2. 选矿厂工艺流程与金属流向

金属平衡表之所以能够成立，前提是选矿厂里每一股含金属的物料都被"看见"并称量、取样。要做到这一点，必须先弄清矿石从原矿仓到最终精矿、尾矿之间经过了哪些作业，金属在哪个作业被富集、在哪个作业被分流、在哪个作业可能损失。本节按"破碎—磨矿—选别—脱水"的主干流程梳理金属流向，并说明各作业在金属平衡中的角色。

一、破碎与筛分：金属只是被解离，总量不变

原矿经粗碎（常见为旋回破碎机或颚式破碎机）、中细碎（圆锥破碎机）与筛分构成闭路，把矿石从数百毫米降到 10～15 mm 左右送入磨矿仓。这一阶段金属不发生富集，各产物（各段破碎产品、筛上返料、筛下产品）的金属量之和等于原矿金属量，属于"只改变粒度、不改变金属分配"的作业。但它对金属平衡有两个实际影响：一是破碎筛分回路内部有循环负荷，取样时必须区分"新给矿"与"循环返料"，否则会把同一批金属重复计入；二是破碎段通常设有除铁、拣选或预抛废作业，一旦有废石抛出，就出现第一个金属损失点，必须单独计量抛出物的重量与品位。

二、磨矿与分级：金属进入选别的准备状态

磨矿与分级（螺旋分级机、水力旋流器）构成闭路，产品为合格粒度的分级溢流，返砂返回磨机。磨矿同样不富集金属，但它是金属平衡中最容易出问题的环节：磨机给矿、返砂、溢流三处都要取样，且溢流浓度、粒度波动会直接影响后续选别的回收率。若磨矿细度不足，目的矿物未单体解离，金属会随连生体进入尾矿；若过磨，则产生矿泥，影响浮选选择性。因此金属平衡表中磨矿产品的品位与粒度数据，是解释选别指标波动的关键依据。

三、选别：金属在精矿、中矿、尾矿之间的核心分配

选别是金属流向发生实质分岔的作业。以常见的浮选为例，粗选产出粗精矿与粗尾矿，粗精矿经精选得到最终精矿，精选尾矿（中矿）返回粗选或再磨；粗尾矿经扫选回收其中残余金属，扫选精矿返回粗选，扫选尾矿为最终尾矿。磁选、重选流程结构类似，只是设备与介质不同。这里的关键是：中矿是内部循环流，不是最终产物。在金属平衡计算中，中矿的金属量在系统内部往复，最终必须归入精矿或尾矿，不能作为独立"产品"参与回收率计算，否则会造成金属量虚增或重复。

以一个教学示例说明分配关系（数据为合理假设，非实测）：原矿 100 t/h，铜品位 1.00%，即原矿金属量 1.00 t/h；最终铜精矿 4.0 t/h，品位 22.0%，精矿金属量 0.88 t/h；尾矿 96.0 t/h，品位 0.125%，尾矿金属量 0.12 t/h。精矿与尾矿金属量之和 1.00 t/h，与原矿吻合，说明该示例的金属平衡闭合。据此可算回收率 ε = 0.88/1.00 = 88.0%，精矿产率 γ = 4.0%，富集比 = 22.0/1.00 = 22。实际生产中因取样误差、水分、机械损失，闭合往往不完美，需按允许误差判断并查找原因。

四、脱水：金属随水分与细粒流失的隐蔽环节

精矿脱水一般经浓缩、过滤、干燥，尾矿则经浓缩后输送至尾矿库。脱水不改变固体中金属的绝对量，但会带来两类平衡问题：其一，浓缩机溢流、过滤滤液中夹带细粒矿物，若直接返回或外排，这部分金属必须计入损失；其二，精矿水分直接影响精矿湿重与干重的换算，金属平衡表一律以干基计量，水分数据必须与重量、品位同步取样。尾矿浓缩溢流中细粒金属的流失，常是"金属平衡不闭合"的常见原因之一。

五、金属流向梳理对建立平衡表的意义

把上述流程画成"物料流—金属流"图后，金属平衡表的取样点与计量点就自然确定了：原矿（含水分、品位）、最终精矿（干重、品位、水分）、最终尾矿（干重、品位、浓度）、以及各作业的中间产品（粗精矿、中矿、返砂、溢流、滤液）。其中最终产物是必测项，中间产品用于校核与查错。实际编表时通常先按最终精矿和原矿计算回收率，再用尾矿品位反算校核；若两者偏差超出允许范围，就沿流程逐段核对取样代表性、计量准确性和中矿返回量，而不是简单调整数字使表"平"。

需要强调的是，破碎、磨矿本身不改变金属总量，选别决定金属在精矿与尾矿之间的分配比例，脱水则决定计量基准与细粒损失是否被计入。三者共同构成金属平衡的物理基础：只有每一股物流的重量、品位、水分都被对应到流程图上，金属平衡表才具备可核对、可追溯的意义。