物料可选性及重选工艺效果评定学习教案

物料可选性及重选工艺物料可选性及重选工艺(gngy)效果评定效果评定第一页，共49页。8.1概述概述第1页/共49页第二页，共49页。 在重力选中，工艺效果的优劣对技术经济指标影响很在重力选中，工艺效果的优劣对技术经济指标影响很大，如何进行科学地客观评价非常重要。大，如何进行科学地客观评价非常重要。 因此，本章因此，本章(bn zhn)中心议题是研究物料的密度组成中心议题是研究物料的密度组成及其测定，据此判断重力分选难易即确定物料的可选性，及其测定，据此判断重力分选难易即确定物料的可选性，同时根据对产品质量的检测，对重选工艺效果进行评定，同时根据对产品质量的检测，对重选工艺效果进行评定，从而对分选过程实行最佳控制。从而对分选过程实行最佳控制。8.1概述概述第2页/共49页第三页，共49页。8.28.2物料物料(w lio)(w lio)密度组成及密度组成及其测定其测定 测定物料的密度组成，是指将有代表性的试样测定物料的密度组成，是指将有代表性的试样(sh yn)，用不同密度的重液分成不同密度级，计算各密，用不同密度的重液分成不同密度级，计算各密度级物料所占重量百分比（称为产率），再按工业要求度级物料所占重量百分比（称为产率），再按工业要求进行各密度级物料的化学分析或矿物分析（如分析灰分、进行各密度级物料的化学分析或矿物分析（如分析灰分、硫分）。这就可以确定物料中各成分的质与量的关系。硫分）。这就可以确定物料中各成分的质与量的关系。第3页/共49页第四页，共49页。煤炭的浮沉试验煤炭的浮沉试验(shyn)，按煤样粒度分为两种：一是粒度大，按煤样粒度分为两种：一是粒度大于于0.5mm煤样的浮沉试验煤样的浮沉试验(shyn)；再一是粒度小于；再一是粒度小于0.5mm的的煤泥（粉）浮沉试验煤泥（粉）浮沉试验(shyn)，这种浮沉试验，这种浮沉试验(shyn)又叫小浮又叫小浮沉试验沉试验(shyn)。两者的区别在于配制重液所用药剂不同，以。两者的区别在于配制重液所用药剂不同，以及操作过程有别。及操作过程有别。8.28.2物料密度物料密度(md)(md)组成及其组成及其测定测定第4页/共49页第五页，共49页。8.2.1煤炭煤炭(mitn)的浮沉的浮沉试验试验（1）粒度大于）粒度大于0.5mm褐煤、烟煤和无烟煤等煤样的褐煤、烟煤和无烟煤等煤样的浮沉浮沉(fchn)试验试验（2） 粒度小于粒度小于0.5mm煤泥（粉）的浮沉煤泥（粉）的浮沉(fchn)试试验验第5页/共49页第六页，共49页。配制不同密度的重液，对不同的煤样进行浮沉配制不同密度的重液，对不同的煤样进行浮沉(fchn)试验。试验。（1 1）粒度大于）粒度大于0.5mm0.5mm褐煤、烟煤褐煤、烟煤(ynmi)(ynmi)和无烟煤和无烟煤(ynmi)(ynmi)等煤样的浮沉试验等煤样的浮沉试验第6页/共49页第七页，共49页。（2）粒度）粒度(l d)小于小于0.5mm煤泥（粉）的浮沉试验煤泥（粉）的浮沉试验 小浮沉试验由于物料粒度细、沉降速度慢，故其小浮沉试验由于物料粒度细、沉降速度慢，故其浮沉过程应在离心力场中进行。浮沉过程应在离心力场中进行。 试验所用的煤样必须是空气试验所用的煤样必须是空气(kngq)干燥状态，重干燥状态，重量不得少于量不得少于60g。若某密度级产物的重量不够化验用时，。若某密度级产物的重量不够化验用时，该密度级应做双份煤样。该密度级应做双份煤样。第7页/共49页第八页，共49页。 小浮沉试验一般也用氯化锌的重液。若要求重液密小浮沉试验一般也用氯化锌的重液。若要求重液密度较高或煤样的粒度过细，由于氯化锌水溶液具有粘度度较高或煤样的粒度过细，由于氯化锌水溶液具有粘度大、产物清洗大、产物清洗(qngx)困难等缺点，可采用四氯化碳、苯困难等缺点，可采用四氯化碳、苯及三溴甲烷等有机溶液配制。及三溴甲烷等有机溶液配制。（2） 粒度小于粒度小于0.5mm煤泥（粉）的浮沉煤泥（粉）的浮沉(fchn)试验试验第8页/共49页第九页，共49页。（3）8.2.2 煤炭浮沉试验资料煤炭浮沉试验资料(zlio)的整理与计算的整理与计算第9页/共49页第十页，共49页。8.2.3 矿石密度矿石密度(md)组成的测定组成的测定 矿石密度组成的测定与煤炭密度组成的测定方法相同，均是进行矿石密度组成的测定与煤炭密度组成的测定方法相同，均是进行浮沉试验。测定矿石密度组成和测定煤炭的密度组成是一样的，也以浮沉试验。测定矿石密度组成和测定煤炭的密度组成是一样的，也以窄粒级进行。当矿石试样不很大时，可用重液作为窄粒级进行。当矿石试样不很大时，可用重液作为(zuwi)分离介质进分离介质进行浮沉试验。因一般矿石密度都高于煤炭的密度，配制重液时所用的行浮沉试验。因一般矿石密度都高于煤炭的密度，配制重液时所用的有机溶剂要求密度更高。金属矿石的浮沉试验，由于受到重液所能达有机溶剂要求密度更高。金属矿石的浮沉试验，由于受到重液所能达到的最高密度的限制，要获得纯净的金属矿物是很难的，而且多数情到的最高密度的限制，要获得纯净的金属矿物是很难的，而且多数情况下是不可能的。因此，浮沉试验的应用远不如煤炭使用得那么普遍。况下是不可能的。因此，浮沉试验的应用远不如煤炭使用得那么普遍。第10页/共49页第十一页，共49页。8.3 可选性曲线可选性曲线(qxin)及其应用及其应用 根据物料浮沉试验结果而绘制出的一组曲线，称为可选性曲线。根据物料浮沉试验结果而绘制出的一组曲线，称为可选性曲线。它能反映该物料所有它能反映该物料所有(suyu)密度级或任一密度物的质量分布密度级或任一密度物的质量分布情况。所谓可选性：按所要求的质量指标，从原料中分选出产情况。所谓可选性：按所要求的质量指标，从原料中分选出产品的难易程度。原料的可选性，是与对产品的质量要求、重力品的难易程度。原料的可选性，是与对产品的质量要求、重力选分的方法和原料本身所固有的特性等因素有关。选分的方法和原料本身所固有的特性等因素有关。第11页/共49页第十二页，共49页。原料的可选性取决于： 产品的质量要求 重力选分的方法 原料本身所固有(gyu)的特性可选性曲线有两种: H-R曲线 M曲线8.3 可选性曲线可选性曲线(qxin)及其应用及其应用第12页/共49页第十三页，共49页。 HR曲线是一组曲线，它包括灰分(hu fn)特性曲线（曲线）、浮物曲线（曲线）、沉物曲线（曲线）、密度曲线（曲线）和密度0.1曲线（曲线）等5条曲线。8.3 可选性曲线可选性曲线(qxin)及其应用及其应用第13页/共49页第十四页，共49页。H-R可选性曲线可选性曲线(qxin)的应用的应用第14页/共49页第十五页，共49页。 迈耶尔曲线迈耶尔曲线(qxin)是一种绘制简单，并可以扩展是一种绘制简单，并可以扩展的可选性曲线的可选性曲线(qxin)。最初应用在选煤工艺上，很快。最初应用在选煤工艺上，很快获得推广，以后又迅速地应用在选矿工艺。目前我国获得推广，以后又迅速地应用在选矿工艺。目前我国选煤工艺中，选煤工艺中，H-R曲线曲线(qxin)和和M曲线曲线(qxin)同等同等使用。根据使用。根据1994年年4月出版的选煤标准使用手册中，月出版的选煤标准使用手册中，亦推荐采用迈耶尔曲线亦推荐采用迈耶尔曲线(qxin)（M曲线曲线(qxin)）和）和密度曲线密度曲线(qxin)（曲线曲线(qxin)），作为评定分选），作为评定分选效果的可选性曲线效果的可选性曲线(qxin)。第15页/共49页第十六页，共49页。矿石矿石(kungsh)可选性曲线可选性曲线 用用H-R曲线和曲线和M曲线，同样可以表示矿石曲线，同样可以表示矿石(kungsh)的的数量与质量特征，只不过是反映产品品位和金属量等随产数量与质量特征，只不过是反映产品品位和金属量等随产率的变化关系。率的变化关系。第16页/共49页第十七页，共49页。8.4 中国中国(zhn u)煤炭的可选性的评定煤炭的可选性的评定标准标准 MT5681是我国第一个煤炭是我国第一个煤炭(mitn)可选性评定方法的可选性评定方法的行业标准，行业标准，1982年年1月月1日开始执行。经修订，并将其日开始执行。经修订，并将其升格为国家标准，升格为国家标准，GB/T164171996，国家技术监督局，国家技术监督局1996.0614批准。批准。第17页/共49页第十八页，共49页。第18页/共49页第十九页，共49页。8.5 分配曲线及其特性分配曲线及其特性(txng)参数参数（1）分配）分配(fnpi)曲线曲线第19页/共49页第二十页，共49页。 把矿粒在产物中按密度分配的统计规律用分配率来把矿粒在产物中按密度分配的统计规律用分配率来表示。在分选过程中，把原料中某个密度级别进入到表示。在分选过程中，把原料中某个密度级别进入到重产物中去的数量占原料中该密度级别的百分数称为重产物中去的数量占原料中该密度级别的百分数称为该密度级别在重产物中的分配率，以符号该密度级别在重产物中的分配率，以符号“ ”表示。表示。这个密度级别进入到轻产物中去的数量占原料中该级这个密度级别进入到轻产物中去的数量占原料中该级别的百分数，称为该密度级别在轻产物的分配率，以别的百分数，称为该密度级别在轻产物的分配率，以符号符号“ ”表示。由于表示。由于(yuy)每一次分选只出两种产每一次分选只出两种产物，因此物，因此“ ”和和“ ”之和恒等于百分之百即之和恒等于百分之百即%1%2%1%2%100%21第20页/共49页第二十一页，共49页。 以密度级别的平均密度值为横坐标，分配率以密度级别的平均密度值为横坐标，分配率 （或（或 ）为纵坐标，将各密度级别的相应数值标在）为纵坐标，将各密度级别的相应数值标在坐标系中，将各点连成曲线，该曲线称为坐标系中，将各点连成曲线，该曲线称为(chn wi)分分配曲线。配曲线。%1%2第21页/共49页第二十二页，共49页。 按重产物分配率值绘出的曲线称为重产物的分配曲线，按重产物分配率值绘出的曲线称为重产物的分配曲线，即图即图2-8-15中的实线；按轻产物分配率中的实线；按轻产物分配率 值绘出的曲线值绘出的曲线称为轻产物分配曲线，即图称为轻产物分配曲线，即图2-8-15中的虚线。中的虚线。 分配曲线最早是由荷兰分配曲线最早是由荷兰(h ln)工程师特鲁姆普工程师特鲁姆普（K.F.Tromp）于）于1937年提出来的，所以在一些著作及技年提出来的，所以在一些著作及技术文献中也将其称为术文献中也将其称为T曲线或特鲁姆普曲线。曲线或特鲁姆普曲线。第22页/共49页第二十三页，共49页。 分配率为分配率为50%处的密度称为分配曲线的实际分选密度，以处的密度称为分配曲线的实际分选密度，以符号符号“ ”表示。分配曲线的统计意义表示。分配曲线的统计意义(yy)说明分配率说明分配率为为50%时的密度级别进入到轻、重两种产物中去的机会均时的密度级别进入到轻、重两种产物中去的机会均等，各为等，各为50%。而密度小于实际分选密度。而密度小于实际分选密度 的物料，大的物料，大部分进入了轻产物；密度大于部分进入了轻产物；密度大于 的物料，则大部分进入的物料，则大部分进入了重产物。了重产物。PPP第23页/共49页第二十四页，共49页。（2）分配）分配(fnpi)曲线的绘曲线的绘制制GJGGZLG1ZJZ2第24页/共49页第二十五页，共49页。（三）分选过程产出三种（三）分选过程产出三种(sn zhn)产品，但先分选出轻产品，但先分选出轻产品（如精煤）时：产品（如精煤）时： 第一段（低密度度分选），计算式为第一段（低密度度分选），计算式为 第二段（高密度分选），计算式为第二段（高密度分选），计算式为GZJGZ1GZG2第25页/共49页第二十六页，共49页。第26页/共49页第二十七页，共49页。第27页/共49页第二十八页，共49页。第28页/共49页第二十九页，共49页。第29页/共49页第三十页，共49页。8.6 重选重选(zhn xun)工艺效果的评定工艺效果的评定 由于重力选矿设备分选效果的好坏对整个选矿厂（或选煤厂）由于重力选矿设备分选效果的好坏对整个选矿厂（或选煤厂）的技术经济指标影响很大，历来为选矿工作者所关注。为了便的技术经济指标影响很大，历来为选矿工作者所关注。为了便于使用和国际交往，全国于使用和国际交往，全国(qun u)煤炭标准化技术委员会选煤煤炭标准化技术委员会选煤分会参照采用国际标准化组织分会参照采用国际标准化组织ISO923，制定了煤用重选设备，制定了煤用重选设备工艺性能评定方法的标准，对于煤炭的重介质、水介质和气工艺性能评定方法的标准，对于煤炭的重介质、水介质和气体介质的各种重选设备工艺性能的评定，采用可能偏差或不完体介质的各种重选设备工艺性能的评定，采用可能偏差或不完善度、数量效率和错配物含量三种指标。善度、数量效率和错配物含量三种指标。第30页/共49页第三十一页，共49页。 可能偏差是指有一半的概率可能偏差是指有一半的概率(gil)（即有（即有50%的机会）的机会）可能发生，有一半概率可能发生，有一半概率(gil)不可能发生的那个误差。不可能发生的那个误差。 （一） 可能偏差(pinch)与不完善度 如果分选密度如果分选密度(md)为为 ，则可能误差相当于分配率，则可能误差相当于分配率为为25%（或（或75%）处的密度）处的密度(md)值值 （或（或 ）与）与 之间的差值。因为从累积概率曲线的意义上看，误差超之间的差值。因为从累积概率曲线的意义上看，误差超过过 及及 的概率都占的概率都占25%，故在，故在 之间出之间出现的概率正好为现的概率正好为50%。2575P75P257525第31页/共49页第三十二页，共49页。2575PP22575E第32页/共49页第三十三页，共49页。 （一） 可能(knng)偏差与不完善度)(212575E第33页/共49页第三十四页，共49页。不完善度不完善度值按公式（值按公式（2-8-20）计算，即）计算，即 式中式中不完善度（评定方法不完善度（评定方法(fngf)规规定，数值取到小数点后第三位。而且只用定，数值取到小数点后第三位。而且只用于评定水介质重选设备）。于评定水介质重选设备）。 （一） 可能偏差(pinch)与不完善度1PEI第34页/共49页第三十五页，共49页。 （二）数量（二）数量(shling)效率效率 数量效率指标是一种相对效率。它是指灰数量效率指标是一种相对效率。它是指灰分相同时，精煤实际产率和理论产率的比值。分相同时，精煤实际产率和理论产率的比值。是生产、技术是生产、技术(jsh)(jsh)管理中的一个重要指管理中的一个重要指标。但是试验与计算工作量均较大，不能及标。但是试验与计算工作量均较大，不能及时指导生产。时指导生产。%1001011式中式中 1数量效率，计算精度取到小数点后第一位；数量效率，计算精度取到小数点后第一位； 1精煤产率，精煤产率，%; 10精煤理论产率，即原煤中与精煤质量（灰分精煤理论产率，即原煤中与精煤质量（灰分(hu fn)）相同时的浮煤量，）相同时的浮煤量，%。第35页/共49页第三十六页，共49页。（三）错配物总量（三）错配物总量 物料分选或分级时，混入各产品中非规定成分的物料称为物料分选或分级时，混入各产品中非规定成分的物料称为错配物。特鲁姆普把它们称为错配物。特鲁姆普把它们称为“迷路的精煤迷路的精煤”、 “ “迷路迷路的矸石的矸石(gnsh)”(gnsh)”等等。错配物总量按下式计算等等。错配物总量按下式计算 m0=mh+m1 m0m0错配物总量，错配物总量，% %；精度取到小数点后第一位；精度取到小数点后第一位；mhmh轻产品中大于分选密度轻产品中大于分选密度(md)(md)的数量占原料的百分数，的数量占原料的百分数，%;%;m1m1重产品中小于分选密度重产品中小于分选密度(md)(md)的数量占原料的百分数，的数量占原料的百分数， %; %; 一般情况下，计算错配物总量分选密度一般情况下，计算错配物总量分选密度(md)(md)采用分配密度采用分配密度(md)P(md)P或等误密度或等误密度(md)(md)。等误密度。等误密度(md)(md)即在两重选产品中，错配物相等时的密度即在两重选产品中，错配物相等时的密度(md)(md)。等误密度。等误密度(md)(md)用符号用符号“e”“e”表示。表示。第36页/共49页第三十七页，共49页。 重力选矿工艺，通常用以判断分选过程（也包括筛分、分级重力选矿工艺，通常用以判断分选过程（也包括筛分、分级等其它等其它(qt)(qt)分离过程）效果的指标有回收率、品位、产分离过程）效果的指标有回收率、品位、产率、金属量率、金属量P P、富矿比和选矿比等。但是其中任一指标，都不、富矿比和选矿比等。但是其中任一指标，都不能同时从数量和质量两个方面反映选矿过程的效率。例如，能同时从数量和质量两个方面反映选矿过程的效率。例如，回收率和金属量是数量指标，品位和富矿比是质量指标；但回收率和金属量是数量指标，品位和富矿比是质量指标；但产率和选矿比若不同其它产率和选矿比若不同其它(qt)(qt)指标连用，根本不能说明指标连用，根本不能说明问题。故在实际工作中，通常都是一个数量指标和一个质量问题。故在实际工作中，通常都是一个数量指标和一个质量指标连用。指标连用。第37页/共49页第三十八页，共49页。 总之，重力选矿工艺效果总之，重力选矿工艺效果(xiogu)(xiogu)的评定，与选煤的评定，与选煤一样，都是采用两种基本方法，一是选矿效率的计算，另一样，都是采用两种基本方法，一是选矿效率的计算，另一是利用分配曲线的特性参数。一是利用分配曲线的特性参数。第38页/共49页第三十九页，共49页。（一）分选效率（一）分选效率(xio l)的计算的计算1 1、质量、质量(zhling)(zhling)效率（简称质效率）指标效率（简称质效率）指标 用实际精矿品位用实际精矿品位同理论最高品位同理论最高品位maxmax的比值，表示质效率，即的比值，表示质效率，即 但是，若原矿品位为但是，若原矿品位为，那么即使是一个简单的分样过程，毫无，那么即使是一个简单的分样过程，毫无分选作用，精矿品位分选作用，精矿品位也不会等于也不会等于0 0，而是等于，而是等于，当然，这决不会，当然，这决不会被看作反映了选矿过程的质效率。因此，提出用被看作反映了选矿过程的质效率。因此，提出用(-)(-)代替代替作为作为度量度量(dling)(dling)分选过程的质效率。这时，前述分样过程分选过程的质效率。这时，前述分样过程=, =, -=0-=0。显然，如以。显然，如以(-)(-)作为质效率指标，对于分样过程来说，作为质效率指标，对于分样过程来说，其分选的质效率为其分选的质效率为0 0 。%100max第39页/共49页第四十页，共49页。%100max经上述分析，分选过程的质量效率经上述分析，分选过程的质量效率(xio l)(xio l)公式公式应写为应写为第40页/共49页第四十一页，共49页。 最常用的量效率指标是回收率最常用的量效率指标是回收率,其计算公式为其计算公式为 式中式中、，对分选过程，分别代表原矿、精，对分选过程，分别代表原矿、精矿、尾矿的品位；对分级过程，则分别代表原矿、细粒矿、尾矿的品位；对分级过程，则分别代表原矿、细粒级产品（分级溢流级产品（分级溢流(y li)(y li)）、粗粒产品（分级的沉）、粗粒产品（分级的沉砂）中小于规定粒度物的含量。砂）中小于规定粒度物的含量。%100)()(2.2.数量效率（简称数量效率（简称(jinchng)(jinchng)量效率）指标量效率）指标第41页/共49页第四十二页，共49页。3. 3. 综合综合(zngh)(zngh)效率效率 计算分选（包括分级）过程的综合效率公式，可以分成两类。计算分选（包括分级）过程的综合效率公式，可以分成两类。第一类综合效率公式，是以第一类综合效率公式，是以19181918年美国年美国(mi u)(mi u)学者学者R.T.R.T.汉考克所提出的分离效率公式为代表。第二类则是以汉考克所提出的分离效率公式为代表。第二类则是以弗来敏公式和道格拉斯公式为代表。弗来敏公式和道格拉斯公式为代表。（1 1）第一类效率公式）第一类效率公式汉考克效率公式汉考克效率公式 %100)100)(100)(E第42页/共49页第四十三页，共49页。()100%()该产品中有用元素 或化合物 的含量有用矿物含量纯有用矿物中有用元素 或化合物 的含量 由于实际生产或试验工作中获得的品位数据一般均为元素由于实际生产或试验工作中获得的品位数据一般均为元素（或化合物）含量，故利用（或化合物）含量，故利用(lyng)(lyng)上式时，应预先将化上式时，应预先将化验品位换算为矿物含量，即验品位换算为矿物含量，即第43页/共49页第四十四页，共49页。（2 2）第二类综合）第二类综合(zngh)(zngh)效率公式效率公式%)()(100maxE%100)()()1)()(maxmaxE第44页/共49页第四十五页，共49页。（二）图解法评定（二）图解法评定(pngdng)分选效率分选效率 利用分配曲线利用分配曲线(qxin)(qxin)评定分选的工艺效果，评定分选的工艺效果，是图解法中的一个重要方法。该方法主要应用于重是图解法中的一个重要方法。该方法主要应用于重力分选过程工艺效果的评定。它的主要优点是最终力分选过程工艺效果的评定。它的主要优点是最终判据为单一数据，容易得出明确结论。判据为单一数据，容易得出明确结论。第45页/共49页第四十六页，共49页。 首先将每个待比方案，均分批截取的方法进行试验，然首先将每个待比方案，均分批截取的方法进行试验，然后分别绘制回收率后分别绘制回收率与产率与产率的关系曲线、金属量的关系曲线、金属量P与产率与产率的关系曲线及回收率的关系曲线及回收率与精矿品位与精矿品位的关系曲线等。这时再的关系曲线等。这时再看哪一个看哪一个(y )方案的曲线位置较高，那么它的分选效果必方案的曲线位置较高，那么它的分选效果必然也较好。然也较好。第46页/共49页第四十七页，共49页。 例如在例如在=f()图上（即图图上（即图2-8-21），曲线位置较高，意味），曲线位置较高，意味着在给定着在给定(i dn)的相同精矿产率下，回收率的相同精矿产率下，回收率较高，较高，既然产率相同，既然产率相同， 较高则精矿品位较高则精矿品位也必然较高；而在也必然较高；而在=f()图（即图图（即图2-8-22）中，曲线位置较高表明在相同的）中，曲线位置较高表明在相同的给定给定(i dn)精矿品位时精矿品位时较高。较高。第47页/共49页第四十八页，共49页。结结 束束谢谢谢谢(xi xie)大家大家第48页/共49页第四十九页，共49页。