本书系统地叙述了各种选矿方法的原理、选矿工艺、选矿设备及选矿应用实践典型实例，在突出选煤的前提下，兼顾了金属矿、非金属矿等其它非煤矿物的分选。内容丰富，实用性强，并注重将国内外生产科研中的一些最新研究成果充实到收中体现了当代选矿科学技术水平。 　　本书为大专院校矿物加工工程专业本科教材，亦可作为研究生和其他专业教学用书。对煤炭、冶金、建材、化工等系统从事矿物加工工程研究、生产的工程技术人员也具有一定的参考价值。

《选矿学》是普通高等教育“九五”国家级重点教材,相应的课程“选矿学”是矿物加工工程专业的主干课程。本着加强基础、拓宽专业、重点突出与少而精的教学原则,由中国矿业大学、安徽理工大学、黑龙江科技学院、太原理工大学四所院校相关专业组成的编写组在吸取各校多年教学实践经验的基础上联合编写了本书。

本书系统地叙述了各种选矿方法的原理、选矿工艺、选矿设备及选矿应用实践典型实例,在突出选煤的同时,兼顾了金属矿、非金属矿等其他非煤矿物的分选。内容丰富,实用性强,前后内容整体优化组合,融为一体,体现了当前教学改革的精神。

全书的编写力求深入浅出、简明扼要、图文并茂,各篇内容自成系统,可单独讲授,作为该科目学习的教材或参考资料。

全书分为绪论(由中国矿业大学谢广元编写)、第一篇筛分、破碎与磨矿(第1章、第2章由中国矿业大学刘焕胜编写;第3章、第4章由中国矿业大学樊茂明编写)、第二篇重力选矿(第1、2、4、5、7、8章由中国矿业大学谢广元编写;第3章由黑龙江科技学院陈俊涛编写;第6章由中国矿业大学陈增强编写)、第三篇磁电选矿(由太原理工大学樊民强编写)、第四篇浮游选矿(由安徽理工大学张明旭编写)、第五篇固液、固气分离技术(由黑龙江科技学院边炳鑫、康文泽编写)。

本书由谢广元担任主编,张明旭、边炳鑫、樊民强担任副主编,陈清如主审。

由于编者水平所限,错误或不足之处在所难免,敬请读者批评指正。

编 者

2001年6月

绪论……………………………………………………………………………………………… 1

第一篇 筛分、破碎与磨矿

第一章 碎散物料的粒度组成与粒度分析…………………………………………………… 5

第一节 粒度及粒度分析………………………………………………………………… 5

第二节 筛分分析………………………………………………………………………… 6

第三节 粒度特性曲线和粒度特性方程式……………………………………………… 9

复习思考题……………………………………………………………………………… 11

第二章 筛分及筛分机械…………………………………………………………………… 12

第一节 概述…………………………………………………………………………… 12

第二节 筛分过程……………………………………………………………………… 15

第三节 筛分机械……………………………………………………………………… 26

复习思考题……………………………………………………………………………… 50

第三章 破碎及破碎机械…………………………………………………………………… 51

第一节 概述…………………………………………………………………………… 51

第二节 破碎基本理论………………………………………………………………… 60

第三节 破碎机械……………………………………………………………………… 64

复习思考题……………………………………………………………………………… 80

第四章 磨矿及磨矿机械…………………………………………………………………… 81

第一节 概述…………………………………………………………………………… 81

第二节 磨矿作用及磨矿条件的确定………………………………………………… 82

第三节 磨矿机械……………………………………………………………………… 88

复习思考题……………………………………………………………………………… 101

第二篇 重力选矿

第一章 重选概论…………………………………………………………………………… 103

第一节 重选研究的对象及其应用…………………………………………………… 103

第二节 重选的发展简况……………………………………………………………… 104

第二章 重选的基本原理…………………………………………………………………… 106

第一节 概述…………………………………………………………………………… 106

第二节 颗粒及颗粒群沉降理论……………………………………………………… 106

第三节 粒群按密度分层理论………………………………………………………… 119

第四节 颗粒在离心力场中的运动规律……………………………………………… 121

第五节 斜面流分选理论……………………………………………………………… 122

复习思考题……………………………………………………………………………… 130

第三章 水力分级…………………………………………………………………………… 131

第一节 概述…………………………………………………………………………… 131

第二节 水力分析……………………………………………………………………… 132

第三节 水力分级设备………………………………………………………………… 135

复习思考题……………………………………………………………………………… 141

第四章 重介质选矿………………………………………………………………………… 142

第一节 概述…………………………………………………………………………… 142

第二节 重悬浮液的性质……………………………………………………………… 144

第三节 重介质分选机………………………………………………………………… 152

第四节 旋转重介质流选矿…………………………………………………………… 165

第五节 重悬浮液的回收与净化……………………………………………………… 180

第六节 重悬浮液密度的自动控制…………………………………………………… 185

第七节 干法选煤……………………………………………………………………… 189

复习思考题……………………………………………………………………………… 197

第五章 跳汰选矿…………………………………………………………………………… 198

第一节 概述…………………………………………………………………………… 198

第二节 跳汰选矿原理………………………………………………………………… 200

第三节 跳汰机………………………………………………………………………… 210

第四节 跳汰机的操作工艺与制度…………………………………………………… 235

复习思考题……………………………………………………………………………… 239

第六章 细颗粒重力选矿…………………………………………………………………… 240

第一节 概述…………………………………………………………………………… 240

第二节 溜槽选矿……………………………………………………………………… 242

第三节 螺旋选矿……………………………………………………………………… 246

第四节 离心选矿……………………………………………………………………… 252

第五节 摇床选矿……………………………………………………………………… 256

第六节 液固流化床粗煤泥选矿……………………………………………………… 269

复习思考题……………………………………………………………………………… 281

第七章 重选生产工艺……………………………………………………………………… 282

第一节 炼焦煤选煤典型重选工艺…………………………………………………… 282

第二节 动力煤选煤典型重选工艺…………………………………………………… 291

第三节 金属矿物典型重选工艺……………………………………………………… 293

第四节 非金属矿物典型重选工艺…………………………………………………… 294

第八章 物料的可选性及重选工艺效果评定……………………………………………… 299

第一节 概述…………………………………………………………………………… 299

第二节 物料密度组成及其测定……………………………………………………… 299

第三节 可选性曲线及其应用………………………………………………………… 305

第四节 中国煤炭可选性的评定标准………………………………………………… 320

第五节 分配曲线及其特性参数……………………………………………………… 320

第六节 重选工艺效果的评定………………………………………………………… 328

复习思考题……………………………………………………………………………… 333

第三篇 磁电选矿

第一章 磁选基本原理……………………………………………………………………… 334

第一节 概述…………………………………………………………………………… 334

第二节 磁选原理……………………………………………………………………… 336

第三节 矿物的磁性…………………………………………………………………… 338

第四节 矿物磁性的测量……………………………………………………………… 346

复习思考题……………………………………………………………………………… 348

第二章 磁选设备…………………………………………………………………………… 349

第一节 概述…………………………………………………………………………… 349

第二节 磁选机设备常用磁性材料及其特性………………………………………… 350

第三节 磁选机的磁系………………………………………………………………… 352

第四节 弱磁选设备…………………………………………………………………… 355

第五节 强磁选设备…………………………………………………………………… 364

第六节 高梯度与超导磁选设备……………………………………………………… 369

第七节 磁流体选矿…………………………………………………………………… 373

第八节 磁选柱………………………………………………………………………… 377

复习思考题……………………………………………………………………………… 378

第三章 磁选工艺…………………………………………………………………………… 379

第一节 铁矿石的磁选………………………………………………………………… 379

第二节 锰矿石的磁选………………………………………………………………… 384

第三节 有色和稀有金属矿石的磁选………………………………………………… 385

第四节 非金属矿物的提纯和煤的脱硫……………………………………………… 389

第四章 电选的基本原理…………………………………………………………………… 391

第一节 概述…………………………………………………………………………… 391

第二节 矿物的电性质………………………………………………………………… 392

第三节 矿粒的带电方式……………………………………………………………… 394

第四节 电选过程的理论……………………………………………………………… 397

复习思考题……………………………………………………………………………… 398

第五章 电选机……………………………………………………………………………… 399

第一节 概述…………………………………………………………………………… 399

第二节 鼓筒式电选机………………………………………………………………… 399

第三节 其他型式电选机……………………………………………………………… 401

复习思考题……………………………………………………………………………… 405

第六章 电选实践…………………………………………………………………………… 406

第一节 黑色金属矿物的电选………………………………………………………… 406

第二节 有色和稀有金属矿物的电选………………………………………………… 407

第三节 煤及其他矿石的电选………………………………………………………… 409

第四节 影响电选的因素……………………………………………………………… 410

复习思考题……………………………………………………………………………… 412

第四篇 浮游选矿

第一章 浮选基本原理……………………………………………………………………… 413

第一节 概述…………………………………………………………………………… 413

第二节 固、液、气各相性质…………………………………………………………… 415

第三节 相界面性质与可浮性………………………………………………………… 425

第四节 气泡矿化……………………………………………………………………… 444

第五节 浮选动力学…………………………………………………………………… 452

复习思考题……………………………………………………………………………… 455

第二章 浮选药剂…………………………………………………………………………… 457

第一节 浮选药剂的分类与作用……………………………………………………… 457

第二节 捕收剂………………………………………………………………………… 458

第三节 起泡剂………………………………………………………………………… 476

第四节 调整剂………………………………………………………………………… 482

第五节 近年浮选药剂的变化与发展………………………………………………… 489

复习思考题……………………………………………………………………………… 490

第三章 浮选机及辅助设备………………………………………………………………… 491

第一节 浮选机的基本作用及评价…………………………………………………… 491

第二节 机械搅拌式浮选机…………………………………………………………… 497

第三节 充(压)气式浮选机…………………………………………………………… 513

第四节 空气析出式浮选机…………………………………………………………… 520

第五节 浮选机的发展趋势和研究动态……………………………………………… 531

第六节 浮选机的选择、计算、调节和测定…………………………………………… 534

第七节 浮选辅助设备………………………………………………………………… 538

复习思考题……………………………………………………………………………… 541

第四章 浮选工艺和实践…………………………………………………………………… 542

第一节 影响浮选的工艺因素………………………………………………………… 542

第二节 原煤性质对浮选的影响……………………………………………………… 542

第三节 粒度特性对浮选的影响……………………………………………………… 544

第四节 矿浆浓度对浮选的影响……………………………………………………… 545

第五节 矿浆液相组成对浮选的影响………………………………………………… 547

第六节 浮选药剂及影响……………………………………………………………… 550

第七节 浮选流程……………………………………………………………………… 553

第八节 煤炭浮选脱硫………………………………………………………………… 559

第九节 煤泥浮选工艺效果检查和评定……………………………………………… 561

复习思考题……………………………………………………………………………… 563

第五章 矿石的浮选实践…………………………………………………………………… 564

第一节 矿物可浮性分类……………………………………………………………… 564

第二节 非极性非金属矿物的浮选…………………………………………………… 564

第三节 硫化矿浮选…………………………………………………………………… 566

第四节 有色金属氧化矿石和混合矿石的浮选……………………………………… 570

第五节 多价金属的极性盐类矿物的浮选…………………………………………… 573

第六节 氧化物及硅酸盐矿物浮选…………………………………………………… 574

第七节 可溶性盐的浮选……………………………………………………………… 574

复习思考题……………………………………………………………………………… 575

第六章 特殊浮选技术和工艺……………………………………………………………… 576

第一节 特殊浮选的定义和类型……………………………………………………… 576

第二节 特殊浮选的基本原理………………………………………………………… 578

第三节 特殊浮选工艺和设备………………………………………………………… 580

复习思考题……………………………………………………………………………… 585

第五篇 固液、固气分离技术

第一章 概述………………………………………………………………………………… 586

复习思考题……………………………………………………………………………… 587

第二章 悬浮液的性质……………………………………………………………………… 588

第一节 液相的性质…………………………………………………………………… 588

第二节 固相的性质…………………………………………………………………… 589

第三节 固液体系的性质……………………………………………………………… 590

复习思考题……………………………………………………………………………… 593

第三章 煤泥水处理………………………………………………………………………… 594

第一节 粗颗粒煤泥水的处理………………………………………………………… 594

第二节 细颗粒煤泥水的处理………………………………………………………… 609

第三节 极细颗粒煤泥水的处理……………………………………………………… 619

第四节 洗水闭路循环………………………………………………………………… 626

第五节 分级、浓缩效果的评定……………………………………………………… 628

复习思考题……………………………………………………………………………… 633

第四章 脱水及脱水机械…………………………………………………………………… 634

第一节 物料中水分的赋存形态……………………………………………………… 634

第二节 粗颗粒物料的脱水…………………………………………………………… 635

第三节 细颗粒物料的脱水…………………………………………………………… 644

复习思考题……………………………………………………………………………… 658

第五章 热力干燥…………………………………………………………………………… 659

第一节 概述…………………………………………………………………………… 659

第二节 干燥原理……………………………………………………………………… 660

第三节 干燥机………………………………………………………………………… 662

第四节 辅助设备……………………………………………………………………… 668

复习思考题……………………………………………………………………………… 674

第六章 除尘与除尘设备…………………………………………………………………… 675

第一节 除尘…………………………………………………………………………… 675

第二节 除尘器………………………………………………………………………… 676

复习思考题……………………………………………………………………………… 680

参考文献……………………………………………………………………………………… 681