16.1  研究背景及意义

自然界蕴藏着极为丰富的矿产资源。选矿就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与脉石矿物分离,并达到使有用矿物相对富集的过程。选矿学是研究矿物分选的学问,是一门分离、富集、综合利用矿产资源的技术科学。

矿石经过分选后,可得到精矿、中矿和尾矿三种产品,分选所得有用矿物含量较高、适合于冶炼加工的最终产品,叫做精矿。分选过程中得到的尚需进一步处理的中间产品,叫做中矿。分选后,其中有用矿物含量很低,不需进一步处理(或技术经济上不适于进—步处理)的产品,叫做尾矿。尾矿亦可进一步综合利用。不论选矿厂的规模大小,工艺和设备如何复杂,一般包括以上三个最基本的过程。

选矿技术是根据所选矿石的特性、及所选矿石所存在的形式来划分的。选矿技术是以物理、化学和生物等学科为基础的一门科学技术。物理的方法包括常见矿物的洗选、筛分、重选、磁选等,化学的选矿方法如用药剂改变矿物表面的差异性质的浮选技术、浸出等,生物的方法如细菌氧化选矿技术。常用的锰矿选矿方法为机械选矿(包括洗矿、筛分、重选、强磁选和浮选),以及火法富集、化学选矿法等。总体来讲选矿技术就是将矿石中的有用物质提选出来的技术方法!

选矿使有用组分富集,减少冶炼或其他加工过程中的燃料、运输等的消耗,使低品位的贫矿石能得到经济利用。选矿试验所得数据,是矿床评价及建厂设计的主要依据。

用物理或化学方法将矿物原料中的有用矿物和无用矿物(通常称脉石)或有害矿物分开,或将多种有用矿物分离开的工艺过程,都要应用选矿技术。产品中,有用成分富集的称精矿;无用成分富集的称尾矿;有用成分的含量介于精矿和尾矿之间,需进一步处理的称中矿。金属矿物精矿主要作为冶炼业提取金属的原料;非金属矿物精矿作为其他工业的原材料;煤的精选产品为精煤。选矿可显著提高矿物原料的质量,减少运输费用,减轻进一步处理的困难,降低处理成本,并可实现矿物原料的综合利用。由于世界矿物资源日益贫乏,越来越多地利用贫矿和复杂矿,因此需要选矿处理的矿石量越来越大。除少数富矿石外,金属和非金属(包括选矿经历了从处理粗粒物料到细粒物料、从处理简单矿石到复杂矿石、从单纯使用物理方法向使用物理化学方法和化学方法的发展过程。早期,人们用手工拣选;后来,用简单的淘洗工具从河溪砂石中选收金属矿物。中国湖北早期的选矿,是利用矿物间的物理性质或表面物理化学性质的差异,但不改变矿物化学组成的物理选别过程,主要用于处理金属矿石,称“矿石选别”。以后扩展到非金属矿物原料的选别,称“矿物选别”。后来,把利用化学方法回收矿物原料中有用成分的过程,也纳入选矿。

选矿技术的发展趋势:国际著名品牌的先进选矿技术不断发展,方向是采纳新的设计思想、引入现代科学技术和大型化。粉碎理论和试验技术技术发展,突变理论、分形理论、离散教学等方法被引入粉碎理论研究中。球磨过程理论研究和碎磨功指数研究仍时有报道。粉碎试验技术趋于用小型实验室试验和计算机模拟取代半工业试验。料层粉碎原理对粉碎工程设备研制和开发产生了巨大影响。新设备研制及旧设备改造中普遍采纳这一原理。由于实现多碎少磨的关键是降低最终破碎产品粒度(即入磨粒度),因此这一范围内科研和开发工作中,破碎设备所占的比重大于粉磨设备,其中又以细碎和超细碎设备的研制和开发占较大比重。为了实现多碎少磨,国内越来越多的引进国际先进粉碎工程设备,并且越来越多的引进大型设备。国内选矿技术以中小型选矿设备为主,发展特点是类型多样化。部分产品在向大型化方向发展。

 

16.2  数据建模思路

选矿建模过程中因为许多选矿过程相当复杂,影响因素很多,很难从理论上建立符合实际情况的数学模型。本文主要介绍相关分析和回归分析用于选矿建模,可进一步弥补在建立选矿模型中的不足之处,提高选矿建模的质量。

本实例首先分析原矿处理量、原矿品位、磨矿细度、回收率、精矿品位之间是否存在线性相关,然后研究精矿回收率的影响因素及具体对应关系。

建模过程的流程图如图16-1所示:

碎石图绘制函数R语言_碎石图绘制函数R语言

                                                                                  图16-1  建模过程的流程图