第五章-浮選工藝過程

第五章浮選工藝過程

（1）粒度

（2）礦漿濃度

（3）藥劑制度

（4）浮選礦漿的調(diào)節(jié)

（5）浮選操作

第一節(jié)粒度

一、粒度對(duì)分選的影響

：浮選要求礦石中的有用成分應(yīng)單體解離，再根據(jù)不同礦物的可浮性進(jìn)行分選。有用礦物的解離程度是以礦物的單體解離度加以度量的。

除礦物的解離度我外，物料的粒度對(duì)浮選結(jié)果也有很大的影響。不同礦物類型的浮選粒度上限是不同的，據(jù)大量選礦廠的實(shí)際統(tǒng)計(jì)，硫化礦的浮選粒度上限一般為此。0.2～0.25mm；非硫化礦為0.25～0.3mm；對(duì)一些密度比較小的非金屬礦，如煤、硫磺等，粒度上限比較大，可達(dá)0.5mm；而對(duì)于難浮的氧化礦物僅能達(dá)到0.1mm左右。

礦物的可浮性與礦物的粒度有密切的關(guān)系

圖中列出了兩個(gè)選礦廠銅、鉛、鋅回收率與粒度關(guān)系的實(shí)際資料。從圖中可以看出，小于10μm或大于100μm的礦粒，其可浮性明顯降低。因此，只有中等粒度的礦粒才具有最佳的可浮性。

二、粗粒浮選的工藝措施

1.調(diào)節(jié)藥方：調(diào)節(jié)藥方的目的是在于提高礦物與氣泡的固著強(qiáng)度，加快礦化氣泡的升浮速度?？蓮乃巹┻x擇，用藥量等方面加以考慮。

（1）藥劑的選擇

（2）合理地增加藥劑濃度

2.調(diào)節(jié)充氣情況：調(diào)節(jié)充氣情況包括調(diào)節(jié)氣量和充氣質(zhì)量。

（1）提高充氣量

（2）提高充氣質(zhì)量

3.選擇浮選機(jī)：在選擇浮選機(jī)時(shí)，應(yīng)注意選取充氣量大，攪拌力強(qiáng)，能析出微泡的淺槽型浮選機(jī)，才有利于粗粒物料的分選。

（1）攪拌力強(qiáng)（2）選用淺槽型浮選機(jī)

三、細(xì)粒浮選的工藝措施

細(xì)粒在浮選中存在的主要問題是分選進(jìn)程選擇性差。對(duì)于細(xì)粒級(jí)或礦泥含量大時(shí)，應(yīng)該采取有效工藝措施，減少礦泥的有害影響。1.調(diào)節(jié)藥方:（1）藥劑的選擇（2）加藥方式（3）添加礦泥分散劑2.操作因素:（1）濃度調(diào)節(jié)（2）噴洗泡沫產(chǎn)品3.預(yù)先脫泥：根除礦泥影響的方法，常用旋流器進(jìn)行分級(jí)達(dá)到脫泥的目的4.其他細(xì)粒分選方法：（1）選擇性絮凝

（2）載體浮選（3）團(tuán)聚浮選

（4）剪切性絮凝（5）微泡浮選第二節(jié)礦漿濃度一、礦漿濃度的表示方法和測(cè)定

礦漿濃度：礦漿中固體礦粒含量，礦漿濃度有兩種辨識(shí)方法；固體含量的百分?jǐn)?shù)和液固比。

固體含量的百分?jǐn)?shù)（%）：表示礦漿中固體質(zhì)量（或體積）所占的百分?jǐn)?shù)，以符號(hào)R表示，有是又稱為百分濃度。

液固比：礦漿中礦漿液體與固體質(zhì)量之比，有時(shí)又稱為稀釋度，以符號(hào)C表示。

礦漿濃度測(cè)定的方法分為：手工測(cè)定和自動(dòng)測(cè)量?jī)煞N。手工測(cè)量，一般采用濃度壺法。二、礦漿濃度對(duì)浮選的影響1.回收率2.精礦質(zhì)量3.藥劑質(zhì)量4.浮選機(jī)的質(zhì)量5.浮選時(shí)間6.水電消耗三、分級(jí)調(diào)漿的概念及作用

調(diào)漿：把原礦或適宜濃度的礦漿，。依次加入浮選劑，并攪拌混勻，從而保證浮選過程正常有效地進(jìn)行。

分級(jí)調(diào)漿：根據(jù)不同粒度不同調(diào)漿條件，礦漿按粗細(xì)粒級(jí)分級(jí)或兩支或三支進(jìn)行調(diào)漿。分級(jí)調(diào)漿的粒度界限可通過實(shí)驗(yàn)來確定。四、充氣調(diào)漿利用原礦中各種硫化礦在充氣攪拌時(shí)，表面氧氣程度的差異，可以擴(kuò)大各種硫化礦可浮性的差別，這有利于下一步的分選。第三節(jié)藥劑制度

一、制定浮選方案:制定浮選方案可以參考類似礦石選礦廠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。并對(duì)礦石的性質(zhì)和可能采用的浮選方案進(jìn)行分析。制定分選方案時(shí)，下面幾條經(jīng)驗(yàn)可供參考：（1）先浮選易浮的礦物，后浮難浮的礦物。即先浮可浮性好的，后浮可浮性差的。

（2）抑制可浮性差的礦物，不要抑制可浮性好的而威脅到易被抑制的礦物,不要抑制難被抑制的礦物。（3）如果兩種礦物的可浮性相似，則應(yīng)該先浮選數(shù)量少的礦物，抑制數(shù)量多的礦物,容易得到比較好的指標(biāo)。（4）活化量少的礦物，抑制價(jià)值低的礦物，比較容易提高分離效果。

（5）浮選價(jià)值高的礦物，抑制有價(jià)值的礦物，易于達(dá)到浮選目的。

（6）浮選精礦質(zhì)量要求高的礦物，抑制精礦質(zhì)量要求低的礦物。二、選擇藥劑

1．捕收與抑制的關(guān)系

2．活化與抑制的關(guān)系

3．捕收與起泡的關(guān)系

4．分散與團(tuán)聚的關(guān)系

三、藥劑的合理添加

1.加藥順序

2.加藥地點(diǎn)

3.加藥方式:

（1）易被泡沫帶走的藥劑。如脂肪酸類捕收劑,配制具有起泡性,若加在一點(diǎn),易被泡沫帶走,降低浮選后期的藥

劑濃度，礦不利分選。

（2）在礦漿中易起反應(yīng)的藥劑。如二氧化碳,二氧化硫等藥劑,只在一點(diǎn)加入,就容易起反應(yīng)而失效。

（3）用量要求嚴(yán)格控制的藥劑。有些藥劑過量后會(huì)起相反,或者失去選擇,如硫化鈉,此時(shí)藥劑應(yīng)該分批添加。

4.混合用藥

四、藥劑的預(yù)處理

同一種藥劑，由于使用方法的不同，其用量和效果都不同，特別在水中溶解度小或不溶的藥劑，更加明顯。

1．配制水溶液：對(duì)于易溶于水的，一般配成5－10%的水溶液使用，如黃藥，硫酸銅，蘇打等等。

2．加溶劑配制：一些不溶于水，但溶于某些溶劑的藥劑，可以將其溶于溶劑中，如油到不溶于水，但溶于煤油；白藥溶于鄰甲苯胺等，先將其溶解，然后使用，可以提高其捕收作用。

3．配制成懸浮液或乳濁液：一些不易溶的固體藥劑，可配成池濁液或懸浮液使用。例如，石灰在水中溶解度極小，20℃時(shí)約為0.17%，隨著溫度反而減小，因此將石灰磨至100－10μm，與水混合攪拌制成石灰乳使用。

4．皂化：一些難溶的脂肪酸類藥劑,如氧化石蠟，塔爾油等,皂化是最常用的辦法。為了使其皂化，配藥時(shí)要加溫并加入10%左右的碳酸鈉,加入礦漿時(shí)藥劑溶液的溫度應(yīng)保持在60－70C左右。

5．乳化和氣溶膠：乳化對(duì)于難溶或不溶于水的藥劑是很重要的，可以提高藥劑與礦粒的接觸幾率和在礦粒上的覆蓋面積，即提高了礦粒的疏水面積，增加其進(jìn)入精礦的機(jī)會(huì).乳化的方法有機(jī)械強(qiáng)烈攪拌，或用超聲波乳化等方法，脂肪酸類及柴油經(jīng)過乳化后，可以提高它們?cè)诘V中的彌散程度，提高藥劑效用，也可以采用添加為溶劑的辦法，經(jīng)過強(qiáng)烈攪拌乳化液，許多表面活性物質(zhì)，都可作為乳化劑，在時(shí)也稱它們?yōu)檩o表收劑。

氣溶膠是另外一種強(qiáng)化藥劑作用的方法，實(shí)質(zhì)是一和特殊的噴霧裝置，將藥劑在空氣中霧化以后，再加入浮選機(jī)。采用該法，捕收劑和起泡劑用量均有比較明顯的降低。例如，捕收劑僅為通常用量的1/3～1/4，起泡劑甲基丙醇為通常用量的1/5，我國采用氣溶膠法加藥的實(shí)踐也表明，藥劑用量可以降低30－50%。6.電化學(xué)處理:

很多藥劑經(jīng)電化學(xué)方法處理后均可提高其活性。

自提出黃藥與雙黃藥配合使用,可以改善黃藥捕收能力的見解以后,對(duì)此進(jìn)行了很多研究,由于雙黃藥溶解度很小，浮選硫化礦時(shí)較少使用，為了能在黃藥溶液中產(chǎn)生一定比例的雙黃藥，并使其能分散成28－30μm的液滴,采用電化學(xué)氧化黃藥的辦法,使部分黃藥陰離子變成雙黃藥。工業(yè)上采用的電化學(xué)氧化設(shè)備,是根據(jù)電催化原理設(shè)計(jì)的,其中電讐化法比較簡(jiǎn)單,如圖：

7.磁處理：采用適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)強(qiáng)度，對(duì)浮選藥劑進(jìn)行磁處理，可以增加藥效，降低藥劑用量和提高浮選指標(biāo).例如使用經(jīng)過約120kA/m磁場(chǎng)強(qiáng)度處理的水，水玻璃及煤油的粗塔爾油同來浮選磷灰石，可使回收率提高3－4%，并可降低用量；用經(jīng)過175－190kA/m磁場(chǎng)強(qiáng)度處理的油酸乳濁液浮選螢石，回收率可提高1.8－2.5%；用72kA/m磁場(chǎng)強(qiáng)度處理過的乙醇選煤，精煤產(chǎn)率增加7%左右。同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行粒度分析表明：精煤中1－0.5mm粒含量有明顯增加，磁處理可以粗粒煤的浮游性。第四節(jié)浮選礦漿的調(diào)節(jié)一、礦漿深度

礦漿深度指礦漿中固體礦物與液體（水）重量，選礦廠常用液固比或固體濃度表示，選煤廠用固體表示。

1.對(duì)充氣量的影響：浮選機(jī)的充氣量隨礦漿濃度而變化，過濃和過稀的礦漿均導(dǎo)致充氣惡化。

2.藥劑濃度：加藥量一定的條件下，礦漿濃度大時(shí)，藥劑濃度也大，所以采用高礦漿濃度，可以適當(dāng)減少加藥量，而在低濃度分選時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大藥量，因此，高濃度浮選時(shí)，可以節(jié)省藥量。

3.生產(chǎn)量：礦漿濃度增大,如果浮選機(jī)的體積和生產(chǎn)率保持不變,礦漿在浮選機(jī)中停留時(shí)間就可以相對(duì)延長(zhǎng),有利于提高回收率,相反,如果浮選時(shí)間不變,增大礦漿濃度,可以提高浮選機(jī)的生產(chǎn)率。二、礦漿的PH值

礦漿PH值是控制浮選過程的重要因素之一，它既影響礦物表面性質(zhì)，又能景各種浮選藥劑的作用。

1.對(duì)礦物表面性質(zhì)的影響：當(dāng)PH>礦物零電點(diǎn)時(shí),礦物表面荷負(fù)電；當(dāng)PH<零電點(diǎn)時(shí)，礦物表面荷正電，礦物表面的電性對(duì)細(xì)泥在它上面的覆蓋和藥劑的物理吸附有極其重要的作用。

2.藥劑的效能及與礦物表面的作用：浮選中所用捕收劑，大多數(shù)是離子型的，藥劑的解離直接影響浮選效果，而PH值與解離度有密切關(guān)系，為了提高藥劑使用效果，礦漿PH值應(yīng)與藥劑能產(chǎn)生較多離子的PH值范圍一致。

三、浮選礦漿的溫度

1.礦漿溫度對(duì)藥劑用量和效果的影響：一部分使用脂肪酸類捕收劑氧化礦浮選廠，常將礦漿加溫到30-35℃左右進(jìn)行分選。這樣可以提高脂肪酸類捕收劑的分散度和效用，降低浮選藥劑的用量，明顯浮選的技術(shù)指標(biāo)。

2.使已經(jīng)吸附的捕收劑薄膜解吸：已經(jīng)吸附黃藥的硫化礦物表面，加入石灰，加溫?cái)嚢?，可以使礦物的捕收劑薄膜脫除，然后加抑制劑，實(shí)現(xiàn)多金屬礦的分離。例如，對(duì)使用黃藥類捕收劑選出的銅鉬混合精礦進(jìn)行分離，在石灰造成的高堿度礦漿中，通蒸汽加熱銅鉬混合精礦，使硫化銅，硫化鐵等礦物表面的捕收劑薄膜解吸或破壞，使輝鉬礦以外的硫化礦表面氧化，而受到抑制，輝鉬礦表面不易氧化，故加溫處理后，添加煉油和起泡劑，便可浮出輝鉬礦。

該法還可以有于銅鋅分離中，抑銅浮鋅。四、水質(zhì)

1.水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：水中所含各種離子,分子及化合物的問題,稱為水的總礦化量,亦稱礦化度,[g/L]表示。礦化度表示水的礦化程度，即水中所含鹽分的量，水的礦化度越高，說明水中含鹽量越高，含多價(jià)金屬離子也越多。

2.江河，湖泊的水：大多數(shù)屬于軟水,礦化度較低

3.地下水：礦化度低，硬度較小的軟水

4.咸水：海水、一些湖水，其含鹽量較高，故礦化度也較高

5.回水：（1）含有比較多的浮選藥劑,組成比較復(fù)雜；（2）含有較多的固體物質(zhì)，特別是細(xì)泥第五節(jié)浮選操作

浮選過程是在固氣液三相中進(jìn)行的，泡沫量、的穩(wěn)定性、泡沫層的厚度、氣泡的大小、產(chǎn)生氣泡結(jié)構(gòu)等等均直接影響浮選指標(biāo)。一、泡沫層

泡沫層與礦石性質(zhì)、浮選機(jī)類型、藥劑制度等因素有關(guān)。當(dāng)浮選機(jī)具有較大的充氣量，又使用合理的藥劑制度時(shí)，就可以生成數(shù)量眾多、穩(wěn)定性適宜的泡沫，形成較厚的泡沫層。為了穩(wěn)定操作，泡沫層應(yīng)該保持一定的厚度。泡沫層的厚度可通過控制礦漿液面來調(diào)節(jié)。

通常，掃選、粗選時(shí)，為了提高回收率，可采用較薄的泡沫層，而在精選時(shí)為了保證精礦質(zhì)量，應(yīng)采用較厚的泡沫層。

二、泡沫質(zhì)量

泡沫質(zhì)量是指氣泡直徑組成和微泡的數(shù)量。

1.氣泡直徑：氣泡直徑大小及組成對(duì)浮選結(jié)果有直接影響。氣泡直徑不宜過大，當(dāng)充氣量一定時(shí)，氣泡直徑過大，將減小氣泡的總表面積，不利于有用礦物的碰撞附著。添加起泡劑，可使氣泡直徑減小。氣泡減小，其表面積越大，有利于形成礦化泡沫，但攜帶礦粒的上浮力小。所以，為了保證礦化氣泡有足夠的上浮力和一定的上浮速度，因而，氣泡應(yīng)有一定的直徑組成，并有大小不同、比例合適的氣泡。2.微泡：為了改善浮選效果，特別是粗粒級(jí)的浮選，氣泡中應(yīng)有一定數(shù)量的微泡，有利于形成氣絮團(tuán)，提高粗粒級(jí)的回收率。微泡可以通過以下途徑形成：

（1）充氣量攪拌式浮選機(jī)中提高礦漿中的負(fù)壓,有助于微泡的析出。

隨著真空度增大,從溶液中析出微泡量增多,所以提高浮選機(jī)中負(fù)壓對(duì)微泡析出是有利的。其他如礦漿攪拌強(qiáng)度、礦漿濃度、礦漿在機(jī)內(nèi)垂直方向的循環(huán)等等對(duì)微泡析出的數(shù)量均有一定的影響。

（2）采用不同的充氣器。如噴射式、旋流式和真空減壓式浮選機(jī),這些浮選機(jī)由于充氣器形式的不同，礦漿由一定壓力給入，到浮選機(jī)內(nèi)壓力急劇降低或由于真空抽氣，在浮選機(jī)內(nèi)造成較高的負(fù)壓，促使微泡析出。（3）電解起泡。電解起泡是靠外加電場(chǎng)，使浮選介質(zhì)——水電解,在陽極上生成氧的微泡；在陰極上生成氫的微泡。電解氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)有十多種，歸納為三種類型：

（1）產(chǎn)生氫氣和氧氣的混合氣體，用于分選；

（2）只用所產(chǎn)生的氫氣；

（3）只用所產(chǎn)生的氧氣。第六節(jié)浮選流程

浮選流程中包括：

浮選原則流程

浮選流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)

一、浮選原則流程

1.浮選流程的段數(shù)：浮選中磨礦與浮選相結(jié)合的次數(shù)。一般磨礦一次，浮選一次稱一段磨選流程。

（1）一段磨選流程。一段磨選流程也稱一段磨浮流程。礦石中有用礦物嵌布比較均勻時(shí)可采用該流程。

（2）階段磨選流程。階段磨選流程,又可以分兩段磨選流程和多段磨選流程,其選擇和應(yīng)用,由礦物嵌布粒度特性和泥化趨勢(shì)決定。常用的為兩段磨選流程。

根據(jù)礦物的浸染特性,兩段磨選流程有三種類型：精礦再磨、尾礦再磨和中礦再磨,如圖：

根據(jù)礦物的浸染特性,兩段磨選流程有三種類型：精礦再磨、尾礦再磨和中礦再磨,如圖：

2.浮選循環(huán)

浮選循環(huán)也稱回路。凡經(jīng)一次浮選，得到一種產(chǎn)品稱一個(gè)循環(huán)，通常以所選礦物或金屬名稱命名，如下圖6中鉛循環(huán)和鋅循環(huán)，銅鋅循環(huán)、硫循環(huán)和銅循環(huán)。3.礦物的選別順序

1）優(yōu)先浮選流程：每次只浮選一種礦物，抑制其余礦物，然后活化并浮選第二種礦物，在抑制其余礦物,逐次回收有用礦物的流程

2）混合浮選流程：將礦石中幾種有用礦物一同浮出，得到混合精礦，再對(duì)混合精礦進(jìn)行分離,得到各種合格精礦，稱為混合浮選流程，如下圖所示：

3）部分混合優(yōu)先浮選流程