物料管理_固体物料分选学培训课件

1 22浮选设备 浮选设备主要有 浮选机 搅拌槽和给药机关键设备辅助设备浮选过程 矿浆加药 搅拌 充气搅拌 刮泡 演示 2 机械搅拌式浮选机 3 充气机械搅拌浮选机 4 搅拌槽 5 浮选机应具有以下作用1 使矿浆处于湍流状态 以保证矿粒的悬浮和药剂的分散 并以一定动能运动 碰撞 实现矿粒和药剂的附着 2 引入空气 产生大小合适 数量足够 稳定性适宜的气泡 使之分散在矿浆中 以一定的动能运动 并和药剂 矿粒碰撞 产生选择性粘附 实现矿化 3 矿化气泡能升至液面 形成三相泡沫层 并产生二次富集作用 泡沫精矿和尾矿能及时排出 6 22 1对浮选机的要求及浮选机的分类 a 具有良好的充气性能充气量大 充分弥散 气泡大小适中 分布均匀b 具有足够的搅拌强度颗粒悬浮 均匀分布 空气分散成细小的气泡 难溶性药剂溶解 分散过强 液面不稳 脆性物料泥化 颗粒脱落 22 1 1对浮选机的基本要求 7 c 使气泡有适当长的路程形成稳定的泡沫区二次富集作用 到了泡沫区 或刮泡区 大量矿化气泡聚集 气泡升浮速度降低 甚至停止 气泡兼并增加 兼并过程中水化膜破裂时泄下的部分水带走夹在泡沫层中的疏水性差 吸附较弱的杂质颗粒 起到二次富集作用d 能连续工作并便于调节e 适应自动化需要 8 习惯上常用的评价指标 a 充气性能和浮选指标 精矿 尾矿质量和数量 b 处理能力 按单位容积计 c 动力消耗 按单位原料计 d 价格 安装 操作 维修费用以及占地面积等 9 浮选机中矿浆的充气 气泡的生成a 机械搅拌作用将气流粉碎成气泡形状不同的转子或叶轮对矿浆进行激烈搅拌 使矿浆产生强烈的旋涡运动 由于旋涡的剪切作用 吸入浮选机的空气被分散成直径不等的气泡 10 b 空气通过多孔介质的细小孔眼形成气泡压入的空气通过带有细小孔眼的多孔介质 如微孔陶瓷 帆布等特别的充气器后便会产生细小气泡 空气的压力要适当 太小时不利于空气透过 气泡数量少 过大时又易形成喷射气流而不成泡 并造成液面不稳 压力大小由充气器决定 11 c 气体从矿浆中析出在标准状态下 空气在水中的溶解度约为2 当压力降低 溶解的气体便会以微小气泡的形式从溶液中析出 析出的微泡具有直径小 分散度高 气 液界面大 有选择地优先在疏水性较高的表面析出等特点 因而称为活性微泡 微泡在矿粒表面的析出有利于突破矿粒与气泡之间的水化层 当粗粒表面有微泡时 其他气泡可通过微泡附着到矿粒上 形成无残余水化膜的附着 或许多微泡附着到粗粒矿物上构成气泡絮凝体而上浮 加强了粗粒的浮选 12 气泡的溶解和兼并气泡的兼并和溶解不仅取决于充气和分散过程 还取决于已生成的气泡的兼并和溶解过程 气泡兼并使其直径变大 不稳定和易于破灭 气泡减少 气泡总面积减少 对矿化不利 气泡的溶解使气泡消失 但影响不像兼并那样明显 13 一般气泡越小 液相中气体饱和程度越低 则溶解度越大 但溶解后在降压时还会以微泡析出 故主要应控制气泡的兼并 加入起泡剂可提高气泡稳定性 减缓气泡的兼并 浮选机中气泡的生成和消失是两个相反的过程 并很快达到动态平衡 提高搅拌强度 加入起泡剂等均可使平衡朝生成方向发展 14 22 1 2浮选机的分类 1 有机械搅拌器的浮选机 充气和搅拌 由机械搅拌机构同时完成 搅拌机构只管搅拌 充气由外界鼓风机完成 搅拌机构有充气 搅拌作用 但充气不足 还要靠外界压风机补充 2 无机械搅拌器的浮选机 气体压入式 气体析出式 喷射旋流式 靠高速射流产生负压析出气泡 15 22 2机械搅拌式浮选机 特点 浆体的充气和搅拌均靠机械搅拌器来实现 具有如下优点 a 能自吸空气 又能自吸矿浆 中间产物自流返回 不需砂泵扬送 b 转子转速快 搅拌作用强烈 有利于克服沉槽和分层现象c 不需要专用的充气设备 16 缺点 a 结构复杂 转子速度快 能耗高b 磨损快 而且随着定子转子的磨损 充气量不断减小c 容易造成浆体液面的不平稳 造成翻花现象 17 气泡在机械搅拌式浮选机内的运动 大体可以分为三区 充气搅拌区 主要作用是 对矿浆空气混合物进行激烈搅拌 粉碎气流 使气泡弥散 避免矿粒沉淀 增加矿粒和气泡的接触机会等 在搅拌区气泡由于跟随叶轮甩出的矿浆流作紊流运动 所以 气泡升浮速度较慢 分离区 在此区间内气泡随矿浆流一起上升 且矿粒向气泡附着 成为矿化气泡上浮 随作漩涡运动变弱 静水压力减少 气泡变大 矿化气泡升浮速度也逐渐加大 泡沫区 带有矿粒的矿化气泡上升至此区形成有一定厚度的矿化泡沫层 在泡沫层中 由于大量气泡的聚集 气泡升浮速度减慢 泡沫层上的气泡会不断自发兼并 产生 二次富集 作用 18 22 2 1XJK型浮选机 演示 A型叶轮 盖板 槽体盖板作用 叶轮甩出矿浆时 盖板下形成负压充气 调节进入叶轮的浆体量 避免停车时叶轮被压住 19 工作原理 缺点 空气弥散不佳 泡沫不稳定 易产生翻花 不利于实现液面自动控制 浆体流速不能太快 浮选速度慢 高密度颗粒容易发生沉淀 充气不易调节 分选指标不稳定 应用 易浮物料 中小型选厂 大型厂精选问题 XJK型浮选机为什么能自吸矿浆 如何调节充气量 20 22 2 2维姆科型浮选机 结构 星形转子 定子 槽体 假底工作原理 转子旋转 形成负压 吸入空气 与浆体混合 颗粒附着气泡 上升 刮出浆体运动路线 下循环 21 结构 性能特点 1 新型充气搅拌器组a 转子 定子 1 1 间隙大 结构简单b 转子为星形结构 接触面积大 搅拌力强 可低速工作 c 定子 带椭圆形孔眼的圆筒 浆 气沿径向甩于槽中 分布均匀 气泡稳定 22 2 假底 矿浆经假底 槽底间下循环 可浅槽 液面平稳 时间足够转子浸水浅 增大空气量 降低能耗3 带孔眼的锥形罩 稳定液面4 槽体间自流连接 无中间室单位容积生产能力大 23 22 2 3充气机械搅拌式浮选机 CHF型浮选机结构 叶轮 盖板 循环筒 充气管两槽一机组 背靠背 两面刮泡 工作原理 叶轮搅动矿浆 风机压入空气 矿浆垂直大循环 消除分层 沉砂 提升粗粒 在平静分离区脉石与矿化气泡分离 矿化气泡上升 进入泡沫层 刮出 24 特点 a 外部风机供气 可以根据工艺特点 调整空气量b 直流槽 矿浆通过能力大 浮选速度快c 叶轮只用于循环矿浆和弥散空气 转速低 磨损轻 液面平稳d 叶轮与盖板间隙大 无严格要求 易于安装和调整 e 药剂和动力消耗低 比A型 f 需要专门的鼓风机 中矿返回需要专门的泡沫泵 作业机组要求阶梯配置 25 22 3充 压 气式浮选机 浮选柱无搅拌器 无运动部件22 3 1结构及工作原理上部 圆筒 或方 给料器底部 圆锥 充气器原理 矿浆从上部给入 颗粒下落 气泡由充气器冒出 上升 矿粒 气泡对流 碰撞 接触 粘着 疏水颗粒上升至液面 刮出或溢出 亲水颗粒与浆体从底部排出 演示 26 22 3 2浮选柱工作的主要特点 1 无运动部件 充气 搅拌靠充气器压入空气实现 要求 充气量足够 气泡弥散均匀 风压稳定 2 操作控制靠调整空气量实现 气量 压强要适当 3 充气器 关键部件 易堵塞 结垢 分布不均 27 4 柱体上部 圆形 受力均匀 泡沫溢出方型 空间利用率高 刮泡柱体高度 足够5 给料器 料浆均匀分布 28 22 4浮选机的结构及其发展 现代浮选机的发展趋势和研究动态 1 浮选机大型化2 矿浆直流化给料3 改进转子 定子系统结构4 广泛采用压气式5 增大槽内矿桨通过叶轮的循环6 普遍采用浅槽7 无机械搅拌式较迅速发展 29 22 4 1机械搅拌充气器改进 降耗 转速降低 深度浅 增大充气量减少定子 转子间隙的影响22 4 2浆体循环筒矿浆垂直大循环 1 上升流克服分层 沉槽等2 转子转速可降低 磨损轻 能耗低 30 矿浆垂直大循环 3 浆体与空气充分混合 利于矿粒 气泡粘附4 大型深槽浮选机 气泡升浮区 泡沫高度不明显增加22 4 3深槽与浅槽深槽 泡沫区平稳 单台生产能力大充气量小 能耗大 易分层 沉淀 升浮路程长 易脱落 31 浅槽 充气量大 能耗低 不易分层 沉淀 速度快 可提高粒度上限 槽子数多时 泡沫溜槽 管道坡度受限 需砂泵22 4 4槽体间的连接组合方式槽 槽结构 槽间设有分隔 调节装置可调性好 适于精选 优先浮选直流式 槽间矿浆自由畅通流量大 速度快 粗 扫选 混合浮选便于操作管理 自动控制 降低能耗 32 23浮选工艺影响浮选的因素可以分为3个方面 a原料性质b浮选机性能c浮选工艺磨矿细度 浆体浓度 药剂制度 浮选流程 浆体pH值 浮选时间 温度 水质等 23 1磨矿细度 浮选矿物颗粒的粒度 33 23 1 1粒度对浮选的影响 太粗 浮不起来太细 难浮浮选粒度的范围 上限 硫化矿0 2 0 25mm 非硫化矿0 25 0 3mm 煤0 5mm 下限 5 10 m 粒度也影响浮选产物的质量 太粗 连生体多 太细 机械夹杂严重 34 23 1 2粗粒浮选 粗粒难浮的原因 粒度大 附着气泡后容易脱落强化粗粒浮选的措施 a采用捕收能力较强的捕收剂 并适当增大捕收剂用量 有时配合使用非极性油等辅助捕收剂 b增大充气量 但避免过强的搅拌 c选择适合于粗粒浮选的浮选机内循环量大 浅槽d适当增加矿浆浓度 35 23 1 3微细粒浮选 微细粒的来源 原生矿泥 主要是矿中的各种泥质矿物 如高岭土 绢云母 褐铁矿 绿泥石 炭质页岩等次生矿泥 在破碎 磨矿 运输 搅拌等过程中形成微细粒对浮选过程的有害影响 a增大药剂的消耗量b降低浮选速度c污染泡沫产品d降低产物质量 增大金属流失 36 微细粒难以浮选的原因 a微细粒具有较大的表面能 容易造成不同成分的微细粒之间的无选择性凝结 聚团 细粒在粗粒表面的粘附 覆盖 b微细粒具有较大的比表面积和表面能 因此具有较高的药剂吸附能力 吸附的选择性差 表面溶解度大 溶液中难免离子增多 微细粒质量小 容易被水流和气泡机械夹带 c微细粒与气泡的接触率和粘着效率低 而且微细粒会大量附着在气泡表面 形成气泡 装甲 现象 影响气泡的运载能力 37 微细粒的物理化学特性对浮选的影响 微粒基本特征 质量小 比表面大 浮选速率降低 回收率下降 选择性变坏 精矿品位降低 38 防止微细粒对浮选过程的影响的措施 a加入分散剂b降低浆体浓度c分批加药减少无选择性吸附d脱泥e采用分级浮选 不同细度的颗粒采用不同的浮选药剂制度f操作上 泡沫产品用清水冲 刮泡不要太深 产品不要循环 39 强化微细粒浮选的主要措施 a添加分散剂 防止微细粒互凝b采用适用于微细粒浮选的药剂 增加选择性c微细粒选择性聚团 增大粒径疏水絮凝 团聚浮选 加捕收剂 中性油载体浮选 目的矿物粘附于易浮的粗颗粒表面选择性絮凝 絮凝目的矿物或脉石细泥d减小气泡尺寸 实现微泡浮选 增加微细粒碰撞 粘附几率 40 23 2浮选药剂制度 药剂制度 药方 主要指浮选药剂种类 用量 添加的顺序 地点和方式 药剂的配制方法 药剂的作用时间等 23 2 1药剂的种类 用量及混合用药 a种类 物料性质 流程b混合用药 捕收剂混用 同系列药剂 同一类药剂 不同类药剂 阳离子和阴离子捕收剂 大分子和小分子捕收剂 41 调整剂混用 强化抑制作用c用量 适量 根据试验或实践 23 2 2药剂配制及提高药效的措施 配制方法取决于药剂的性质 添加方法和功能 1 配制成5 10 的水溶液 可溶于水的药剂如黄药 水玻璃 硫酸铜等 2 加溶剂配制 不溶于水的药剂 将其溶于特殊的溶剂中 如白药溶于10 20 的苯胺溶液 3 配制成悬浮液或乳浊液 如石灰磨细用水调成石灰乳 42 4 皂化 对于脂肪酸捕收剂 添加10 左右碳酸钠 且加温制成热的皂液添加 5 乳化 机械强烈搅拌或用超声波乳化等方法 或加乳化剂 大多数表面活性剂 如烷基磺酸盐 6 酸化 加盐酸或醋酸对阳离子捕收剂进行质子化处理 再溶于水 7 气溶胶法 使用特殊喷雾装置 8 药剂的电化学处理 黄药 双黄药 43 23 2 3药剂的添加 23 2 3 1加药顺序及加药地点pH值调整剂 抑制剂 活化剂 捕收剂 起泡剂加药地点 球磨机 分级机 搅拌桶 浮选机23 1 3 2加药方式一次添加 选前一次加入 易溶 不易失效药剂分批添加 浮选过程中分几批加入选前60 70 其余30 40 分批加入适当地点适用 难溶于水 易被泡沫带走药剂浆体中易起反应药剂用量要严格控制药剂 44 23 3浆体浓度及其调整 23 3 1浆体浓度 矿浆中固体物料的含量 质量百分数 矿浆中固体质量所占的百分数液固比 矿浆中液体与固体质量之比对浮选过程的影响 1 浆体充气性 浓度应适中2 回收率 很稀 回收率低 浓度增加 回收率提高 过浓 回收率下降 45 3 精矿品位 浓度低 精矿品位高4 药剂用量 一定药剂浓度下 浓矿浆省药5 浮选机生产能力 浓 高6 浮选时间 浓 浮选时间增加 回收率高7 水电消耗 浓 吨矿水电消耗低8 粗粒可浮性 浓 浮力大 有利9 细粒可浮性 浓 细粒上浮多细粒疏水 回收率高 细粒亲水 品位低浮选高密度粗粒矿物用高浓度 反之低浓度 粗选用高浓度 精选用低浓度 扫选不控制 46 23 3 2调浆 浮选前对浆体搅拌不充气调浆 促进药剂与颗粒作用充气调浆 硫化矿 未加药剂前 促进氧化分级调浆 矿浆先分级 再分别调浆如 药剂只加到粗砂部分 再合并适用于细粒浮选活度比粗粒高 而粗粒需提高药量或补加其它强力捕收剂的情况 47 23 4浮选泡沫及其调节 23 4 1浮选泡沫及对泡沫的要求 浮选 三相泡沫 矿化泡沫固 液 气气泡 提供气液界面 取决于 起泡剂 充气量 空气的弥散程度浮选泡沫的要求 a有适当的大小 气泡直径0 8 1mmb有适当的强度 稳定时间10 60s 48 23 4 2泡沫稳定性的影响因素三相泡沫比两相泡沫稳定 1 颗粒防止兼并2 颗粒接触角一般小于90 矿粒突出 交错 水层流动阻力加大 3 捕收剂分子相互作用 增加气泡强度 主要影响因素 疏水性 强 矿粒附着密度大 稳定药剂 捕收剂 增强稳定性 抑制剂 降低矿粒粒度及形状 扁平 细粒 增强球形 粗粒 脆 49 23 4 3二次富集作用及调节 二次富集作用 泡沫层中 机械夹杂脉石脱落可以通过调整泡沫层厚度 泡沫在槽内的停留时间以及淋洗来充分利用二次富集作用 生产中 根据泡沫判断矿石性质变化 精矿质量 设备运转状况等 矿化强弱 可浮物含量 疏水性强弱 起泡剂用量泡沫粘性 矿泥含量 起泡剂用量泡沫颜色 浮选矿物及含量 50 23 5浮选流程 浮选时浆体流经各作业的总称粗选 第一个浮选作业 对原矿浆浮选精选 粗选精矿再浮选扫选 粗选尾矿再浮选原矿浆体 药剂 粗选 泡沫 精选 提高品位底流 扫选 提高收率 51 23 5 1浮选流程的段数 原则流程 分选工艺的原则方案 包括选别段数 选别顺序 选别循环数 选别段数 磨矿作业和选别作业结合的次数 浮选段数 磨矿作业和浮选作业结合的次数 52 53 23 5 2选别顺序及选别循环 原矿含多种有用成分 选出顺序 优先浮选 逐一分别选出混合浮选 所有回收成分一起浮出 再分离 54 部分混合浮选 先混浮出部分回收组分 混精再分离 再浮出其它组分等可浮 将可浮性相近的组分一同浮出 易浮 难浮分别浮 再分离适用于 同一矿物中 有易浮 难浮两部分 55 浮选循环数 浮选循环又称浮选回路 是指得到某一种最终产品所包括的浮选作业 常以所选的组分来命名 如铅循环 铜循环等 56 23 5 3浮选流程的内部结构 除了原则流程的内容外 详细表达各段的磨矿分级次数和每个循环的粗选 精选和扫选次数 中间产物如何处理 23 5 3 1粗选 精选和扫选次数 粗选 一般1次精选 高 要求不高 有用成分