礦石處理工創(chuàng)新方法競(jìng)賽考核試卷含答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.某銅礦浮選回路原礦含Cu0.72%，精礦含Cu24.5%，尾礦含Cu0.12%，則其理論回收率最接近下列哪一數(shù)值？A.83.1%?B.85.7%?C.87.3%?D.89.5%答案：B解析：理論回收率ε=（βθ）/（αθ）×α/β×100%，代入α=0.72%，β=24.5%，θ=0.12%，得ε=85.7%。2.高壓輥磨機(jī)（HPGR）在細(xì)碎階段取代傳統(tǒng)圓錐破，下列哪項(xiàng)不是其創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)？A.產(chǎn)生更多微裂紋?B.降低后續(xù)球磨能耗?C.提高最終精礦品位?D.降低鋼耗答案：C解析：HPGR通過層壓破碎增加礦物解離面，可降低球磨能耗10–25%，但對(duì)精礦品位無直接提升作用。3.某金礦采用“粗粒重選+細(xì)粒浮選”聯(lián)合流程，重選回收率35%，浮選回收率82%，則總回收率為：A.35%?B.82%?C.88.3%?D.117%答案：C解析：總回收率=1–(1–0.35)(1–0.82)=0.883。4.在鋰云母焙燒轉(zhuǎn)型工藝中，最適宜的焙燒溫度區(qū)間是：A.450–550℃?B.650–750℃?C.850–950℃?D.1050–1150℃答案：C解析：850–950℃可使鋰云母晶格中的K+被Na+充分置換，生成可溶性鋰鹽，溫度過低轉(zhuǎn)型不完全，過高則導(dǎo)致硅鋁酸鹽玻璃相包裹鋰。5.某磁鐵礦采用SLon2500立環(huán)高梯度磁選機(jī)，背景場(chǎng)強(qiáng)1.3T，給礦粒度–0.074mm占85%，其創(chuàng)新操作參數(shù)“脈動(dòng)沖程”主要作用是：A.提高磁性物回收率?B.減少機(jī)械夾雜?C.降低線圈電流?D.增加處理量答案：B解析：脈動(dòng)沖程使磁介質(zhì)簇產(chǎn)生微振動(dòng)，破壞非磁性顆粒機(jī)械夾雜，提高精礦品位。6.在銅鉬分離中，采用“氮?dú)獗Ｗo(hù)+電位調(diào)控”創(chuàng)新工藝，其控制電位區(qū)間（vs.SHE）應(yīng)為：A.–50~0mV?B.0~+100mV?C.+150~+250mV?D.+300~+400mV答案：C解析：+150~+250mV可抑制黃銅礦，同時(shí)保證輝鉬礦天然可浮性，實(shí)現(xiàn)無氰分離。7.某磷礦反浮選脫鎂，采用改性脂肪酸與磷酸酯組合捕收劑，其最佳摩爾比為：A.1:1?B.2:1?C.1:2?D.3:1答案：C解析：磷酸酯提供選擇性親水基團(tuán)，摩爾比1:2時(shí)可在白云石表面形成穩(wěn)定水化層，提高脫鎂率至92%。8.在尾礦干排創(chuàng)新工藝中，下列哪種絮凝劑最適合高含泥尾礦快速沉降？A.陰離子型PAM（1800萬）?B.陽(yáng)離子型PAM（1200萬）?C.非離子型PAM?D.聚合氯化鋁答案：B解析：陽(yáng)離子型PAM對(duì)層狀硅酸鹽負(fù)電尾泥電荷中和能力強(qiáng)，形成致密絮團(tuán)，沉降速度提高3–5倍。9.某鉛鋅礦采用“粗鉛再磨+閃速浮選”技術(shù)，閃速浮選機(jī)創(chuàng)新點(diǎn)在于：A.采用超音速噴嘴?B.礦漿停留時(shí)間<5s?C.氣泡直徑0.5–1mm?D.自吸式給氣答案：B解析：閃速浮選機(jī)利用<5s極短停留時(shí)間，優(yōu)先回收已解離粗粒方鉛礦，減少過磨。10.在紅土鎳礦高壓酸浸（HPAL）中，為降低游離酸，創(chuàng)新采用“石膏晶種循環(huán)”技術(shù)，其原理是：A.同離子效應(yīng)降低硫酸鈣過飽和度?B.提高鐵礬沉淀率?C.降低氧分壓?D.提高鎳浸出率答案：A解析：石膏晶種提供表面，誘導(dǎo)硫酸鈣結(jié)晶，減少換熱器結(jié)垢，維持酸平衡。11.某鎢礦采用“離心重選+浮選”聯(lián)合，離心機(jī)轉(zhuǎn)速創(chuàng)新設(shè)定為180G，其目的為：A.回收–0.010mm細(xì)粒鎢礦?B.拋尾提高品位?C.降低水耗?D.減少浮選藥劑答案：A解析：180G高離心力可克服細(xì)粒鎢礦表面油膜阻力，實(shí)現(xiàn)–10μm顆粒有效分選。12.在氰化尾液“電催化臭氧”協(xié)同深度除氰工藝中，創(chuàng)新電極材料為：A.Ti/RuO??B.Ti/SnO?Sb?C.Ti/IrO?Ta?O??D.石墨答案：B解析：Ti/SnO?Sb電極具有較高析氧過電位，可生成·OH，將氰根礦化為N?與CO?，電流效率提升40%。13.某鐵礦采用“微波磁化焙燒”創(chuàng)新技術(shù)，其微波頻率優(yōu)選：A.915MHz?B.2.45GHz?C.5.8GHz?D.18GHz答案：B解析：2.45GHz工業(yè)磁控管成熟，對(duì)Fe?O?介電損耗因子最大，可快速升溫至750℃，完成γFe?O?→Fe?O?轉(zhuǎn)化。14.在鋁土礦選尾制備“地質(zhì)聚合物”創(chuàng)新利用中，激發(fā)劑模數(shù)（SiO?/Na?O）最佳為：A.0.8?B.1.2?C.1.6?D.2.0答案：C解析：模數(shù)1.6時(shí)，地聚反應(yīng)形成NASH凝膠抗壓強(qiáng)度達(dá)65MPa，且體積穩(wěn)定。15.某銅礦采用“粗精礦在線激光品位分析儀”創(chuàng)新控制，其激光波長(zhǎng)為：A.532nm?B.785nm?C.1064nm?D.1550nm答案：C解析：1064nm近紅外激光可穿透礦漿，避免銅離子吸光干擾，信噪比高。16.在鉀鹽礦“無浮選”創(chuàng)新工藝中，采用“冷結(jié)晶熱溶”耦合，其熱溶溫度控制在：A.20℃?B.40℃?C.60℃?D.80℃答案：C解析：60℃接近KClNaCl共飽和點(diǎn)，熱溶后冷卻至20℃，KCl結(jié)晶率>85%，無浮選藥劑。17.某金礦浮選采用“納米氣泡”技術(shù)，納米氣泡直徑范圍：A.50–200nm?B.1–10μm?C.10–50μm?D.50–100μm答案：A解析：50–200nm氣泡可穩(wěn)定存在24h，提高超細(xì)金顆粒碰撞概率，回收率提升5–8%。18.在鈦鐵礦“選擇性絮凝磁選”中，創(chuàng)新絮凝劑為：A.羧甲基纖維素?B.殼聚糖季銨鹽?C.聚丙烯酸鈉?D.淀粉磷酸酯答案：B解析：殼聚糖季銨鹽在pH6.5時(shí)對(duì)鈦鐵礦表面Fe3?產(chǎn)生螯合，實(shí)現(xiàn)鈦鐵礦與長(zhǎng)石選擇性絮凝。19.某銅鉬礦采用“海水+石灰”創(chuàng)新調(diào)漿，海水主要影響哪類藥劑？A.捕收劑?B.起泡劑?C.調(diào)整劑?D.抑制劑答案：A解析：海水中Mg2?、Ca2?與黃藥生成難溶黃原酸鹽，降低捕收劑有效濃度，需增加用量10–15%。20.在尾礦庫(kù)“可液化風(fēng)險(xiǎn)”智能監(jiān)測(cè)創(chuàng)新指標(biāo)中，最關(guān)鍵的原位測(cè)試參數(shù)是：A.剪切波速Vs?B.標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N???C.電阻率?D.孔壓答案：A解析：Vs與尾礦相對(duì)密度Dr相關(guān)性R2=0.92，可實(shí)時(shí)評(píng)估液化勢(shì)，實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)預(yù)警。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分；每題至少兩個(gè)正確答案，多選少選均不得分）21.下列哪些屬于“干法選煤”創(chuàng)新技術(shù)？A.光電智能分選?B.空氣重介質(zhì)流化床?C.干式高梯度磁選?D.熱風(fēng)脈動(dòng)跳汰?E.干法浮選柱答案：A、B、D解析：干法浮選柱需水生成泡沫，不屬于完全干法；空氣重介質(zhì)流化床與光電分選已實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。22.某鉛鋅礦廢石采用“微生物礦物碳酸化”固碳創(chuàng)新工藝，其關(guān)鍵控制因素包括：A.菌液pH?B.CO?分壓?C.溫度?D.礦樣粒度?E.光照強(qiáng)度答案：A、B、C、D解析：光照對(duì)化能自養(yǎng)菌影響小，其余均影響碳酸化速率。23.在“超臨界水氧化”處理浮選廢水中，創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)有：A.無二次污染?B.分解黃藥<30s?C.可回收重金屬?D.反應(yīng)器材質(zhì)要求低?E.可自熱運(yùn)行答案：A、B、C、E解析：超臨界水對(duì)反應(yīng)器腐蝕極強(qiáng)，材質(zhì)要求極高。24.某銅礦采用“粗粒閃速浮選+塔磨機(jī)”創(chuàng)新流程，其節(jié)能機(jī)理包括：A.減少再磨量?B.降低循環(huán)負(fù)荷?C.提高磨礦介質(zhì)利用系數(shù)?D.降低磨機(jī)填充率?E.減少尾礦泵功耗答案：A、B、C解析：塔磨機(jī)高能量密度降低再磨量，但對(duì)填充率與尾礦泵功耗無直接關(guān)系。25.下列哪些技術(shù)可用于“低品位鋁土礦脫硅”創(chuàng)新？A.生物浸出?B.微波堿焙燒?C.酸性絮凝脫泥?D.反浮選?E.高梯度磁選答案：A、B、C、D解析：鋁土礦無磁性礦物，磁選無效。26.在“銅鎳渣直接還原磁選”回收鐵鎳創(chuàng)新工藝中，還原劑可采用：A.褐煤?B.天然氣?C.廢塑料?D.氫氣?E.焦炭答案：A、C、D、E解析：天然氣需裂解制氫，直接噴吹效率低。27.某磷礦采用“雙反浮選”創(chuàng)新流程，其藥劑制度包括：A.酸性介質(zhì)反浮選白云石?B.堿性介質(zhì)反浮選硅酸鹽?C.陽(yáng)離子捕收劑?D.陰離子捕收劑?E.磷酸酯抑制劑答案：A、B、C、D解析：磷酸酯為白云石抑制劑，非硅酸鹽抑制劑。28.在“金礦浮選尾礦制備發(fā)泡陶瓷”創(chuàng)新利用中，發(fā)泡劑可選：A.SiC?B.CaCO??C.Fe?O??D.白云石?E.廢玻璃答案：A、B解析：SiC氧化產(chǎn)氣，CaCO?分解產(chǎn)CO?，F(xiàn)e?O?與白云石無發(fā)泡作用。29.某鐵礦“懸浮焙燒”創(chuàng)新技術(shù)中，其焙燒產(chǎn)物包括：A.γFe?O??B.Fe?O??C.FeO?D.αFe?E.Fe?O?答案：B、C、D解析：懸浮焙燒控制弱還原氣氛，生成Fe?O?、FeO及少量金屬Fe。30.在“銅精礦生物攪拌浸出”創(chuàng)新工藝中，下列哪些參數(shù)需在線監(jiān)測(cè)？A.氧化還原電位?B.pH?C.溶解氧?D.溫度?E.泡沫高度答案：A、B、C、D解析：泡沫高度為浮選指標(biāo)，與浸出無關(guān)。三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）31.高壓輥磨機(jī)輥面采用studs釘式結(jié)構(gòu)，可延長(zhǎng)輥套壽命至25000h。答案：√解析：studs釘式輥面可更換，壽命較光滑輥面提高3倍。32.微波加熱對(duì)黃鐵礦具有選擇性，因其介電損耗角正切值低于石英。答案：×解析：黃鐵礦介電損耗遠(yuǎn)高于石英，微波選擇性加熱黃鐵礦。33.在鋰云母硫酸熟化工藝中，熟化溫度超過300℃將導(dǎo)致鋰被鋁硅酸鹽玻璃相包裹，降低浸出率。答案：√解析：>300℃生成惰性莫來石相，鋰包裹率增加20%。34.采用“海水+CO?”碳酸化法可一步將蛇紋石尾礦轉(zhuǎn)化為MgCO?，實(shí)現(xiàn)永久固碳。答案：√解析：蛇紋石中MgO與CO?反應(yīng)生成穩(wěn)定菱鎂礦，碳酸化率>90%。35.在銅鉬礦電位調(diào)控浮選中，采用Na?S作為調(diào)整劑，其作用機(jī)理是降低礦漿電位至–200mV。答案：×解析：Na?S將電位降至–50~–100mV，–200mV過度抑制輝鉬礦。36.某鐵礦“氫基豎爐直接還原”產(chǎn)品DRI金屬化率可達(dá)95%，可直接用于電爐煉鋼。答案：√解析：氫基豎爐還原溫度低，金屬化率>92%，滿足電爐原料要求。37.在鉀鹽“冷結(jié)晶”工藝中，添加0.5%MgCl?可顯著提高KCl結(jié)晶粒度。答案：√解析：Mg2?吸附于KCl晶面，抑制成核，晶體平均粒徑由0.2mm增至0.8mm。38.采用“離子液體”從低品位稀土礦中浸出，其最主要缺點(diǎn)是黏度低。答案：×解析：離子液體黏度高，導(dǎo)致固液分離困難。39.某銅礦浮選采用“納米TiO?光催化”降解黃藥，其最佳光源為可見光LED（420nm）。答案：×解析：TiO?需紫外光（<387nm）激發(fā)，可見光效率低。40.在“深錐濃縮機(jī)”中加入適量陰離子PAM可實(shí)現(xiàn)尾礦膏體濃度>70%。答案：√解析：陰離子PAM橋聯(lián)尾礦顆粒，形成三維網(wǎng)絡(luò)，膏體濃度可達(dá)72%。四、填空題（每空1分，共20分）41.某銅礦采用“粗粒閃速浮選”技術(shù)，其閃速浮選機(jī)礦漿停留時(shí)間設(shè)計(jì)為________s，氣泡直徑控制在________mm。答案：3；1.2解析：極短停留時(shí)間優(yōu)先回收粗粒黃銅礦，1.2mm氣泡兼顧負(fù)載能力與上升速度。42.在“紅土鎳礦高壓酸浸”中，為抑制鐵水解，維持溶液________系數(shù)（Fe/Ni摩爾比）<________。答案：分離；0.3解析：Fe/Ni<0.3可降低后續(xù)中和負(fù)擔(dān)，提高鎳萃取得率。43.某金礦“浮選生物氧化”聯(lián)合工藝，生物氧化段溫度控制在________℃，pH________，溶解氧>________mg/L。答案：45；1.5；4解析：中度嗜熱菌最適45℃，低pH1.5抑制雜菌，溶解氧>4mg/L保證氧化速率。44.采用“微波磁化焙燒”處理赤鐵礦，其微波功率密度為________W/g，焙燒時(shí)間________min，冷卻方式采用________，防止________相生成。答案：50；15；氮?dú)獯憷洌沪肍e?O?解析：氮?dú)獯憷淇梢种痞肍e?O?重新氧化，保證磁選效率。45.某銅尾礦“地質(zhì)聚合物”制備中，激發(fā)劑Na?O·nSiO?模數(shù)n=________，養(yǎng)護(hù)溫度________℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)間________h。答案：1.4；80；24解析：模數(shù)1.4時(shí)地聚反應(yīng)速率與強(qiáng)度最佳，80℃加速縮聚。46.在“銅鉬礦海水浮選”中，為消除Ca2?影響，添加________g/t________作為絡(luò)合劑。答案：200；檸檬酸解析：檸檬酸與Ca2?形成穩(wěn)定絡(luò)合物，減少黃藥沉淀。47.某磷礦“雙反浮選”脫鎂脫硅，第一段反浮選pH=________，第二段pH=________。答案：5.5；9.5解析：酸性介質(zhì)反浮白云石，堿性介質(zhì)反浮硅酸鹽。48.在“鋰云母焙燒水浸”工藝中，焙燒添加劑Na?SO?與鋰云母質(zhì)量比為________，水浸液固比________，浸出溫度________℃。答案：0.8:1；3:1；90解析：Na?SO?提供Na?置換K?，高溫高液固比提高鋰擴(kuò)散系數(shù)。49.某鐵礦“氫基豎爐”還原氣H?/CO比為________，還原段壓力________bar，產(chǎn)品金屬化率>________%。答案：6:1；4；92解析：高H?分壓加速還原，4bar抑制析碳。50.在“銅鎳渣還原磁選”回收鐵鎳，還原溫度________℃，還原時(shí)間________min，磁選場(chǎng)強(qiáng)________kA/m。答案：1250；60；80解析：1250℃使鐵鎳合金粒徑長(zhǎng)大至20μm，80kA/m可高效回收。五、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）51.簡(jiǎn)述高壓輥磨機(jī)（HPGR）在銅礦細(xì)碎回路中的創(chuàng)新應(yīng)用及其對(duì)后續(xù)球磨能耗的影響機(jī)理。答案：HPGR通過層壓破碎在礦物顆粒內(nèi)部產(chǎn)生大量微裂紋，降低Bond球磨功指數(shù)12–18%；同時(shí)輥面采用stud釘式耐磨襯板，壽命提高至25000h；閉路配置邊料循環(huán)，使–0.074mm粒級(jí)在細(xì)碎段提前釋放20%，球磨處理量提高15%，系統(tǒng)能耗降低9–12%。52.說明“納米氣泡”強(qiáng)化低品位金礦浮選的機(jī)制，并給出工業(yè)實(shí)施要點(diǎn)。答案：納米氣泡（50–200nm）在疏水金表面自發(fā)形成三層水化膜破裂，降低誘導(dǎo)時(shí)間至0.1ms；其高內(nèi)壓（>30atm）促進(jìn)疏水離子締合，提高細(xì)粒金（–10μm）碰撞效率3倍；工業(yè)實(shí)施采用加壓溶氣文丘管釋放系統(tǒng)，控制溶氣壓力0.6MPa，pH8.5，納米氣泡濃度≥5×10?個(gè)/mL，配合異辛基黃藥20g/t，金回收率提升5–8%。53.闡述“海水+CO?”碳酸化法固化蛇紋石尾礦的化學(xué)反應(yīng)路徑及工藝參數(shù)優(yōu)化策略。答案：蛇紋石（Mg?Si?O?(OH)?）先經(jīng)650℃焙燒脫羥基生成活性MgO；隨后在NaHCO?催化下，MgO與CO?在水溶液中生成MgCO?·3H?O，再脫水為穩(wěn)定菱鎂礦；優(yōu)化策略：CO?分壓1.5MPa，溫度120℃，液固比5:1，添加0.5mol/LNaCl提高離子強(qiáng)度，碳酸化率>90%，固碳量達(dá)0.45tCO?/t尾礦。54.分析“銅精礦生物攪拌浸出”中微生物群落演替規(guī)律及控制策略。答案：初始階段（0–5d）以Acidithiobacillusferrooxidans為主，氧化Fe2?→Fe3?；中期（5–15d）Leptospirillumferrooxidans占優(yōu)，耐低pH1.2；后期（>15d）Sulfobacillusthermosulfidooxidans成為優(yōu)勢(shì)菌，耐42℃；控制策略：在線ORP700–750mV，pH1.3–1.5，溶解氧>4mg/L，添加0.02%酵母粉促進(jìn)菌群穩(wěn)定，銅浸出率>95%。55.描述“深錐濃縮+膏體膠結(jié)充填”一體化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)尾礦零排放的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。答案：深錐濃縮機(jī)采用60m深錐角，加入陰離子PAM25g/t，底流濃度>72%；膏體與水泥質(zhì)量比4:1混合，坍落度22cm，管道輸送壓力<4MPa；充填體28d強(qiáng)度>2.5MPa，滿足井下自立要求；系統(tǒng)回水率>90%，實(shí)現(xiàn)尾礦庫(kù)零排放。六、計(jì)算題（每題10分，共20分）56.某銅礦浮選原礦含Cu0.82%，精礦含Cu25.2%，尾礦含Cu0.12%，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)精礦產(chǎn)率3.2%，求實(shí)際回收率，并計(jì)算與