选矿回收率

定义

选矿回收率指选矿产品（一般为精矿）中某一有用成分的质量与入选原矿中同一有用成分质量的百分比，通常用符号 ε 表示^[1][5]。它是评价给矿中有用成分回收程度、计算选矿效率的一项指标，也是衡量选矿厂工作质量的依据^[6]。

对选矿过程的某个作业可计算作业回收率，对全厂最终产品则计算最终回收率；不同类型的产品对应不同名称的回收率^[2]。考核矿山企业时，选矿回收率与开采回采率、共伴生矿产综合利用率并列为矿产资源开发利用的「三率」指标^[7]。

原理

回收率的基本算法是精矿中有用成分的质量除以原矿中该成分的质量^[2]。若以原矿品位、精矿品位和精矿产率表示，则可用 $\varepsilon=\gamma\beta/\alpha\times100\%$ 计算，其中 $\alpha$ 为原矿品位、$\beta$ 为精矿品位、$\gamma$ 为产率^[4][1]。

实际生产中直接计量精矿量较困难，因此更多使用理论回收率。理论回收率按 $\varepsilon=\beta(\alpha-\theta)/[\alpha(\beta-\theta)]\times100\%$ 计算，$\theta$ 为尾矿品位，它依据给矿与产品间重量和有用成分含量平衡的原理推算^[1][2]。实际回收率按精矿与给矿的品位及干量直接计算，由于取样、分析、计量误差和选别过程中的物料机械流失，实际回收率通常低于理论回收率^[6]。

选别作业的物料走向可用浮选速率关系加以描述。在理想混合体系中，某组分的回收率 $R$ 与浮选速率常数 $k$、平均停留时间 $\tau$ 满足 $R=k\tau/(1+k\tau)$；因最大回收率很少达到 100%，常用 $R=R_\infty(1-e^{-kt})$ 形式表示，其中 $R_\infty$ 为无限长时间下的理论回收上限^[8]。

发展历程

回收率作为固定指标进入技术规范经历了一个过程。2012 年，有关部门公告发布了煤炭、钒钛磁铁矿、金矿、磷矿、高岭土矿等 5 个矿种的「三率」指标要求；2014 年初又制定下发了铁、铜、铅、锌、稀土、萤石、钾盐等 7 个矿种的「三率」最低指标要求，这是中国首次以国家标准形式对采矿企业制订量化考核标准^[9]。

2015 年 4 月 1 日，原国土资源部发布行业标准《矿产资源综合利用技术指标及其计算方法》（DZ/T 0272—2015），初步构建了 22 个矿种的「三率」最低指标要求^[10]。

2022 年 12 月，由中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所牵头编制的《矿产资源综合利用技术指标及其计算方法》被批准为国家标准（GB/T 42249—2022），自 2023 年 4 月 1 日起实施，首次统一了「三率」的定义和计算方法^[11][12]。2023 年 12 月至 2024 年 8 月，自然资源部分批批准发布《矿产资源「三率」指标要求》系列标准，共涉及 125 种矿产，分别设置领跑者指标、一般指标和最低指标^[13]。

应用

选矿回收率是矿山生产中的常规检测指标。选矿厂各个生产班都要取样化验原矿品位、精矿品位和尾矿品位，并据此计算理论回收率，用以判断当班生产状况^[4]。在多金属共生矿中，各有用组分分别计算回收率，例如某钒钛磁铁矿全流程闭路试验中，磷精矿中五氧化二磷对原矿的回收率为 53.81%，铁精矿中铁对原矿的回收率为 34.31%，钛精矿中二氧化钛对原矿的回收率为 20.08%^[14]。

在矿产资源管理中，回收率是设定准入门槛和开展水平评估的依据。按相关标准，采用常规浮选工艺的金矿选矿回收率应不低于 80%，银矿则按入选品位高低分别要求不低于 80%、75% 和 70%^[3]。铁矿「三率」最低指标要求中，磁铁矿中细粒级以上回收率至少 95%，细粒、微细粒要求至少 90%^[15]。2024 年印发的《矿产资源开发利用水平调查评估办法（试行）》，对「三率」指标、先进技术推广应用和低品位、难选冶资源利用等开展综合调查^[11]。

回收率的提升也直接关系经济效益。推广应用 300 多项矿产资源节约与综合利用先进适用技术后，应用企业的平均选矿回收率提升了 9 个百分点，矿业产值增加超过 3700 亿元^[11]。

局限

回收率不是一个可以无限提高的指标，其上限受矿石性质制约。目的矿物若以微细包裹或连生体形式存在，难以实现单体解离，回收率就会受到限制；尾矿中往往仍有相当比例的目的矿物未完全解离，某铜硫矿尾矿的检测显示，完全解离的硫化铜颗粒只占少数，多数以复合颗粒形式嵌布在脉石中^[16]。

提高解离度主要靠细磨，但磨矿能耗与成本随之上升，且过度细磨会带来新问题^[16]。随着磨矿细度增加，回收率往往先升后降：细磨提高了单体解离度，同时产生大量次生矿泥，矿泥被机械夹带进入精矿，反而拉低精矿品位和回收率^[17][18]。有研究以某金矿为例，再磨细度超过某一水平后，金品位和金回收率均转为下降^[19]。

测量环节的误差也会影响回收率的准确性。当有用金属含量极低时，化验允许的相对误差较大，容易导致回收率的计算值与实际不符^[20]。此外，精矿品位与回收率之间常存在此消彼长的关系，药剂用量、矿浆 pH 值等条件的变化往往使二者难以同时达到最优，需要在指标之间权衡^[17]。

参见

• 精矿品位 —— 精矿中有用成分的含量，是计算回收率的关键参数。

• 开采回采率 —— 与选矿回收率并列为矿产资源开发利用「三率」的指标。

• 共伴生矿产综合利用率 —— 「三率」中的第三项指标，考察伴生资源与尾矿的利用程度。

• 浮选 —— 依靠矿物表面性质差异分选矿石的常用选矿方法。

• 矿产资源综合利用技术指标及其计算方法 —— 统一「三率」定义与计算方法的国家标准。