前言

矿物加工工程专业是实践性非常强的工科专业，国家教育部大力提倡应用型人才培养，各高校积极开展卓越工程师培养计划、专业综合改革等本科教学工程建设，在此背景下，化学工业出版社会同贵州大学、武汉理工大学、华北理工大学、武汉科技大学、武汉工程大学、东北大学、昆明理工大学的专家教授，规划出版一套“应用型本科规划教材”。

随着科学技术的飞速发展以及数学、物理学、电子学及计算机科学与技术等学科向分析测试技术领域的全面渗透，矿物加工测试技术的面貌大为改观。矿物加工设备不断趋于大型化、自动化和智能化，矿物加工测试技术也融入了现代信息技术、大数据及其处理技术、现代检测控制技术、远程检测控制技术以及虚拟仪器和软测量技术，使检测在快速性、准确性和稳定性上都得到了重大突破。如今，机器视觉与图像识别/处理、选矿过程模拟与选矿自动化、选矿药剂的计算机辅助设计、专用机器人等技术的开发及运用使传统的矿物加工技术正实现大跨越。矿物加工固有的基因特性、现有科学技术和大数据的快速发展使基因矿物加工工程的发展成为可能。基于智能建模的虚拟选矿厂成为选矿工艺研究和控制的优化手段，基于人工智能技术的选矿工艺开发、药剂研制、选矿厂设计、设备和流程诊断维护（“超级专家”或“超级助理”）出现，人工智能技术与选矿厂PCS、MES和ERP系统深度融合，实现统筹兼顾上下游，具有协同优化能力的选矿厂智能优化控制，实现覆盖“人-机-料-法环控”的全厂运营管理智能化。测试技术已经在矿物加工生产中起到了十分重要的作用，成为了矿物加工生产过程中的主要支柱。

矿物加工工程学科面临着富矿、易选矿资源耗尽的严酷现实挑战，共生关系复杂、嵌布粒度细微的矿产资源的开发利用提到了议事日程，学科结构也在发生巨大的调整和变化。矿物加工的对象已从天然矿产资源综合利用扩展到二次资源的回收及利用。各种固体废弃物，例如尾矿、炉渣、粉煤灰、金属废料、电器废料、塑料垃圾、生活垃圾等都成了加工对象，经过加工又转化为有用的资源。超细粉碎及分级获得越来越多的应用；界面分选方法成为微细颗粒分选的主要手段；压滤及离心力场在超细颗粒的固液分离中发挥着重要的作用；各种成型、包装工艺也变得越来越重要。因此，矿物加工测试技术的内容和任务也发生了很大变化。

现代矿物加工过程的单元作业，包括粉碎、分级、超细颗粒制备、物理分选（重选、磁电选、光电选、放射选等）、浮选及其他界面分选、化学处理及生物提取、固液分离（沉降、过滤、干燥）、成型及造粒、气固分离-收尘、物料储运等，与冶金工程、化学工程、环境工程、无机材料工程及颗粒技术等学科相比较，具有很强的通用性，许多单元作业是相同的。矿物加工与冶金、化工、无机材料、环境工程及颗粒技术这些工程学科领域都有着密不可分的共生关系。特别是颗粒的各种机械加工及处理单元作业，几乎成为沟通这些工程技术学科领域的共同组成要素。在欧洲往往把这些通用的物理加工单元作业统称为机械加工技术或过程加工技术。在化学工程中机械加工技术与分离技术并列，几乎包括了除化学反应工程外的全部化工单元作业。在矿物加工工程中矿粒的机械加工技术与矿粒的分选技术并列，覆盖了几乎全部单元作业。因此，从现代学科体系看，可以认为矿物加工工程是由分选富集技术、机械加工技术、过程控制技术三大板块所构成的。因此，在进行矿物加工的单元作业中，测试技术已必不可少。

本书在编写过程中，将矿物加工过程中工业过程实际应用与当前先进检测技术相结合，着重介绍测试技术的基本知识、矿物加工过程的主要参数检测、虚拟仪器及软测量技术、数据自动采集技术以及矿物加工过程计算机自动检测案例。为了使读者能够对生产过程中所需要的测试内容更好地了解和掌握，本书注重理论知识与实践技能相结合，从系统性角度出发，全面而又有重点地对矿物加工过程中的测试参数进行介绍。为考核学习质量，各章均配有思考题与习题。

本书分为6章，第1章为绪论，主要介绍矿物加工测试技术的研究现状及发展概况；第2章主要介绍测试技术的基本概念，包括测量数据处理、传感器的基本知识和测试系统的特性；第3章结合矿物加工过程控制参数的特点，介绍了流量、温度、压力、物位、成分、密度、粒度及其他参数的检测原理、方法及选型应用；第4章主要介绍虚拟仪器和软测量技术的相关测试和应用方法；第5章主要介绍测试技术如何与计算机检测相结合的数据自动采集技术；第6章根据近年在矿物加工测试过程中的工程应用，介绍矿物加工过程自动检测技术的综合应用案例，便于读者巩固本书的知识。

全书由李龙江、黄宋魏、成奖国和谢飞共同编写，其中前言、第1章、第4章由李龙江编写，第2章、第3章由李龙江、成奖国和谢飞共同编写，第5章与第6章由黄宋魏和李龙江共同编写，全书由李龙江、黄宋魏校对、审核。贵州大学的张覃教授在全书编写过程中给予了很多的指导和支持，在此表示衷心的感谢。

本书内容丰富翔实，突出了以实例为中心的特点，适于高等院校矿物加工工程专业的本科生和研究生教学用书，也可供相近专业的大专等高职类教学选用，还可作为冶金、建材、煤炭、化工和地质等部门从事矿物加工科研、设计、生产的工程技术人员的参考书。本书设计教学学时为36～72学时，可以根据各自专业的特点及专业培养目标选取相应章节。

本书在编写中具有以下特点：

专业性

全书以矿物加工过程测试内容为主，力求读者通过本书的学习能较好地掌握矿物加工过程中所需要的测试技术，并对测试方法和数据处理技术能有较全面的理解和实际应用。

创新性

全书不仅包括常见的矿物加工过程中所需要的测试技术，同时融入了较多工程实际案例，并且参考了大量的文献，能够把握测试过程的前沿方向。

全面性

内容涉及矿物加工测试技术、传感器、测试方法、计算机测试技术、数据处理技术等。

由于编写时间仓促，编者水平有限，不足之处在所难免，欢迎广大读者和同行批评指正。如果读者在学习过程中发现问题或提出建议，欢迎致函指导。我们的E-mail是mnlljiang@163.com。

编著者

2017年7月