简介

选矿工程的研究内容是将低品位的矿物进行加工、提纯，主要目的是提高矿物的品位，去除矿物的杂质，例如去除煤炭中的灰分、硫、磷等杂质。选矿工程的对象主要有金属矿石、煤炭等，选矿的手段主要是物理方法和化学方法。

物理分选

重力分选

利用不同矿物比重差异的物理性质，将矿物富集的方法，即为重力选矿法或比重选矿法。

水流选矿法

• 绝对法--仅利用不同矿物自身比重的差异，使轻于重液的矿物上浮，重于重液的矿物反之，以达到分离。如此仅用重液浮力的选矿法称之。

• 相对法"(多种力量法)"

不仅以矿物的比重差异为主要分离依据，且就其矿粒大小与形状之不同，在流体中之所受摩擦阻力所产生之影响为辅助因素，使其分离富集。此法运用多种力量。 此类选矿方法都在水流中进行，所以又称为水流选矿法。依水流方向可分为：

1. 1.

   垂直流选矿法--系利用昇或降流水流选矿

2. 2.

   平流选矿法--利用与平行于分离面的水流选矿，如洗桌选矿法。

虽然在理论上分离之矿石粒度不受限制，但粒度过小，在重液中之沉降速度变小，或受重液黏滞影响，实际上无法达到目的。因此此种选矿法除受到矿物之比重差与重液之比重外，处理之矿石粒度与重液之黏性也是重要的因素。 一般重力方式处理之粒度下限为2-3mm，常用之上限为30-50mm，大者可达100mm以上，而离心式重液选矿则可处理下限0.5mm，上限为 20mm左右之矿粒。

矿石之比重大都大于水，因此选用重液密度都大于水，所以称为重液选矿法[Heavy Medium Separation]。其产品为浮起或下 沉，故又称为浮沉选矿法[Sink and Float Process]。 所使用之重液有两种：

• 真重液：为真正溶液，可为是各种可溶性大的盐类所溶成的溶液，例如氯化锌溶液，也可以是高比重之有机溶液，例 如四氯化碳、四溴乙烷等。此类重液可保持长时间的物理稳定性，价格较贵，有腐蚀性与毒性，因此很少 在大量生产操作中使用，仅用于实验室之研究工作中。

• 拟重液为一种悬浮液，由水与悬浮于其中之微细固粒为介质所构成，由于细微固粒悬浮之稳定性不易保持，须有适当之装置使其保持，其作用殆与真重液无异。价格较便宜，且可回收再使用，无毒性与腐蚀性，实际应用于工业操作 上。

拟重液与均质真重液不同点在于，其比重和粘性可以随加重质的性质和含量不同而变化。拟重液的比重、粘度和稳定性三方面性质是互有关联的。其中比重是决定分离的关键因素，但是对实际的分离和稳 定性有影响的却是拟重液的粘性。

磁力分选

在众多的矿物中，有些矿物具有被磁铁吸引的性质(即是具有磁性)，其被吸引之强度是受到矿物本身的性质、磁铁的强度以及两者相距之距离所支配。用矿物磁性之有无而分选矿物之方法称为磁力选矿法。 磁选主要用来分选或精选磁铁矿、磁硫铁矿以及钛铁矿等强磁性矿物也可用强磁磁选机分选含镍矿物、氧化锰矿等。工业矿物中所含少量 铁矿物或含铁矿物之去除也是磁选的主要应用之一。 另外由于强磁磁选机之不断开发，将来有可能利用反磁性物之性质进行磁选分离。

• 反磁性物：金属铋

• 顺磁性物：为磁铁所吸，即会被吸引至磁场强度较大处。

• 强磁性(Ferromagnetic)矿物：磁铁矿、钛铁矿等磁性较强的矿物。

• 弱磁性(Weakly Magnetic)矿物：赤铁矿，菱铁矿

• 非磁性(Nonmagnetic)矿物：而脉石如石英、石灰石等的磁性非常微弱

矿物之磁性强度可由残留磁与带磁率来决定。矿物磁性愈强愈容易被磁极所吸引。同一磁性之矿物其粒度越大感应所生成之磁距也越大， 且越容易被吸引，但其粒度却与重量有关。因此粒度也不能大过作用于它的磁力。在实际的操作上，以1-5mm 左右之矿粒大小为最适宜。

原理

• 磁极强度是以磁束密度来表示，磁极愈强愈容易将矿粒吸引。磁选机所使用的磁极有永久磁铁与电磁极两种。

• 矿粒被磁极吸引的作用力是依库仑定律。若所使用的为两平极，两极间各处磁力强度均匀， 在两磁极间之矿粒不易移动，因此要使矿粒吸引至磁极，必须考虑磁极之强度要产生差异，将其中一极之形状改成尖状极(V- Shaped Pole)， 则靠尖状处之磁 力较强，成为一极集中磁场。另外也可在一极上夹入无磁性之材料，相间叠作成层状极也能集中磁力，此型多用于转轮磁极。