。同样脉石也是这样，一般铁矿石中的黄铁矿都作为无
用的伴生矿而被丢弃，但在黄铁矿含量高时也可选矿回收用于提硫。
矿石的性质包括矿石的化学成份，矿物组成，结构构造（如颗粒和集合体的大小、
形状、分布以及颗粒间的连晶等），矿石中金属元素的赋存状态，矿石的物理化学性质等。
它们都与选矿密切相关。例如根据矿石的化学成份及矿物组成，可以确定回收哪些有用成
份（矿物及元素），就座去除哪些有害杂质（矿物及元素）；根据矿石的结构构造及有用成
份的赋存状态，可以判定磨矿的解离粒度，矿石的可选性以及综合利用有用成分的可能性。
根据矿石的物理化学性质可以初步分析宜选用哪些选矿方法，选择有效的选矿流程等。
矿石的分类。
按所含元素的性质可分为金属矿石和非金属矿石。
按所含金属的种类中分为单金属矿石（即其中含有一种有价金属），如单一铜矿石或铁
矿石；多金属复合矿石（其中含有两种以上可回收的金属）如铜铅锌矿石，铜钼铁矿石等。
按有价成分存在形态是单质、硫化物或氧化物，可分为自然矿石如含金、铜等自然元素的
矿石；硫化矿石，如有矿物为黄铜矿（CuFeS2）、方锌矿（PbS）、闪锌矿（ZnS）等硫化物
的矿石；氧化矿石，如有用矿物为磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe3O4）等氧化物的矿石。
混合矿石，即含硫化物以含氧化物的矿石。按矿石中有价成份的含量矿石还可分为贫矿和
富矿，如磁铁矿矿石含铁大于 45%为富矿，小于 45%为贫矿。
选矿的主要任务是将矿石中的有用矿物和脉石矿物相互分离，除去有害杂质，充分合
理地利用国家矿产资源。
二、我国矿产资源简介
中国矿产资源丰富。已探明的矿产资源约占世界总量的 12％，居世界第 3 位。但人均
占有量较少，仅为世界人均占有量的 58％，居世界第 53 位。迄今为止，共发现矿产 171
种，其中探明储量的矿产 158 种（能源矿产 10 种、黑色金属矿产 5 种、有色金属矿产 41
种、贵重金属矿产 8 种、非金属矿产 91 种、其他水气矿产 3 种）。中国已成为世界上矿产
资源总量丰富、矿种比较齐全、配套程度较高的少数国家之一。按探明储量计算，中国 45
种主要矿产中有 25 种居世界前三位，其中稀土、石膏、钒、钛、钽、钨、膨润土、石墨、
芒硝、重晶石、菱镁矿、锑等 12 种居世界第一位。
中国矿产资源分布情况如下：石油、天然气主要分布在东北、华北和西北。煤主要分
布在华北和西北。铁主要分布在东北、华北和西南。铜主要分布在西南、西北、华东。铅
锌矿遍布全国。钨、锡、钼、锑、稀土矿主要分布在华南、华北。金银矿分布在全国，台
湾也有重要产地。磷矿以华南为主。
主要矿产资源介绍：
①煤炭资源：
1、山西省：大同、西山、平塑、晋城、潞安、汾西。
2、河北省：峰峰、开滦
3、内蒙古自治区：霍林河、伊敏、准格尔、元宝山、乌海
4、东北：鸡西、 鹤岗、抚顺、阜新、铁法、七台河
5、华东：徐州、兖州、淮南、淮北
6、中南：四川、贵州
7、西北；陕西、宁夏
①金属矿产：金属矿产资源的特点是分布广泛，但又相对集中于几个地区
①黑色金属：探明储量的有铁、锰、钒、钛等，其中铁矿储量近 500 亿吨，主要分布在辽
宁、
河北、山西和四川等省。
①铁矿资源（九大钢铁基地）
1、鞍本地区：鞍钢、本钢
2、上海地区：宝山，铁矿来源：南京梅山铁矿、马钢的铁矿
3、武钢： 铁矿来源：大治，黄山、鄂城
4、京津唐： 首钢、唐钢、承钢，铁矿来源主要是迁安、迁西、承德
5、攀枝花： 攀钢本地铁矿，是世界上有名的钡钛基地
6、马钢： 马鞍山本地铁矿
7、包钢： 铁矿白云
8、太钢： 本地铁矿主要在尖山，生产不锈钢
9、重钢： 重庆钢铁公司
①有色金属：凡是在世界上已发现的有色金属矿在中国均有分布。其中，稀土的储量占世
界的 80%左右，锑矿的储量占世界的 40%，钨矿的储量则为世界其他国家储量总和的 4 倍。
截止 2000 年底，中国已经发现矿产 171 种，其中有探明有储量的矿产 157 种，矿产地 2 万
多处。
①铝矿资源
1、山西：山西铝厂、晋北铝厂、阳泉。铝矿主要在河津、阳泉等
2、山东：铝矿在淄博
3、河南：焦作、郑州、三门峡
4、广西：苹果
5、贵州：贵阳
①铜矿资源
1、云南：易门、大姚、东川
2、湖北：大冶、安徽铜陵
3、山西：中条山
4、甘肃：白银
5、江西：德兴
①锡矿资源
1、云南：云锡
2、广西：南丹、大厂、平桂矿务局
湖南及广东也有分布。
◆ 钨矿资源
钨矿主要分布于江西、湖南、广东三省交界处
◆ 金矿资源
主要分布在辽宁、山东等。
◆ 非金属矿产资源
中国是世界上非金属矿产品种比较齐全的少数国家之一，全国现有探明储量的非金属
矿产产地 5000 多处。大多数非金属矿产资源探明储量丰富，其中菱镁矿、石墨、萤石、滑
石、石棉、石膏、重晶石、硅灰石、明矾石、膨润土、岩盐等矿产的探明储量居世界前列；
磷、高岭土、硫铁矿、芒硝、硅藻土、沸石、珍珠岩、水泥灰岩等矿产的探明储量在世界
上占有重要地位；大理石、花岗石等天然石材，品质优良，蕴藏量丰富；钾盐、硼矿资源
短缺。但是，一些非金属矿产分布不平衡，特别在沿海和经济发达地区，探明储量尚不能
满足本地区经济发展和出口创汇资源的需求。
三、选矿在矿产资源利用中的位置
勘探---采矿---选矿---冶炼
1、矿产勘探
对经过普查、详查已确定具有工业价值的矿床，应用有效的勘查技术手段和方法，
为矿山设计提供可靠的矿石储量和必要的地质、技术和经济资料而进行的地质工作。
又称矿床勘探。
矿产勘探的主要任务是：
①进一步查明矿体的形状、产状和赋存的地质条件，包括查明矿体四周边界，提出
准确地质图件，以便确定合理采矿方案。
①查明矿石的工业品级、矿物组成、结构构造、有用和有害组分及其分布等，作为
确定矿石选、冶技术加工方案的基础地质资料。
①进行矿产工业指标论证，这是决定矿产资源合理利用及未来矿山企业经济效益的
根本问题。工业指标包括矿产的边界品位、工业品位、最低可采厚度和夹石剔除厚度
等。依据工业指标，计算矿石的平均品位和储量，这是决定矿山企业生产规模、服务
年限等的重要依据。
①查清矿体及其顶、底板和夹石的物理机械性质、裂隙发育程度、构造破坏情况等，
以选定合理的采矿技术，避免矿石贫化损失和保证安全生产。
①查明矿区水文地质条件，在调查区域水文地质条件的基础上，查明矿区中含水层
和隔水层分布、地下水补给及排泄条件、水量、水质、污染源等，为矿山生产中的供
水、排水设计和环境保护措施提供依据。
①对矿床的经济技术条件做出全面评价，估算未来企业的经济效益，对合理开发利
用和建设方案提出意见及建议。
为完成上述任务，将大量采用钻探和坑探（包括探槽、浅井、平硐、斜井等）工
程，进行系统采样和测试，还常配合物探、化探等方法。为了达到勘探工作的最优化，
即以较少时间和人力、物力的投入，完成勘探任务，必须采用正确的勘探方法、合理
的勘探程度和高效的施工管理。
2、采矿
自地壳内或地表开采矿产资源的技术和科学。一般指金属或非金属矿床的开采，
广义的采矿还包括煤和石油的开采及选矿。其实质是一种物料的选择性采集和搬运过
程。采矿工业是一种重要的原料采掘工业，如金属矿石是冶金工业的主要原料，非金
属矿石是化工原料和建筑材料，煤和石油是重要的能源。多数矿石需经选矿富集，方
能作为工业原料。
采矿科学技术的基础是岩石破碎、松散物料运移、流体输送、矿山岩石力学和矿
业系统工程等理论。需要运用数学、物理、力学、化学、地质学、系统科学、电子计
算机等学科的最新成果。采矿工业在已基本达到的高度机械化基础上，通过改进综采
设备的设计、造型、材质、制造工艺、检验方法和维修制度等，将进一步提高其生产
能力和设备利用率。同时矿井在提升、运输、排水、通风、瓦斯监控等许多环节将实
现自动化和遥控。地下和露天矿都将实现计算机集中自动管理监控。有的国家已将机
器人试用于井下回采工作面，开采对人员损害较大的矿种。另一方面，随着人类对地
下矿产的不断开采，开采品位由高到低，资源紧缺，迫使使用低品位矿产，选择适当
的采矿和选矿方法，进行综合采选、综合利用，提高矿产资源的利用率和回采率，降
低矿石的损失率和贫化率。采矿和选矿过程中生成的有毒气体、废水、废石和粉尘等
物质以及噪声和振动等因素，对环境、土地、大气和水质等造成危害，一直是人们关
心的课题。各国研究环保问题中进一步提出了资源的长期利用问题，特别着眼于废渣、
废石、废液的重复使用、破坏后土地复用等。制订强有力的法律，采取有效措施确保
矿山环境。
简史 原始人类已能采集石料，打磨成生产工具，采集陶土供制陶，就是最早采矿
的萌芽。中国古代的采矿历史悠久，从湖北大冶铜绿山古铜矿遗址出土有用于采掘、
装载、提升、排水、照明等的铜、铁、木、竹、石制的多种生产工具及陶器、铜锭、
铜兵器等物，证实春秋时期已经使用了立井、斜井、平巷联合开拓，初步形成了地下
开采系统。至西汉时期，开采系统已相当完善。此时在河北、山东、湖北等地的铁、
铜、煤、砂金等矿都已开始开采。战国末期秦国蜀太守李冰在今四川省双流县境内开
凿盐井，汲卤煮盐。明代以前主要有铁、铜、锡、铅、银、金、汞、锌的生产。17 世
纪初，欧洲人将中国传入的黑火药用于采矿，用凿岩爆破落矿代替人工挖掘，这是采
矿技术发展的一个里程碑。19 世纪末 20 世纪初，相继发明了矿用炸药、雷管、导爆索
和凿岩设备，形成了近代爆破技术；电动机械铲、电机车和电力提升、通讯、排水等
设备的使用，形成了近代装运技术。20 世纪上半叶开始，采矿技术迅速发展，出现了
硝酸铵炸药，使用了地下深孔爆破技术，各种矿山设备不断完善和大型化，逐步形成
了适用于不同矿床条件的机械化采矿工艺。提出了矿山设计、矿床评价和矿山计划管
理的科学方法，使采矿从技艺向工程科学发展。20 世纪 50 年代后，由于使用了潜孔钻
机、牙轮钻机、自行凿岩台车等新型设备，采掘设备实现大型化、运输提升设备自动
化，出现了无人驾驶机车。电子计算机技术用于矿山生产管理、规划设计和科学计算，
开始用系统科学研究采矿问题，诞生了系统采矿工程学。矿山生产开始建立自动控制
系统，利用现代试验设备、测试技术和电子计算机，预测和解算某些实际问题。因此
采矿工程学科被正式提出并得到了公认。
特点 采矿的生产环境和生产过程与其他工业相比较，具有以下特点：①采掘加工
的主要原料是自然赋存的矿体。矿址不能自由选择，矿床的工业储量不能输入，也不
能再生。矿山的生产能力、服务年限和经济效益密切相关。每个矿山都要经历建矿、
投产、正常生产、减产和闭矿的历程。①采矿设备和人员经常随采矿进程和加工对象转
移，没有固定的加工车间。被开采的矿体必须掘进一系列巷道，进行采矿准备工作（采
准），才能开始回采。开拓、采准和回采工作互相协调，才能保证矿山正常生产。否
则就会造成采剥失调或采掘失调，迫使矿山减产。①开采工作总的趋势是采掘条件愈来
愈差，采出矿石的品位逐渐降低，随之成本可能增高。由于岩石的混入会使矿石贫化，
降低质量，还有部分矿石不能采出，而损失于地下。因此要不断改进采矿和选矿技术，
开展综合利用，以降低成本。降低贫化率和损失率是采矿生产中重要的质量管理工作，
具有很大的经济潜力。①矿体赋存条件和形状复杂，品位分布不均。工业储量在开采过
程中可能会有较大变化，使采矿设计难于标准化，加之建矿周期长，基建投资大，故
投资风险性也大。①采矿工作在露天或地下采场。劳动量大，工作条件差，安全性差，
不易实现综合机械化和自动化，故需特别重视改善劳动保护和环境条件。①一个矿山的
经营效果，在很大程度上决定于所开采矿石的市场供求和价值高低。因此对矿山管理
水平的评价，不能像其他工业一样，单纯地以绝对经济效益为准。
采矿方法可大致分为露天开采、地下开采和液体开采 3 种基本采矿方法。①露天开
采。即在露天条件下，将埋藏较浅的矿石，从矿坑露天矿、山坡露天矿或剥离露天矿
进行开采。包括挖掘一系列顺序的沟槽。采砂船采矿也属剥离露天矿的一种，它从平
底船上进行挖掘。①地下开采。是将埋藏较深的矿石，在地下采用自然支护、人工支护
及崩落采矿方法将矿石开采出来。①液体开采。又称特殊采矿法。是从天然卤水里、湖
里、海洋里或地下水中提取有用的物质；将有用矿物加以溶解（或热水融化），再将
溶液抽至地面后进行提取；用热水驱、气驱或燃烧，把矿物质从一个井孔驱至另一井
孔中采出。大多数液体采矿是用钻井法进行的。
对于一个具体矿床，根据地质条件和岩石力学资料，选择合理的采矿方法。比较
理想的是要使被选用的采矿方法，在符合生产安全和适当采出有用矿物的要求下，能
取得最大的经济效益。如采矿方法选择不当，将长期影响矿山生产技术指标和经济效
益。
3、冶炼
词义:用焙烧、熔炼、电解以及使用化学药剂等方法把矿石中的金属提取出来;减少
金属中所含的杂质或增加金属中某种成分,炼成所需要的金属.
冶炼分为火法冶炼、湿法提取或电化学沉积
火法冶炼
又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化为液体，
生成所需的化学反应，从而分离出粗金属，然后再将粗金属精炼。
湿式冶金
湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所
需金属组分，然后用水溶液电解等各种方法制取金属。此法主要应用在低本位、难熔
化或微粉状的矿石。现在世界上有 75％的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成
的。这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。其他难于分离的金属如镍-钴，锆-铪，
钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离，取
得显著的效果。
利用某种溶剂，借助化学反应（包括氧化、还原、中和、水解及络合等反应），
对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程。湿法冶金包括 4 个主要步骤：①用溶剂将
原料中有用成分转入溶液，即浸取。①浸取溶液与残渣分离，同时将夹带于残渣中的冶
金溶剂和金属离子回收。①浸取溶液的净化和富集，常用离子交换和溶剂萃取技术或其
他化学沉淀方法。①从净化液中提取金属或化合物。
湿法冶金在锌、铝、铜、铀等工业中占有重要地位，世界上全部的氧化铝、氧化
铀，大部分锌和部分铜都是用湿法生产的。湿法冶金的优点在于对非常低品位矿石（金、
铀）的适用性，对相似金属（铪与锆）难分离情况的适用性；以及和火法冶金相比，
材料的周转比较简单，原料中有价金属综合回收程度高，有利于环境保护，并且生产
过程较易实现连续化和自动化。
四、选矿的基本流程
选矿过程是由选前的矿石准备作业、选别作业、选后的脱水作业所组成的连续生产过
程。
1、选前的准备作业
为了从矿石中选出有用矿物，首先必须将矿石粉碎，使其中的有用矿物和脉石达到单
体解离。有时为了达到后继作业对物料粒度的特殊要求，也需在中间加入一定的粉碎作业。
选前的准备工作通常由破碎筛分作业和磨矿分级作业两个阶段进行。破碎机和筛分机多为
联合作业，磨矿机与分级机常组成闭路循环。它们分别是组成破碎车间和磨选车间的主要
机械设备。
2、选别作业
选别作业是将已经单体解离的矿石，采用适当的手段，使有用矿物和脉石分选的工序。
最常用的分选方法有：磁选法、浮选法、重力选矿法另外还有电选法、光电选矿法等。
3、选后的脱水作业
绝大多数的选矿产品都含有大量的水分，这对于运输和冶炼加工都很不利。因此在冶
炼前需要脱去选矿产品的水分。脱水作业通常按浓缩、过滤和干燥三个阶段。
3、关于矿石经过选矿后可得到精矿、中矿、尾矿三种产品
（1）精矿：分选所得有用矿物含量较高、适合于冶炼加工的最终产品叫精矿。
（2）中矿：选别过程中得到的中间的、尚需进一步处理的产品，叫做中矿。
（3）尾矿：选别后其中有矿物含量很低、不需进一步处理（或技术经济上不适于进一
步处理）的产品，叫做尾矿。
五、选矿流程中使用渣浆泵的几个工艺过程及设备简介
选矿工艺技术与选矿设备的发展是同步的，设备的技术水平不仅是工艺水平的
最好体现，其生产技术状态也直接影响着生产过程、产品的质量和数量以及综合经
济效益。
1、矿石准备作业
矿石准备作业一般指辊前矿石的粉碎作业。通常破碎筛分和磨矿分级。有时还可包含
洗矿、预选等作业。它是将矿石通过破碎或磨矿等主要手段使有用矿物与脉石矿物单体解
离，达到入选粒度要求的过程。选别过程所要求的矿石粒度取决于矿石中有用矿物与脉石
矿物的嵌布粒度。嵌布粒度越细，要求矿石粉碎的越细。但合理的破碎粒度必须经过技术、
经济全面比较确定。选矿厂常用的破碎设备要将采出的矿石（井下开采达 300－600mm，
露天开采达 1000－1500mm）粉碎到单体解高，一般不能一交完成需要连续几次粉碎。通
常将最终粉碎产品粒度为 5mm 以上的粉碎过程称为破碎，取得更细产品粒度的粉碎过程称
为磨矿。
1、粉碎工艺与设备
粉碎是大块物料在机械力作用下粒度变小的过程。粉碎是矿物加工过程的重要
环节。粉碎可分为四个阶段：破碎、磨矿、超细粉碎、超微粉碎。粉碎过程是高能
耗的作业，粉碎过程的基本原则是“多碎少磨”。
破碎流程
(1)一段破碎流程。一段破碎流程一般用来为自磨机提供合适的给料，常与自磨
机构成系统。该工艺流程简单，设备少，厂房占地面积小。
(2)两段破碎流程。该流程多为小型厂采用。
(3)三段破碎流程。该流程的基本形式有三段开路和三段一闭路两种。
(4)带 洗 矿 作 业 的 破 碎 流 程 。 当 给 料 含 泥 (-3mm)量 超 过 5%~10%和 含 水 大 于
5%~8%时，应在破碎流程中增加洗矿作业。
磨矿分级工艺流程
(1)球磨、棒磨流程
对选矿而言，采用一段或两段磨矿，便可经济地把矿石磨至选矿所需要的任何
粒度。两段以上的磨矿，通常是由进行阶段选别的要求决定的。
一段和两段流程相比较，一段磨矿流程的主要优点是：设备少，投资低，操作
简单，不会因一个磨矿段停机影响到另一磨矿段的工作，停工损失少。但磨机的给
矿粒度范围宽，合理装球困难，不易得到较细的最终产物，磨矿效益低。当要求最
终产物最大粒度为 ~(即 60%~79%-200 目)，一般都采用一段磨矿流程。小
型工厂，为简化流程和设备配置，当磨矿细度要求 80%—200 目时，也可用一段磨
矿流程。
两段磨矿的突出优点是能够得到较细的产品，能在不同磨矿段进行粗磨和细磨，
特别适用于阶段处理。在大、中型工厂，当要求磨矿细度小于 (即 80%-200
目)，采用两段磨矿较经济，且产品粒度组成均匀，过粉碎现象少。根据第一段磨机
与分级机连接方式不同，两段磨矿流程可分为三种类型：第一段开路；第二段全闭
路；第一段局部闭路，第二段总是闭路工作的磨矿流程。
(2)自磨流程
自磨工艺有干磨和湿磨两种。选矿厂多采用湿磨。为了解决自磨中的难磨粒子
问题，提高磨矿效率，在自磨机中加入少量钢球，这时称为半自磨。
自磨常与细碎、球磨、砾磨等破磨设备联合工作，根据其联结方式可组成很多
种工艺流程。
破碎筛分设备
现在工业中应用的破碎设备种类繁多，其分类方法也有多种。破碎设备可按工
作原理和结构特征划分为：颚式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机、冲击式破碎机
和磨碎机等。
(1)颚式破碎机
颚式破碎机破碎工作是靠动颚板周期地压向固定颚板，将夹在两颚板之间的物
料压碎。
按照动颚运动的轨迹，可分为简单摆颚式破碎机与复杂摆动颚式破碎机。颚式
破碎机俗称"老虎口"，是历史悠久的破碎机之一，至今仍是破碎硬物料最有效的设
备。
(2)圆锥破碎机
圆锥破碎机是借助于旋摆运动的圆锥面，周期地靠近固定锥面，使夹于两个锥
面产品物料受到挤压和弯曲而破碎。它可以分为用于粗碎的旋回破碎机和用于中细
碎的圆锥破碎机。
(3)辊式破碎机
辊式破碎机的工作部分是两个相对回转的辊子。辊子表面可以带齿牙，称为齿
辊式破碎机。它以劈裂破碎为主兼有挤压的断破碎。按齿辊数目又可分为单齿辊、
双齿辊与多齿辊破获碎机。
(4)冲击式破碎机
锤式破碎机和反击式破碎机都是冲击式破碎机。这种破碎机，有一个高速旋转
的转子，上面装有冲击锤，当物料进入破碎机后，被高速旋转的锤子击碎或从高速
旋转的转子获得能量，高速抛向破碎机壁或特设的硬板而被击碎。
(5)磨碎机
磨碎机是一个两端带有中空轴颈的空心圆柱筒，物料从圆筒一端进入，产物从
另一端排出。筒内装有磨碎介质(钢球、钢棒或砾石)，根据磨碎介质的不同，磨碎
机分为球磨机、棒磨机或砾磨机。筒体转动时将介质带到一定高度而下落，对物料
产生冲击与磨剥作用，使物料粉碎。
将颗粒大小不同的混合物料，通过单层或多层筛子而分成若干个不同粒度级别
的过程称为筛分。筛分设备有固定筛、惯性振动筛、自定中心振动筛、重型振动筛、
共振筛、直线振动筛。
(1)固定筛
固定筛是由平行排列的钢条或钢棒组成，钢条和钢棒称为格条，格条借横杆联
结在一起，格条间的缝隙大小即为筛孔尺寸。固定筛分为格筛和条筛两种。
(2)惯性振动筛
振动筛是工业中普遍采用的一种筛子，应用范围广，适用于中、细碎的预先和
检查筛分。根据筛框运动轨迹特点，可分为圆运动振动筛和直线振动运动筛两类。
前者包括单轴惯性振动筛、自定中心振动筛和重型振动筛；后者包括双轴惯性振动
筛和共振筛，按筛网层数还可以分为单层筛和双层筛两类。
(3)自定中心振动筛
自定中心振动筛适用于大、中型厂的中、细粒物料筛分。国产自定中心筛的型
号为 SZZ，根据筛层数不同分为 SZZ1(单层)和 SZZ2(双层)。一般为吊式筛，但也有
座式筛。
(4)重型振动筛
重型振动筛的原理与自定中心振动筛相似，但振动器的主轴完全不偏心，而以
皮带轮的轴孔偏心来达到运转时自定中心的目的。重型振动筛结构比较坚固，能承
受 较 大 的 冲 击 负 荷 ， 适 用 于 筛 分 大 块 度 、 相 对 密 度 大 的 物 料 ， 最 大 给 料 可 达
350mm。主要用于中碎前作预先筛分，此外，对含水、含泥量高的物料，可在中碎
前进行预先筛分及洗矿，筛上物入中碎机，筛下物进入洗矿脱泥系统。
(5)共振筛
共振筛也称弹性连杆式振动筛，振幅大，筛分效率高，处理能力大，电耗小，
结构紧凑。但制造工艺复杂，机器质量大，振幅难稳定，调整比较复杂，橡胶弹簧
容易老化。
(6)直线振动筛
直线振动筛的振动力大，振幅大，振动强烈，筛分效率高，生产率大，可筛分
粗块物料。由于水平安装，安装高度小，直线往返运动，对脱水、脱泥和重介质选
矿脱介质有利。但结构比较复杂，两根轴的旋转速度高，故制造和润滑要求高，振
动不易调整。
磨矿分级设备
选矿厂中广泛使用的磨矿设备是球磨机和棒磨机。在球磨机中，目前只有格子
型及溢流型被采用。锥型球磨机因其生产率低，现己不制造，但个别旧选矿厂仍沿
用着。球磨机和棒磨机的规格以简体内径 D 和筒体长度 L 表示。
(1)格子型球磨机
各种规格子型球磨机的构造基本相同，球磨机的筒体用厚约 18～36 毫米的钢板
卷制焊成，它的两端焊有铸钢制的法兰盘，筒体内装有衬板，用锰钢、铬钢、耐磨
铸铁或橡胶等材料制成，其中高锰钢应用较广，使用橡胶尚处于试制阶段。衬板厚
约 50～130 毫米，与筒壳之间有 10～14 毫米的间隙，用胶合板、石棉垫、或塑料极
或橡皮铺在其中，用来减缓钢球对简体的冲击。
(2)溢流型球磨机
溢流型球磨机因其排矿是靠矿桨本身高过中空轴的下边缘而自流溢出，无需另
外装设沉重的格子板。此外，为防止球磨机内小球和粗粒矿块同矿浆一起排出，故
在中空轴颈衬套的内表面镶有反螺旋叶片。
(3)棒磨机
目前选矿厂使用的棒磨机，只有溢流型和开口型两种，前者用得较普遍，后者
现已停止制造。棒磨机的构造与溢流型球磨机大致相同。所用磨矿介质为长圆棒。
(4)离心磨
离心磨是一种新型的高效率超细密设备，它分为竖式和卧式两种。根据管的数
目，前者又可分为单管和三管(行星式)离心磨。
(5)振动磨矿机
振动磨是在高频下工作，而高频振动易使物料生成裂缝，且能在裂缝中产生相
当高的应力集中，故它能有效地进行超细磨。但此种机械的弹簧易于疲劳而破坏，
衬板消耗也较大，所用的振幅较小，给矿不宜过粗，而且要求均匀加入，故通常适
用于将 1～2 毫米的物料磨至 85～5 微米(干磨)或 5～ 微米(湿磨)。。
(6)喷射磨矿机
喷射磨是一种把物料的细磨与分级、干燥等作业相综合的新型干磨设备。主要
用在化工和建筑材料工业，但最近有用于磨矿的趋势。喷射磨的工作情况是：用高
温压缩空气，或过热蒸气，或其他预热气体作介质。用含铁石英岩的喷射磨产品经
磁选后的选别指标，和球磨机的及砾磨机的相比较，精矿品位约高 2～3％，铁的回
收率约高 2～15％。
(7)螺旋分级机
螺旋分级机是与湿法球磨机配套的设备与球磨机共同完成磨碎与分级。其规格
用直径表示，根据螺旋个数可分为单螺旋分级机和双螺旋分级机。按分液面的高低，
其又可分为高堰式、浸入式和低堰式。
(8)水力旋流器
水力旋流器的上部呈圆柱形，下部呈圆锥形，圆柱体的中央插入一根溢流管，
上部外侧有一与其相切的进浆管。水力旋流器在我国选矿厂已有多年的应用实践，
主要用于细粒级的分级、矿浆浓缩、脱泥脱水等。
2、重选工艺与设备
在过去 30 年，环境意识不断增强。成本和最大回收率不再是工厂设计仅有的考
虑。效率、有效的和环境允许的工艺，加之了解了最大回收率不一定导致最佳经济
效益是今天的考虑。重选不受颗粒粗度的限制，假定矿物间充分解离，尾矿就能在
尽可能粗的情况下排除，从而减少了磨矿能的需要。另外，重选不需要药剂。由于
尾矿的排放和废物的净化被简化，不仅降低了主成本，而且降低了环境成本。
重选工艺
矿石的重选流程是由一系列连续的作业组成。作业的性质可分成准备作业、选
别作业、产品处理作业三个部分。
(1)准备作业，包括 a:为使有用矿物单体解离而进行的破碎与磨矿；b:多胶性的
或含黏土多的矿石进行洗矿和脱泥；c:采用筛分或水力分级方法对入选矿石按粒度
分级。矿石分级后分别入选，有利于选择操作条件，提高分选效率。
(2)选别作业，是矿石的分选的主体环节。选别流程有简有繁，简单的由单元作
业组成，如重介质分选。
(3)产品处理作业，主要指精矿脱水、尾矿输送和堆存。
重选设备
处理现代矿物，所需的设备必须要具备以下几个特点:(1)处理量大，现代的矿物
处 理 客 观 上 要 求 以 规 模 效 应 来 创 造 效 益 。 (2) 对 微 细 粒 级 效 果 显 著 ， 特 别 是 对
-01037mm 粒级要效果明显，原有设备基本上能保证+01037mm 粒级的回收。(3)富集
比较高，选别指标好。(4)功耗低。(5)结构简单，便于维护。重选设备有水力分级的
云锡式分级箱、分泥斗，重介质分选的圆锥形重介质分选机、重介质振动溜槽、重
介质旋流器、斜轮重介质分选机，跳汰机，溜槽分选机，摇床，涡流分选机，光电
分选机等。
3、磁电选工艺与设备
磁选：基于矿物间磁性差异，在不均匀磁场中实现矿物之间分离的一种选矿方
法。目前，国内外使用的磁选机种类很多，分类方法不一。
(l)按磁选机的磁源可分为永磁磁选机与电磁磁选机；
(2)根据磁场强弱可分为：弱磁场磁选机，中磁场磁选机，强磁场磁选机；
(3)按选别过程的介质可分为干式磁选机与湿式磁选机；
(4)按磁场类型可分为恒定磁场、脉动磁场和交变磁场磁选机；
(5)按机体外形结构分为带式磁选机、筒式磁选机、辊式磁选机、盘式磁选机、
环式磁选机、笼式磁选机和滑轮式磁选机。
磁选工艺应用
用途：黑色金属矿选矿――铁矿石磁选；有色和稀有金属矿精选――钨锡分离、
铜钼分离、铜铅分离；重介质选矿中磁性重介质的磁选回收；非金属矿物原料选矿
中除去含铁杂质――高岭土除铁；废水处理。
(1)磁铁矿的弱磁选
我国鞍山钢铁公司大孤山铁矿所处理的矿石为鞍山式贫磁铁矿，原矿含铁量
30%~40%，sio2 含量 42%~46%。采用的原则流程为阶段磨矿阶段选别流程，选别设
备是永磁式磁力脱泥槽和永磁筒式磁选机。
(2)赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿的还原焙烧--弱磁选，强磁选用于锰铁矿，黑钨粗
精矿和锆英石粗精矿，钛铁矿，高领土和煤等。
电选工艺
电选是以带不同电荷的矿物和物料在外电场作用下发生分离为理论基础的。电
选法应用物料固有的不同摩擦带电性质、电导率和介电性质。因为静电力与颗粒表
面电荷大小和电场强度成正比，所以静电力对细的、片状的轻颗粒影响大些。因此，
颗粒可以得到有效的分离。
电选过程的工业应用可细分为几类:
1)矿物和煤的分选(选矿和选煤部门)；
2)食物提纯(食品业)；
3)废料处理(废料管理)；
4)静电分级(根据粒度和形状将固体分类)；
5)静电沉积(从固体中除去粒状污染物质或从气体中除去液体)。
磁选设备
(1)湿式弱磁场永磁筒式磁选机
这种磁选机主要用于分选强磁性物料。
(2)电磁磁滑轮
设备由沿物料运行方向极性交变或极性单一的多极磁系组成。电磁磁滑轮的磁
感应强度可达 0．1～0．15T，给矿粒度 10～100mm。滑轮的尺寸为￠×L(600～1000)
×(1700～2400)mm。它在选矿厂中的作用和永磁磁滑轮相同。
(3)永磁筒式磁选机
设备结构:它的主要部分由滚筒和磁系构成。磁系和磁场特性：磁系为锶铁氧体 .
应用：细粒强磁性矿物粒的干选，磁性材料的提纯，粉状物料中排除磁性杂质。
(4)湿式弱磁磁选机
设备由圆筒、磁系、槽体等三个主要部分组成。
(5)超导高梯度磁选机
设备结构：周期式的超导高梯度磁选机是一台设超导磁滤器。主要部分是超导
线圈、制冷机构、分选机构、给矿机构等。该超导磁法器可作为：
1)磁分离过程基础研究的实验室装置；
2)模拟大型装置操作条件的中间试验之用；
3)小规模生产用。
电选设备
电选设备是以施加到临时带电颗粒上的静电力为基础的。电选机的设计是以矿
物带电机理为依据的。根据带电机理，电选机可分为以下 3 类:
1)自由落体静电电选机(接触带电和摩擦带电)；
2)高压电选机(电晕带电)；
3)接触电选机(感应带电)。
(1)接触或摩擦带电电选机(自由落体电选机)
在这种电选机中，颗粒之间或与第三种材料(如容器、给料器、溜槽或喷嘴的壁)
接触或摩擦而获得电荷。这些颗粒然后进入电场中，根据它们的极化和所带电荷多
少而发生分离。
(2)传导感应带电电选机
当颗粒与传导电极接触时，在电场中可将导体与非导体分离开，这就是传导电
选机的依据。当有高压电场存在时，不同颗粒与接地导体接触，可以发生传导感应
带电。通常通过传导，导体颗粒迅速带电，而绝缘颗粒带电的速度要慢得多，从而
使导体颗粒与绝缘颗粒分开。
4、浮选工艺与设备
浮选即泡沫浮选，是根据矿物表面物理化学性质的不同来分选矿物的选矿方法。
浮选工艺
在浮选过程中，矿物的沉浮几乎与矿物密度无关。比如黄铜矿与石英，前者密
度为 ，后者为 ，可是重矿物的黄铜矿很容易上浮，石英反而沉在底部。经研
究发现矿物的可浮性与其对水的亲和力大小有关，凡是与水亲和力大，容易被水润
湿的矿物，难于附着在气泡上难浮。而与水亲和力小，不易被水润湿的矿物，容易
上浮。因此可以说，浮选是以矿物被水润湿性不同为基础的选矿方法。一般把矿物
易浮与难浮的性质称为矿物的可浮性。浮选就是利用矿物的可浮性的差异来分选矿
物的。在现代浮选过程中，浮选药剂的应用尤其重要，因为经浮选药剂处理后，可
以改变矿物的可浮性，使要浮的矿物能选择性地附着于气泡，从而达到选矿的目的。
浮选与其他选矿方法一样，要做好选别前的物料准备工作，即矿石要经过磨矿
分级，达到适宜于浮选的浓度细度。此外，浮选还有以下几个基本作业：
一、矿浆的调整与浮选药剂的加入
其目的是要造成矿物表面性质的差别，即改变矿物表面的润湿性，调节矿物表
面的选择性，使有的矿物粒子能附着于气饱，而有的则不能附着于气泡。
二、搅伴并造成大量气泡
借助于浮选机的充气搅拌作用，导致矿浆中空气弥散而形成大量气泡，或促使
溶于矿浆中的空气形成微饱析出。
三、气泡的矿化
矿粒向气泡选择性地附着，这是浮选过程中最基本的行为。
四、矿化泡沫层的形成与刮出
矿化气泡由浮选槽下部上升到矿浆面形成矿化饱沫层，有用矿物富集到泡沫中，
将其刮出而成为精矿(中矿)产品。而非目的矿物则留在浮选槽内，从而达到分选的
目的。通常浮选作业浮起的矿物是有用矿物，这样的浮选过程称之为正浮选，反之，
浮起的矿物为脉石，则称之为反浮选(或称逆浮选)。
浮选工艺是一个较复杂的矿石处理过程，其影响因素可分为不可调节因素(原矿
性质和生产用水的水质)和可调节因素(浮选流程、磨矿细度、矿浆浓度、矿浆酸碱
度、浮选药剂制度)。
浮选设备
为了实现矿粒之间的分离，矿物表面必须具有不同的润湿性，又有数量和质量
满足需要的泡沫，还应有合适的机械设备，使它们分成性质和质量各不相同的产品，
这些设备就是浮选机。浮选机是实现浮选过程的重要设备。浮选效果的好坏，除药
剂、工艺流程的影响外，浮选机性能的优劣有着相当大的关系。为此，各国在改进
和发展浮选机方面都做了相当多的工作。
浮选机类型：机械搅拌式浮选机、充气式浮选机、混合式浮选机或充气搅拌式
浮选机、气体析出式浮选机。
(1)机械搅拌式浮选机
机械搅拌式浮选机的特点：矿浆的充气和搅拌都是由机械搅拌器来实现的，属
于外气自吸式浮选机，充气搅拌器具有类似泵的抽吸特性，既自吸空气又自吸矿浆。
XJK 浮选机(俗称 A 型)其特点是：
第一、盖板上安装了 18～20 个导向叶片。
第二、叶轮、盖板、垂直轴、进气管、轴承、皮带轮等装配成－个整体部件。
第三、槽子周围装设了一圈直立的翅板，阻止矿浆产生涡流。
(2)充气搅拌式式浮选机
其特点是：1、充气量易于单独调节；2、机械搅拌器磨损小；3、选别指标较好；
4、功率消耗低。
丹佛型浮选机：1〉有效充气量大；2〉槽内形成一个矿浆上升流。
(3)充气式浮选机
充气式浮选机：1、结构特点：无机械搅拌器无传动部件；2、充气特点：充气
器充气，气泡大小由充气器结构调整；3、气泡与矿浆混合特点：逆流混合。用途：
处理组成简单、品位较高、易选矿石的粗、扫选
浮选柱：结构简单、占地面积小、维修方便、操作容易、节省动力。
(4)气体析出式浮选机
气体析出式浮选机主要用于细粒矿物浮选和含油废水的脱油浮选。
5、结论
选矿技术的发展很大程度上是与选矿工艺的改进和选矿设备的发展息息相关的。
我国有色金属矿产资源富矿少，贫矿多；粗颗粒少，细颗粒多；单一矿少，共生矿
多。为了充分利用这些“贫、细、杂”的矿产资源，实现矿业的可持续发展，必须大
力开发选矿工艺，如重选、磁电选、浮选、重介质预选等相互联合的各种联合选矿
工艺。在选矿设备上，保证设备取得优良选别效果和独具中国特色。
