本书主要根据《选矿学》相关内容，设计了能够强化学生对专业知识理解的各种实验。实验内容主要涉及样品的采制、磨矿、筛分、分级、重选、浮选、粗煤泥分选、磁选、电选、泥化、尾矿水沉淀等。每个实验包括实验目的、基本原理、仪器设备及材料、实验步骤与操作、数据处理与报告要求、思考题和教学指导。

矿物加工工程专业属于矿业工程中的一个二级学科,全国大约有30多个高校设置该专业,主要集中在煤炭、冶金、化工、建材所属的高校,分别培养从事煤炭、金属、非金属、化工原料、建材等矿物加工领域内的高级工程技术人才。每年招生人数超过2000人,在校本科生人数也将近7000人。各学校学生培养所面向的行业不同,因而教学内容和课程设置的侧重点有所不同,但矿物加工所采用的方法与原理相通,矿物加工许多实验在各类矿物加工中的应用也基本相同,因而教学内容和体系具有较大的通用性,同时随着矿物加工专业毕业生在不同行业间的流动,矿物加工工程学科内涵和外延都有了很大变化,矿物加工工程人才知识面和服务领域大大拓宽。这就需要建立一个涉及各种选矿方法的《矿物加工实验》课程平台进行资源共享。随着课程设置的调整,矿物加工实验已从《选矿学》中剥离出来单独设课,因而缺乏一门针对性的矿物加工实验教材,编者从教以来所做的科研项目涉及煤炭、有色金属矿选矿、非金属矿选矿、黄金分选和黑色金属矿选矿,承担和编写了这门覆盖各行业的矿物加工实验通用教材。《矿物加工实验》单独设课,避免了原来作为《选矿学》的辅助实验,同时实验的数量、所涉及的面大大拓宽,本书共54个实验,主要内容涉及样品的采制化、破碎、磨矿、筛分、分级、重选、干法选煤、粗煤泥分选、浮选、接触角、Zeta电位、磁选、电选、洗矿、油团聚分选、悬浮液黏度测定、嵌布粒度、单体解离度、矿物鉴定、泥化、尾矿水沉降、煤炭分选、有色金属选矿、黑色金属选矿、非金属矿选矿、基础理论实验、分选或分级设备性能评价等实验。同时在本书的编写过程中增加了当前新技术,如TBS分选实验、浮选柱分选实验、高梯度磁选实验、摩擦电选实验、涡电流分选实验、Falcon分选实验等,对于拓展教学内容和使实验教学与矿物加工技术发展同步起到了较大的促进作用。矿物加工工程专业实验一般设置为32学时,各高校教师按照自己的行业特点和学校现有的实验仪器设备选择部分实验,建议指导教师对某一类实验开设1~2个,避免过多重复,对同一类其他没有开设的实验进行原理性的讲解,实验课前建议指导教师结合某一实验与现场生产的用途结合起来采用接近生活的通俗语言进行较详细讲解,可提高同学们做实验的兴趣和教学效果。针对书中部分重要设备设计制作了设备的AR三维场景动态演示及设备语音文字介绍,学生可通过客户端在手机上学习设备的结构、工作原理和操作步骤。与本书部分实验配套开发了矿物实验仿真模拟系统,让学生可以在网上进行相关实验的预习、操作和数据处理。仿真实验可作为课前的预习,也可作为课下开展的实验。

本书中多数实验系统是由编者根据相关专业知识设计制作的专用实验系统,方便实验的观察、操作和记录。部分实验的操作及参数是编者根据多年来的操作和实践经验确定的,方便快捷又能比较准确反映实验结果。

本书由李延锋担任主编,张文军、孙永锋(山东理工大学)和夏文成担任副主编,还有陈增强、彭耀丽、沙杰、叶翠玲、贺靖峰、杨旭亮参与了部分内容的编写。全书由谢广元和曹亦俊担任主审。

本书的编写得到了中国矿业大学教务处、化工学院、矿大出版社和矿物加工学科的领导和老师们的大力支持,在此谨向他们表示真诚的感谢! 并向本书引用资料的编著者表示感谢! 

由于编者水平有限,书中难免有疏漏和错误之处,敬请读者批评指正

编 者

2016年04月

实验一 样品的缩分与制备实验…………………………………………… 1

实验二 细粒物料粒度组成实验…………………………………………… 5

实验三 振动筛的筛分效率和生产率测定实验…………………………… 9

实验四 水析实验………………………………………………………… 13

实验五 旋流器分级(选)实验…………………………………………… 18

实验六 磨矿细度测定实验……………………………………………… 22

实验七 测定碎矿机的产品粒度组成和粒度特性方程实验…………… 25

实验八 可磨度测定实验………………………………………………… 29

实验九 磨矿浓度实验…………………………………………………… 32

实验十 粒群密度组成与重选可选性实验……………………………… 34

实验十一 矿粒真密度的测定实验……………………………………… 40

实验十二 矿粒自由沉降末速v0及形状系数测定实验………………… 43

实验十三 异类粒群悬浮分层的规律研究实验………………………… 49

实验十四 破碎效果实验………………………………………………… 52

实验十五 跳汰选煤实验………………………………………………… 55

实验十六 螺旋分选实验………………………………………………… 59

实验十七 细粒物料摇床分选实验……………………………………… 62

实验十八 强磁性矿石的湿式弱磁选实验……………………………… 66

实验十九 强磁性物料的分选实验……………………………………… 69

实验二十 高梯度磁选实验……………………………………………… 71

实验二十一 散体物料磁性物含量测定实验…………………………… 76

实验二十二 高压静电分选实验………………………………………… 79

实验二十三 微细物料的摩擦电选实验………………………………… 83

实验二十四 涡电流分选实验…………………………………………… 87

实验二十五 Teeter-BedSeparator粗煤泥分选实验…………………… 92

实验二十六 Falcon离心重力分选实验………………………………… 97

实验二十七 空气重介质流化床的流化特性及分选实验……………… 100

实验二十八 接触角测定实验…………………………………………… 106

实验二十九 气体接触角测定实验……………………………………… 110

实验三十 矿物颗粒Zeta电位测定实验……………………………… 113

实验三十一 单泡浮选实验……………………………………………… 117

实验三十二 真空浮选实验……………………………………………… 121

实验三十三 小浮选实验………………………………………………… 124

实验三十四 煤泥浮选分步释放实验…………………………………… 127

实验三十五 硫化铜矿浮选实验………………………………………… 132

实验三十六 磁铁矿反浮选提铁降硅实验……………………………… 135

实验三十七 赤铁矿(红矿)浮选实验…………………………………… 138

实验三十八 辉钼矿浮选实验…………………………………………… 140

实验三十九 萤石浮选实验……………………………………………… 142

实验四十 铝土矿浮选实验……………………………………………… 145

实验四十一 多金属硫化矿浮选实验…………………………………… 147

实验四十二 浮选柱(旋流—微泡)浮选实验…………………………… 150

实验四十三 洗矿浮选实验……………………………………………… 154

实验四十四 微细矿物油团聚分选实验………………………………… 157

实验四十五 悬浮液絮凝沉降特性实验………………………………… 161

实验四十六 悬浮液的真空过滤脱水实验……………………………… 166

实验四十七 悬浮液的黏度检测实验…………………………………… 170

实验四十八 转筒法煤炭泥化实验……………………………………… 173

实验四十九 安氏法煤炭泥化实验……………………………………… 176

实验五十 显微镜下矿物含量的测定实验……………………………… 180

实验五十一 矿物嵌布粒度测定实验…………………………………… 186

实验五十二 微波干燥测定煤中全水分实验…………………………… 191

实验五十三 单体解离度测定实验……………………………………… 194

实验五十四 矿物鉴定实验……………………………………………… 198

附录一 实验报告编写提纲……………………………………………… 201

附录二 实验守则………………………………………………………… 202

参考文献…………………………………………………………………… 203