1. 课程导入与问题界定

在选矿厂磨浮或磁选主流程中，物料并不是一次性"进—出"的直线过程。粗选、扫选、精选之间往往存在大量返回到前端的中间产品，这些中间产品统称为中矿（middlings）。中矿返回负荷，指单位时间内从某一作业返回至其上游作业（或本作业入口）的中间产物量，工程上常用返回量（t/h）、返回比（返回量/新给矿量）或循环负荷率（%）来度量。它与磨矿分级回路中的"循环负荷"概念同源，但作用对象更广：既包括分级返砂，也包括浮选精选尾矿、扫选精矿、中矿再磨产品等返回流。

理解中矿返回负荷，关键要抓住三个量：新给矿量（进入流程的新鲜原矿）、返回量（各中矿返回流之和）、作业通过量（新给矿+返回量）。三者关系为：作业通过量 = 新给矿量 + 返回量。返回比 R = 返回量 / 新给矿量。当 R 从 0.3 升到 1.0 时，同一台浮选机或磨机的实际通过量会翻倍以上，而品位、回收率、能耗、药剂制度都会随之改变。这正是循环优化的核心矛盾：适度返回能提高回收率与精矿品位，过度返回则造成过粉碎、夹带、设备超载与指标恶化。

上图把流程中最容易混淆的三股流分开：新给矿 Q₀ 是"净输入"，返回流 Q返 是"内部循环"，两者叠加才是粗选、扫选等作业真正处理的通过量。很多现场指标异常，根源不在药剂或设备，而在于返回比悄悄升高，使浮选时间被压缩、矿浆停留时间不足、精矿夹带加重。

循环优化的目标不是"消灭返回"，而是"控制返回"

中矿返回在工艺上有其必要性。精选尾矿往往含有连生体，直接抛尾会损失金属；扫选精矿品位偏低，直接并入最终精矿会拉低品位。把它们返回粗选或再磨，相当于给未解离颗粒"第二次机会"。因此循环优化的目标应表述为四个可量化的方向：

• 回收率目标：在给定原矿品位下，使目标金属回收率不低于设计值，返回流是回收率的"补漏通道"。
• 品位目标：控制返回流中脉石与连生体的累积，避免"越循环越脏"，精矿品位不因循环而下降。
• 通过量目标：返回比 R 应使各作业通过量落在设备额定能力的合理区间（通常留 10%～15% 余量），避免浮选机、磨机、泵与管道的超载。
• 经济目标：单位精矿的能耗、药剂与磨矿成本最低，即"多回收一吨金属所增加的循环成本"小于其收益。

这四个目标彼此制约。提高返回比通常有利于回收率，但会推高通过量、增加过粉碎与药剂消耗，并可能因夹带降低品位。循环优化的实质，是在 R 这个单一可调参数上做多目标权衡。

课程整体框架与学习路径

本课程围绕"算得清—测得到—调得动—稳得住"四条主线展开，共 30 章，可划分为五个阶段。第一阶段（第 1～6 章）建立概念与物料平衡基础，重点是返回负荷的定义、返回比的测算方法、以及单作业与全流程物料平衡的列法。第二阶段（第 7～14 章）进入计算与建模，包括返回量分配、循环负荷迭代计算、再磨回路与浮选回路的耦合关系。第三阶段（第 15～21 章）聚焦检测与诊断，讲清取样、计量、品位化验如何支撑返回负荷的在线判断，以及常见异常（返砂比突增、精矿品位下滑、泵池冒槽）的排查路径。第四阶段（第 22～27 章）是优化与调控，涵盖返回比调整、流程结构改造、药剂与充气配合、以及经济性评价。第五阶段（第 28～30 章）做综合案例与复盘，把前面工具串成完整闭环。

一个用于贯穿全课的教学示例

为使后续计算有统一参照，本课程设定一个示例性铜硫浮选回路（数据为合理假设，非实测）：新给矿 Q₀ = 100 t/h，原矿铜品位 0.80%。粗选精矿进入精选，精选尾矿返回粗选；扫选精矿也返回粗选；粗选尾矿进扫选，扫选尾矿为最终尾矿。假设经取样测算，精选尾矿 18 t/h、扫选精矿 12 t/h，则返回量 Q返 = 30 t/h，返回比 R = 0.30，粗选通过量 = 130 t/h。若因原矿性质变化使精选尾矿增至 30 t/h、扫选精矿增至 20 t/h，则 Q返 = 50 t/h，R = 0.50，粗选通过量升至 150 t/h——设备未变，负荷已增加 15%。这个简单算例将在后续章节反复使用，用来演示返回比变化如何传导到品位、回收率与设备能力。

需要强调的是，返回负荷的度量必须明确基准与参照系：本文所有"返回比"均以新给矿量为分母，返回量以干矿 t/h 计；若现场以矿浆体积或浓度计量，须先换算为干矿量再比较，否则不同班次、不同浓度下的数据不可比。这一约定在全文和所有图示中保持一致。