影响浮选工艺的因素毕业论文

中国矿业大学成人教育学院专 科 生 毕 业 论 文姓 名： XXX 学 号： XXXXXXXXX 学 院： 成人教育学院 专 业： 矿物加工工程 论文题目： 影响浮选工艺的因素 指导教师： XXX 职 称： 教授 2012 年 5 月 25 日 徐州中国矿业大学成人教育学院毕业设计（论文）任务书函授站（点） XX 专业年级 矿加 2010 秋-1 学生姓名 XXX 任务下达时期： 2011 年 12 月 29 日设计（论文）日期： 2012 年 1 月 20 日 至 2012 年 5 月 25 日设计（论文）题目：影响浮选工艺的因素 设计（论文）主要内容和要求：1、 查阅国内外文献资料，掌握与课题研究相关研究进展，撰写综述报告，并制定切实可行的研究方案；2、 分析了选煤厂生产过程中损耗产生的主要原因, 提出了相应的降耗对策和建议, 探讨了选煤厂降耗增效的方法和途径。3、 按照学校规定的格式撰写毕业论文。字数不少于 25000 字。指导教师签字：中国矿业大学成人教育学院毕业设计 (论文)指导教师评阅书指导教师评语(包含基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等） ；建议成绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学成人教育学院毕业设计(论文)答辩及综合成绩函授站(点) XX 专业年级 矿加 2010 秋-1 学生姓名 XXX 说明书 页 图纸 张 其它材料 答 辩 情 况回 答 问 题提 出 问 题 正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日摘 要随着我国煤矿采用大型大型机械化设备，在煤炭开采过程中增加了细粒级煤质的含量，以及在运输和洗选过程中均增加了细粒级煤质含量，洗选煤矿的原生煤泥和次生煤泥都相应增多，这就在整个入洗过程中增加了粗煤泥回收的比重。在重介厂，随着设备的大型化，提高了各个分选设备的分选下限，如随着三产品中介旋流器设备的大型化，提高了其有效的分选下限，即一部分细粒级的煤粒不能得到较好的分选，大部分的洗选方法是对其进行先脱泥，将 0.5mm以上的粒度组成的部分进行重介旋流器，而 0.5mm 以下的进入浮选系统，对粗煤泥进行有效的回收。本文着重对影响浮选工艺因素做一些探讨，针对我过目前洗煤厂的处理能力现状，提出一些解决措施方案；对如何进行浮选作业及对精煤进行最大限度的回收进行关键性的讨论。关键词：浮选；工艺；因素；洗煤目 录摘 要 .1目 录 .21 绪论 .41.1 浮选工艺知识 .41.2 浮选工艺方法 .41.3 选矿生产线中的浮选工艺 .41.4 浮选工艺设备 .51.5 影响浮选工艺的因素 .52 影响浮选因素的因素探究 .62.1 分类 .62.2 各类因素的详细分析 .62.2.1 矿石的性质 .62.2.2 矿浆浓度 .72.2.3 磨矿细度 .82.2.4 药剂制度 .112.2.5 矿浆酸碱度 .162.2.6 矿浆温度 .182.2.7 水质 .182.2.8 浮选时间 .192.2.9 浮选机的充气和搅拌 .203 浮选的工艺措施 .223.1 粗粒浮选的工艺措施 .223.2 细粒浮选的工艺措施 .22结 论 .25参考文献 .26致 谢 .271 绪论1.1 浮选工艺知识浮选机工艺主要用于选别铜、锌、铅、镍、金等有色金属，也可以用于黑色金属和非金属的粗选和精选。浮选适于处理细粒及微细粒物料，用其他选矿方法难以回收小于 10m 的微细矿粒,也能用浮选法处理。一些专门处理极细粒的浮选技术，可回收的粒度下限更低，超细浮选和离子浮选技术能回收从胶体颗粒到呈分子、离子状态的各类物质。浮选还可选别火法冶金的中间产品，挥发物及炉渣中的有用成分，处理湿法冶金浸出渣和置换的沉淀产物，回收化工产品以及废水中的无机物和有机物。1.2 浮选工艺方法浮选选矿是应用最重要的工艺之一，使用更是十分广泛。据统计，有 90%以上的有色金属矿物都是浮选工艺处理。除此之外，还用于黑色金属、贵金属以及非金属矿物的选矿，甚至近年来对水质的净化领域等。从以上按标准工艺设计的浮选流程图中可以很清晰地看到一般矿物的选矿处理过程，浮选机是进行浮选的重要装置，矿浆经过充分的充气搅拌后，有用矿物富集，完成浮选作业。流程中重要的步骤是浮选药剂的选择和操作，这样才能达到好的选矿目的。与其它选矿方法相比，浮选选矿经济合理，效果甚好。注：此工艺按标准流程工艺设计，可按客户年产量及要求的不同优化设计。1.3 选矿生产线中的浮选工艺开采的矿石先由选矿设备中主要的颚式破碎机进行初步破碎，在破碎至合理细度后经由提升机、给矿机均匀送入球磨机，由选矿设备球磨机对矿石进行粉碎、研磨。经过球磨机研磨的矿石细料进入下一道工序：分级。螺旋分级机借助固体颗粒的比重不同而在液体中沉淀的速度不同的原理，对矿石混合物进行洗净和分级。经过洗净和分级的矿物混合料在经过磁选机时，由于各种矿物的比磁化系数不同，经由磁力和机械力将混合料中的磁性物质分离开来。经过磁选机初步分离后的矿物颗粒在被送入浮选机，根据不同的矿物特性加入不同的药物，使得 所要的矿物质与其他物质分离开。在所要的矿物质被分离出来后，因其含有大量水分，须经浓缩机的初步浓缩，再经烘干机烘干，即可得到干燥的矿物。1.4 浮选工艺设备浮选工艺由颚式破碎机、球磨机、分级机、磁选机、浮选机、浓缩机和烘干机等主要设备，配合给矿机、提升机、传送机可组成完整的选矿生产线。该生产线具有高效、低能、处理量高、经济合理等优点。该系列浮选机适用于有色黑色金属的选别，还可用于非金属如：煤莹石、滑石的选别。由电动机三角带传动带动叶轮旋转，产生离心作用形成负压，一方面吸入充足的空气与矿浆混合，一方面搅拌矿浆与药物混合，同时细化泡沫，使矿物粘合泡沫之上，浮到矿浆面再形成矿化泡沫。调节闸板高度，控制液面，使有用泡沫被刮板刮出。1.5 影响浮选工艺的因素影响浮选过程的工艺因素很多，其中较重要的有：（1）粒度（磨矿细度） ；（2）矿浆浓度；（3）药剂添加及调节；（4）气泡和泡沫的调节；（5）矿浆温度；（6）浮选流程；（7）水质等。经验证明，浮选工艺因素必须根据矿石性质的特点并通过试验研究来确定和选择，才能获得最优的技术经济指标。2 影响浮选因素的因素探究2.1 分类影响浮选工艺的因素很多，归纳起来可分为两大类：其中一类是已知的,是一种自变的因素，叫做不可调节的因素；另一类因素是为了控制分选条件的，是一种因变的因素,叫做可调节的因素。 浮选不可调节的因素有：原矿的矿物组成和含量、矿物的氧化和泥化程度（这些可统称为原矿性质）和生产用水的质量等。 浮选可调节的因素有：磨矿细度、矿浆浓度、浮选时间、药剂制度、矿浆温度、浮选流程、浮选设备类型等。2.2 各类因素的详细分析2.2.1 矿石的性质 浮选的技术指标在很大程度上与矿石性质有着直接的关系。矿石性质主要包括原矿品位和物质组成，矿石中有用矿物的嵌布特性及共生关系，矿石的氧化率等。1）原矿品位 在所有类型的矿石中，各元素的含量都不是一成不变的，只有变化大小之分。 当矿石中有用元素的含量原矿品位变化不大时，对浮选过程有利，整个浮选工艺条件容易控制，过程相对的稳定；而当原矿品位变化范围大时，浮选工艺条件则不容易控制，选别指标无法保证。 对选矿工艺而言，原矿品位的波动过高或过低都是不好的。原矿品位过高，浮选容易出现“跑槽”现象，造成金属流失，又由于浮选流程多是确定的，所以品位过高的矿石难以得到充足时间的浮选，选矿回收率波动很大，当原矿品位太低时，一段粗精矿品位往往偏低（主要对有二次选别的流程而言） ，给二段的浮选带来困难，精矿品位常常不合要求。 2）矿石中有用矿物的嵌布特性及共生关系 有用矿物的嵌布特性影响碎磨流程以及产品粒度的确定。 当有用矿物的粒度分布均匀，多集中在某一粒级范围内，则只需经一段磨矿后就可将有用矿物绝大部分单体解离出来；若有用矿物粒度分布很不均匀，则碎磨流程也就较为复杂，需要多段磨矿。 自然界矿石中的有用矿物成分并非是单一的，它们常伴生、共生着其它种类的矿物，这些伴生、共生矿物存在的形式多种多样，如斑岩铜矿石中就多伴生金、银等贵金属矿物。它们有的是无法直接用机械的选矿方法回收的，只有通过硫化矿物的回收而回收。在选别过程中，如能有针对性的加药，选择适宜的工艺流程、条件，贵金属的回收率会得到提高，从而获得综合回收的效益。 3）矿石的氧化率 氧化率高低是评价矿石性质的一个较重要的指标。矿石的氧化率对选别有重大影响，主要有以下几点 矿石泥化程度增大，许多金属矿物与脉石矿物的氧化都会改变原来矿石坚固的构造，形成一系列土状和粘土状的矿物，矿泥量增大。 矿石的矿物成分复杂，影响有用矿物的可浮性。如黄铜矿矿石，经氧化后不仅残留着各种金属硫化物，同时还形成新的次生金属矿物孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石等，这些矿物的存在对整个选矿过程有很大的影响。 金属矿物表面的物理化学性质发生变化，降低有用矿物的可选性。如黄铜矿表面氧化形成一层孔雀石的薄膜，这层薄膜是亲水的，使得黄铜矿的可浮性下降。 原有矿石的物理性质发生变化，可能改变选矿方法和流程。2.2.2 矿浆浓度 矿浆浓度往往要爱到许多条件的限制，例如分级机溢流浓度，就要受到细度要求的限制：要求细时，溢流浓度就要小：要求粗时，溢流浓度就要大。大多数情况下，调浆和粗选作业的浓度几乎与分级溢流的浓度是一致的。又如扫选作业的浓度总要比粗选要小些。如果要提高浓度，就需要对大量矿浆进行浓缩脱水，也是不经济的。 矿浆浓度对浮选各项因素的相互制约关系大致如下。 （1）浮选机的充气量随矿浆浓度变化而变化，矿浆过浓或过稀都会使充气变化。 （2）矿浆液相中的药剂浓度随矿浆浓度变化。在用药量不变的条件下，矿浆浓度大，液相中药剂浓度增加，可以节省药剂。 （3）影响浮选机的生产率，矿浆浓度增加，如浮选机的体积和生产率不变，则矿浆在浮选机中的停留时间相对延长，有利于提高回收率，反之，如果浮选时间不变，则矿浆愈浓，浮选机的生产率就愈大。 （4）粗粒与细粒浮选。矿浆浓度增加，细粒的可浮性提高，如果细粒是有用矿物，有利于提高回收率及精矿品位，反之，如果细粒是脉石矿物，则应稀释矿浆，以免细泥混入泡沫，使精矿质量降低。 一般矿浆较稀，回收率较低，但精矿质量较好。矿浆浓度的适当提高，不但可以节省药剂和用水，而且回收率也相应提高。矿浆过浓，由于浮选机工作条件变坏，会使浮选指标下降。 在生产中，矿浆或浓或稀，除上述因素外，还要考虑原矿的性质，各个作业对浮选浓度的要求。然后再决定需要的矿浆浓度。浮选密度大、粒度粗的矿物，往往用较浓的矿浆；而浮选密度小、粒度细的矿物，可用较稀的矿浆。 此外，在浮选过程中，由于各作业泡沫精矿的不断刮出（泡沫浓度一般比矿浆浓度大）和补加清水（输送泡沫，降低粗选矿浆浓度等）原因，按作业顺序，矿浆浓度逐渐降低。但在处理低品位泥矿时也有相反现象。所以，操作中应按要求严格控制各作业的加水量，尽量使各作业的尝试保持在适宜的范围内，矿浆浓度应相对稳定，不能波动过大，否则会导致生活指标的不稳定。 2.2.3 磨矿细度 磨矿细度指的是磨矿产品中某一特定粒级含量的重量百分数。例如90% 200 目，即表示磨矿产品中200 目粒级的重量占 90%。 在浮选工艺中，因为浮选分离的前提是要使各种矿物从矿石中单体解离出来，所以磨矿细度对浮选分离指标有着决定性的意义。适宜的磨矿细度是要根据矿石中有用矿物的嵌布粒度，通过试验决定的。 生产实践表明，不同粒级的矿粒，其浮选效果不同。过粗或过细的矿粒，即使已达到单体解离，其回收效果也是不好的。所以，磨矿细度必须满足下列要求才能为浮选创造良好的分选条件。 有用矿物基本上单体解离。浮选前只允许有少量有用矿物与脉石呈连生体。 粗粒单体矿物粒度，必须小于矿物浮选粒度上限。浮选粒度上限对硫化矿物一般为 0.250.3mm。浮选中也应尽可能避免泥化，浮选矿粒粒度小于0.01mm 时，浮选指标显著恶化。 在浮选工艺中，对粗、细粒也采取一些强化浮选的措施。 （）粗粒浮选的措施 一般来说，在矿物单体解离的前提下，粗磨浮选可以节省磨矿费用，降低选矿成本，但是由于较粗的矿粒比较重，在浮选机中不易悬浮，与气泡碰撞的几率减少，附着气泡后因脱落力大易于脱落，因此比较难浮。为了改善粗粒的浮选，可以采取调节药方、调节气泡和选择高效率的浮选机等措施。 调节药方。调节药方的目地在于增强矿物与气泡的固着强度，加快浮升速度。根据理论计算，要浮粗粒，应有较大的接触角，因此可选用捕收力强的捕收剂。例如，补加非极性油（如柴油、煤油等）可以巩固三相接触周边，增加矿物与气泡的固着强度。研究表明，合理增加捕收剂浓度，有利于浮团的形成和浮升。例如，用于基黄药浮 0.5mm 的方铅矿，当捕收剂浓度为 10/L，附着于气泡的矿粒，主要是-0.25mm 的方铅矿，接近 0.5mm 的方铅矿很少，而且几乎不形成浮团；当浓度增加到 50mg/时，附着于气泡的接近 0.5mm 的粗粒方铅矿，达到 40%左右，并能形成浮团。此外，捕收剂浓度较高时，矿化气泡在单位时间内浮出的数量比低浓度时的大 36 倍。 调节充气量。充气量对于粗粒浮选具有重要的意义。增大充气量，形成较多的大气泡，有利于形成气泡和矿粒组成的浮团，将粗粒“拱抬”上浮。有关研究表明，浮选 0.51的方铅矿时，充气量为 503/2min,只形成单一的矿化气泡，且数量很少；当充气量增加到 1503/2min 时，便有不同大小的气泡与矿粒组成的浮团形成，而且数量较多。 图 2.1 补加充气对粗粒（2mm）浮选的影响 （时间 min）1充气 2不充气实践中可以通过向浮选机压入空气的方法来增加充气量。图 2.1 是粗粒黄铁矿的浮选结果。从图中可以看出，补加充气不但可以提高回收率，而且加快了浮选速度。 关于粗粒浮选时浮选机的选用，可根据需要和浮选机的特点进行选择。一般多采用浅槽浮选机。 对于粗粒浮选，单纯依靠增加搅拌强度来增加充气量，不但无益，反而有害。用 0.40.6mm 的方铅矿作的浮选试验证明，浮选机叶轮转速低于2000r/min 时，矿物几乎不上浮；在 20002500r/min 区间内，回收率迅速上升；超过 2500r/min 以后，回收率显著下降。此外，矿浆浓度不应过高，一般认为粗粒的浮选浓度为 20%35%。 （）细粒难选的原因及措施 一般选矿中所谓的矿泥，常常是指0.074mm 的粒级，而浮选中的矿泥是指0.018mm 或0.010mm 的细粒级。矿泥的来源有二：一是“原生矿泥” ，主要是矿石中各种泥质矿物，如高岭土、绢云母、褐铁矿、绿泥石、碳质页岩等；二是“次生矿泥” ，它们是在破碎、磨矿、运输、搅拌等过程中形成的。为了减少次生矿泥的生成，应选择合理的破碎和磨矿流程，正确使用筛分、磨矿分机设备，并提高效率。 由于矿泥具有质量小、比表面积大，因此容易附着在粗粒矿物表面形成矿泥覆盖；矿泥具有较大的表面能具有较强的药剂吸附能力，吸附选择性差；细泥和气泡接触及粘附效率降低，使气泡对矿粒的捕获率下降，所以对浮选产生一系列不利的影响。 为了消除或减少矿泥对浮选的影响，可采取下列措施。 添加矿泥分散剂。分散矿泥可以消除其罩盖于其它矿物表面的有害作用。常用的矿泥分散剂有水玻璃、碳酸钠、氢氧化钠等。 分段、分批加药。要随时保持矿浆中药剂的有效浓度，可将药剂分段、分批添加，避免一次加入被矿泥大量吸附。 采用较稀的矿浆。矿浆较稀时，一方面可以减轻矿泥污染精矿泡沫，另一方面也可以降低矿浆的粘性。 脱泥。分级脱泥是最常用的办法。如用水力旋流器在浮选前分出某一粒级的矿泥并将其废弃或另作处理；或者细泥和粗砂分别处理，即所谓“泥砂分选” 。对于一些易浮的矿泥，可在浮选前加少量起泡剂浮出。当被浮矿物与泥矿的性质差异较大时，还可专门制定浮出矿泥的药方。2.2.4 药剂制度 药剂制度包括药剂的种类、用量、配制、添加地点以及添加方式等。简称药方。 药剂制度对浮选指标有重大影响。它是通过矿石可选性和工艺试验确定的。在生产中要对加药数量、加药地点与加药方式不断地修正与改进。药剂制度中首先是选择适宜的药剂，然后再确定用量。以下着重讨论药剂用量、配制、添加等方面的问题。 （）药剂用量 在一定的范围内，增加捕收剂与起泡剂的用量，可以提高浮选速度和改善浮选指标。但是，用量过大会造成浮选过程的恶化。同样，抑制剂与活化剂也应适量添加，使用中应特别强调“适量”和“选择性”两个方面。 对于不同的矿石，由于性质不同，药剂用量的波动范围是很大的。即使属于同一类型的矿石，也因矿床形成的具体条件有差别，药剂用量也不尽相同。分选具体矿物时，应根据试验结果选取较窄的用量范围。使用时，只要矿石的物质成分和其它工艺条件基本保持不变，就不应任意改变药剂的用量。 过量的药剂所造成的危害往往不易被人们重视。 捕收剂过量可能引起的危害有 破坏浮选过程的选择性，使精矿质量下降。因为这时矿浆中上浮矿物“夹带”现象增加，使部分不该上浮的脉石矿物被“夹带”上来，即使回收率略有提高，但精矿品位却明显下降，整个选矿的综合效率是下降的。 使下一作业的分离浮选发生困难。因为上一作业的泡沫产物带来了过量的药剂，且泡沫产物中的矿物成分复杂。在这种情况下，现场往往采取多加调整剂的办法来补救，但由于多加调整剂，含有过量药剂的中矿又返回到粗选、扫选作业，产生恶性循环，最终引起药方混乱，恶化了浮选条件，致使指标下降。 使其它药剂用量也要随之增加。这样，不但浪费药剂，而且使尾矿中药剂的含量增高，造成环境污染。往往还会因积聚大量泡沫而使精矿和尾矿不易澄清，前者造成金属流失，后者影响尾矿堆坝。 使硫化矿物的可浮性变坏。因为黄药中的杂质，如硫化钠、亚硫酸钠是硫化矿物的抑制剂。还因为气泡表面吸附大量药剂，阻碍了矿粒与气泡的附着。捕收剂用量过大，还会造成“跑槽”现象，造成有用矿物流失。 起泡剂过量会造成大量粘而细的气泡，易使脉石矿物粘附在气泡上而降低精矿品位。如果原矿中含泥量较多，常容易引起“跑槽”事故，大量精矿就会溢出泡沫槽外，造成有用矿物流失。且一旦造成很难消除。 活化剂过量不但破坏浮选过程的选择性，而且还可能与捕收剂作用生成沉淀而消耗大量的捕收剂。例如，用以活化闪锌矿的硫酸铜过量，同时引起黄铁矿的活化。这时，为保证锌精矿的质量，只好多加抑制剂石灰抑制黄铁矿。由于石灰对一部分难选的闪锌矿亦有抑制作用，结果又降低了锌的回收率。 抑制剂过量，往往对不需要抑制的矿物也产生了抑制作用，使回收率下降，如果再活化又会消耗大量的捕收剂。 介质调整剂过量或不足对浮选的影响也很大。如果用量不当，不能保证适宜矿浆 pH 值，使浮选药剂用量产生混乱。例如，在氧化铜的硫化浮选中，石灰是介质调整剂，硫化钠是硫化剂。当石灰用量不足时，为保证一定的 PH 值，势必加入大量硫化钠，显然，这两种药剂的功用是不同的，不能互相代替。代替的结果，只能是增加分选铜矿物的困难。而且，硫化钠的价格比石灰高的多，经济上也是很不合算的。可见，选矿厂的浮选生产，应是在先调整好矿浆 HP 值的基础上再适当添加其它各类浮选药剂。 随着浮选理论研究和生产实践的不断完善，近年来在药剂用量方面提出并推广了药剂亏量添加制度的方法。它的要求是，药剂用量控制在适当欠量的范围。理由是，大多数捕收剂均是表面活性物质，在浮选中易随泡沫刮出而过量消耗。采用药剂亏量添加制度后，可避免大量脉石进入泡沫产物，有利于提高精矿品位，充分发挥药效，降低消耗。但使用中，应保证药剂与矿粒有充分的作用时间。乌努格吐山选厂经实验确定的药剂种类及用量表 2.1： 表 2.1 乌努格吐山选厂药剂种类及用量药剂名称 单位用量 （g/t） 日用量 （kg/d） 用 途 浓度 （%） 原料性质及形态 原料包装 石灰 1600 48000 PH 调整剂 15 粉状 罐车散装 丁基黄药 14 420 捕收剂 10 粉状 桶装 水玻璃 180 5400 分散剂、抑制剂 5 液状 桶装 Na2S 370 11100 抑制剂 15 块状 袋装 煤油 69 2070 捕收剂 100 液状 桶装 2油 34 1020 起泡剂 100 液状 桶装 絮凝剂 0.45 13.5 凝聚剂 0.5 粉状 袋装 （）药剂的配制 同一种药剂，配制的形式不同，用量和效果也都不同。对于在水中溶解度小或不溶的药剂，尤其明显。如中性油类，不加调节措施，在水中呈较大的液滴，不但效果不好，且用量也高。所以，为了提高药效，应依据药剂的性质，采用不同的配制方法。常用的配制方法有： 配成水溶液。它适用于黄药、水玻璃，硫化钠等可溶于水的药剂。使用前常配成浓度为 5%20%的水溶液。药剂配制的浓度太稀，体积太大；浓度太大，对用量较少的药剂难以正确添加，且输送不便。 加溶剂配制。有些难溶于水的药剂，可将其溶于特殊的溶剂中再添加。例如把油酸溶于煤油中再添加，可加强油酸的捕收作用。 乳化法。脂肪酸类及柴油经过乳化，可增加其弥散度，提高药效。常用的乳化法是用强烈的机械搅拌，通入蒸汽或用超声波。例如塔尔油常与柴油在水中加乳化剂(烷基芳基磺酸酯)经强烈搅拌制成乳化液，再使用。皂化法。脂肪酸类捕收剂常用此法配制。如铁矿石浮选时，常采用氧化石蜡皂与塔尔油作捕收剂，同时，配入占总量 10%左右的碳酸钠，使塔尔油皂化，并且加温制成热的皂液添加。 配制成悬浮液或乳浊液。如石灰，可加水磨成石灰乳添加。 原液添加。如松醇油、煤油等可直接按药剂用量添加。 药剂配制好后，不宜贮存过久，否则可能产生变质，失效。因此，应根据需要配制药剂。 现场药剂制备是把水玻璃、硫化钠稀释至一定浓度，浮选药剂除石灰外，均集中制备，集中加药，药剂制备间设在主厂房内。药剂制备完毕后，经药剂泵扬送至浮选厂房的加药台，通过数控加药机自动添加至各加药点。选厂设有独立石灰贮存及制备间，石灰采用 MQG900x1800 球磨机、FLG-750螺旋分级机制备成石灰乳，制备后的石灰乳根据监测矿浆 pH 结果控制添加量。 （）添加 浮选药剂的作用不是瞬时能完成的。在浮选前，应根据试验保证药剂与矿粒有足够的作用时间。因此，加药地点应根据药剂的用途及溶解度等因素而分别加入磨矿机、分级机溢流、砂泵池、搅拌桶或浮选机中，也有根据实际需要加入浓密机的。 添加的浮选药剂以液体给入为好，这样有利于保证药剂加入的连续性、稳定性和准确性，充分发挥药效。 添加地点 为了保证药剂与矿粒有足够的作用时间，加药地点应根据药剂的用途、溶解度等因素而分别加入磨矿机、分级机溢流、砂泵池、搅拌桶或浮选机中，也有根据实际需要加入浓缩机的。 介质调整剂和矿泥分散剂多加入磨矿机，以消除部分有害离子的影响，为其它药剂的作用创造适宜的条件；抑制剂、活化剂应加在捕收剂之前，一般加入搅拌桶内，使矿浆有稍长的作用时间；捕收剂、起泡剂常加入搅拌桶或浮选机中，对较难溶的捕收剂也可加入磨矿机 中。一般让前一种药剂充分作用后，再加第二种药剂。如硫酸铜和黄药，氯化钙和油酸的添加，都要求分先后添加。加药顺序 常见的加药顺序为： 浮选原矿时：调整剂抑制剂捕收剂起泡剂。 浮选被抑制的矿物时，活化剂捕收剂起泡剂。 添加方式 加药的方式有两种：一次添加和分段添加。 一次添加。即将药剂集中加在一个点。优点是：该加药点的药剂浓度大，作用强。此法常作为易溶于水、在矿浆不易反应和失效的药剂的添加方式，如石灰、碳酸钠等调整剂。 分段添加。即将药剂按作业、阶段分批加入。优点是：可以维持浮选作业的药剂浓度基本趋于一致，药剂分散较均匀。对于下列情况，采用分段加药： 在矿浆中易氧化、分解、变质的药剂。如黄药易氧化，二氧化碳、二氧化硫则易反应失效。 易被泡沫带走的药剂。如用油酸钠作捕收剂时，它本身有起泡性，易被泡沫带走。 用量要求控制很严格的药剂。如硫化钠，浓度过大就会没有选择作用，故应分段添加。 因分段加药可以防止药剂过量、失效，并能提高药效，节省用量，所以在浮选厂得到了广泛的应用。 乌努格吐山选厂浮选厂房共设有四个加药台，分别是：一系列铜钼粗、扫选加药台；二系列铜钼粗、扫选加药台；一、二系列铜钼混合精选、铜钼分离浮选加药台；一、二系列浮选柱加药台。 （）提高药效的几个措施 混合用药。混合用药在实践中应用得比较广泛。各种捕收剂混合使用是以矿物表面不均匀性和药剂间的协同效应为依据。很多选矿厂的配药方案是：不同长度碳链的黄药混用，如戌基黄药加乙基黄药；不同类型的捕收剂混用，常以一种捕收剂为主，另一种为辅，如现场捕收剂种类实验结果表明，采用单一煤油和单一黄药做捕收剂，铜钼回收率均低于煤油和黄药配合使用，经测定，煤油和黄药用药比例为 3：1 效果较佳。 分散加药。为加速药剂在矿浆中分散，除采用药剂的乳化等方法外，近年来提出了气溶胶浮选法，它是将浮选药剂喷成雾状加至浮选机内，对节省用药有一定的效果。 浓浆加药，稀浆浮选。这种方法是将矿浆分成浓、稀或矿砂、矿泥两支，把浮选药剂加到浓浆或矿砂那一支，然后再混合进行浮选。由于在浓浆中加药，药剂在矿粒表面的吸附作用加强，可减少矿泥对药剂的吸附，从而提高药效。 2.2.5 矿浆酸碱度 矿浆的酸碱度是指矿浆中的 OH和 H+的浓度。一般用 pH 值表示。 用于调整矿浆酸碱度的药剂有石灰、碳酸钠及硫酸等。 矿浆的 pH 值，既影响矿物的浮选性质，也影响各种浮选药剂的作用。因而，它对矿物的可浮性起着显著的作用。pH 值对浮选的影响主要在以下几方面： pH 值对矿物浮选性质的影响。如 pH 值增高可提高石英的亲水性；萤石吸附了 H+也会提高亲水性；褐铁矿在 pH6.7 以上的矿浆中要用胺类阳离子捕收剂浮选，而在 pH6.7 的酸性矿浆中，却要用烷基硫酸钠之类的阴离子捕收剂浮选。由此可见，某些矿物的浮选性质是由矿浆的 pH 值决定的。 矿浆 pH 值对药剂解离度的影响。在浮选药剂一节中我们已经讲到，黄药、硫化钠等药剂的解离度都随 pH 值增高而增大。所以，只有在适宜的 pH 值条件下，才能较好地发挥药效，提高矿物的分选效果。 矿浆 pH 值对矿物可浮性的临界 pH 值的影响。各种矿物在不同的浮选药剂条件下进行浮选时，都有一个“浮”与“不浮”的 pH 值，该值叫做临界 pH值，控制临界 pH 值就能控制各矿物的有效分选。 矿浆 pH 值对捕收剂在矿物表面作用的影响。矿浆 pH 值和捕收剂对矿物表面的综合作用是吸附竞争。例如黄原酸离子(RCOSS)与 OH在矿物表面的竞争。通过矿浆中的 H+及 OH吸附在矿粒表面并不排除捕收剂离子，只是各占一定的位置。矿物表面水化作用的程度取决于各种吸附离子的性质和数量。如果 pH 值太高，在矿物表面 OH的吸附占优势，就会增加矿物的亲水性而加强抑制作用。 矿浆 pH 值对起泡剂的影响。一般起泡剂多呈分子状态吸附于气液界面。它们解离的愈少，其起泡性能愈好。例如，松醇油在 pH 为 69 的范围内使用，其起泡性能变化不大；但若把 pH 提高到 911 的范围，起泡力则显著增加。若松醇油中加入部分电解质也会对气泡的稳定和起泡力有较大的影响：如加入NaOH，泡沫的稳定性也随之提高；如加入 HCI，泡沫的稳定性随之降低。石灰和松醇油共用时，有时因使用不当，药剂量超过一定范围，常生成大量粘韧的泡沫而造成“跑槽”现象。 各种起泡剂的分子结构不同，使得它们受 pH 值的影响也不同。醇类起泡剂在碱性介质中使用效果好，酚类起泡剂在酸性介质中使用效果好。 矿浆 pH 值对矿浆中某些离子的影响。使用石灰调整 pH 值时，它能与某些离子，如 Cu2+、Fe2+等生成沉淀，减少有害离子对浮选的干扰和影响。矿浆 pH 值对氧化速度的影响。矿物表面的氧化速度随 pH 的不同而变化。如重铬酸盐对方铅矿的氧化抑制作用，要在 pH 值为 7.48 的碱性矿浆中进行才好。 由此可见，矿浆 pH 值对矿物浮选的影响是多方面的。在浮选中，还由于它与矿浆悬浮液的稳定性、浮选机械的腐蚀性等都有密切关系。在大多数情况下，为避免硫对金属的腐蚀作用，节省捕收剂和起泡剂的用量，多在碱性矿浆中进行。常见矿石的浮选 pH 值见表 2.2。 表 2.2 常见矿石浮选的 PH 值范围矿石类型 粗选 pH 值 矿石类型 粗选 pH 值 铜矿 9.511.8 铅锌矿 7.112 铜硫矿 1011.5 铜锌矿 89.7 铜钼矿 1010.5 辉钼矿 8.5 现场实验研究表明，铜钼混合浮选时，当氧化钙用量为 1200g/t 时，pH值为 10 时，精矿铜、钼品位和回收率较为理想。2.2.6 矿浆温度 矿浆温度在浮选过程中常常起着重要的作用。但目前大多数浮选厂都在常温下浮选，即矿浆温度不受控制，随气温而变。 矿浆加温来自两个方面的要求：一是药剂的性质，有些药剂在一定温度下，才能发挥其有效作用。通常温度升高，抑制剂和活化剂的作用随之加强、加快。在捕收剂中又以油酸对温度的反应最大；二是有些特殊的工艺，要求提高矿浆温度，以达到矿物彼此分离的目的。 硫化矿的加温浮选工艺，近年来发展较快。如铜钼混合精矿的浮选分离，在石灰造成的高碱度矿浆中，通过蒸汽加热铜钼混合精矿，使硫化铜、硫化铁等矿物表面的捕收剂膜解吸和破坏，并使辉钼矿以外的硫化矿物表面氧化，从而受到抑制。由于辉钼矿表面不易氧化，故混合精矿经加温处理后，添加煤油和起泡剂，便可浮出较纯净的辉钼矿。这就是所谓的石灰蒸汽加温分选法。2.2.7 水质 浮选在水介质中进行，而用于浮选的水质却因时因地而变化。水的纯净程度对浮选过程及其指标都有很大的影响。 浮选用水不应含有大量悬浮微粒，也不应含有大量的能与矿物或浮选药剂反应的可溶性物质。因为水中含有的碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐及钙、镁、钠的氯化物与磨矿后矿浆中存在的铁、铜、锌等与矿物有关的离子，在浮选过程中对某些矿物会产生活化或抑制作用。如钙、镁离子对非硫化矿物的活化，铜离子对闪锌矿、硫铁矿的活化。 现场用水是从距矿区 25km 的呼伦湖取水，自然高差 329m,经一号、二号加压泵站将水输送至选厂附近新建高位水池，再自流供给矿山生产、生活使用。 浮选厂利用回水进行循环使用，无论从环境保护，还是降低成本都是十分必要的。浮选回水的特点是含有较多的药剂，有时比自然水高出 50100 倍，而且还含有固体颗粒，一般要求循环回水含固体颗粒不超过 0.20.38g/L. 现场回水系统包括三部分 1）精矿浓缩池回水泵站 铜钼混合精矿浓缩池、铜精矿浓缩池及钼精矿浓缩池澄清水量为4947.34m3/d,澄清水自流至选厂内的回水泵站回水池，经回水泵将水扬至选厂附近新建回水高位回水池，供选厂生产使用。 2）尾矿浓缩机回水泵站 尾矿浓缩机由 26%浓缩到 70%可获得澄清水量为 84525.6 m3/d。回水至上述高位回水池。 3）坝后回水池回水 在尾矿初期坝下游，距初期坝约 50m 处，设有一座集水池。库内尾矿澄清水和渗透水集中收集在蓄水池内，通过泵站，泵回至高位水池重复利用。 2.2.8 浮选时间 浮选时间是指达到一定回收率和精矿品位分选矿物所必须的时间。 浮选时间的长短直接影响指标的好坏。浮选时间过长，虽有利精矿回收率提高，但精矿品位下降；浮选时间过短，虽对提高产品质量有利，但会使尾矿品位增高，回收率下降。浮选时间与浮选指标的关系可用图 2.2 表示。 图 2.2 浮选时间与浮选指标的关系浮选时间与矿石的可选性、磨矿细度、药剂条件等因素有关。它们一般的规律是：在矿物的可浮性好，原矿品位较低、矿物单体解离度高，药剂作用快的条件下，浮选时间可短些。反之则应长些。浮选含泥量高的矿石，要比含泥量低的矿石需要更长的浮选时间，一般粗、扫选作业的浮选时间少则415min，多则 4050mim。 精选作业时间的长短，要根据有用矿物的可浮性好坏及精矿质量要求而定。一般来说对易浮矿物，精选时间为粗选时间的 15%100%。在复杂情况下，如多金属硫化矿的优先浮选流程所需的精选作业时间可以等于甚至大于粗选作业时间。在浮选可浮性很好的贫矿石，并对精矿质量要求很高时(如：辉钼矿的浮选，原矿含钼为 0.08%0.1%，要求精矿含钼 50%左右)，精选作业时间可能是粗选作业时间的 510 倍。 矿石所需的浮选时间应根据试验，太短或太长都是不经济的。 2.2.9 浮选机的充气和搅拌 （1）浮选机的充气 充气就是把一定量的空气送入矿浆中，并使它弥散成大量微小的气泡，以便使疏水性矿粒附着在气泡表面上。 充气量的大小，主要决定于浮选机的类型及浮选工艺的要求。充气量通常用每平方米，每分钟充入的空气体积(m3)表示（m3m2.min)。不同类型的矿石可根据各自浮选工艺对充气量的要求，选用不同型号的浮选设备。在各作业中也可按原料中有用矿物的含量和泡沫量的多少调节充气量。 空气在矿浆中的弥散程度与气泡的大小有关。就一定数量的空气而言，气泡愈小，分散愈好，气泡的总表面积愈大，对浮选有利。但气泡太小，上升速度太慢，对矿物的携带能力减弱，不利于有用矿物的上浮。在一定限度内，矿浆浓度增大，充气量也随着增加，空气的弥散也较好。一般矿浆浓度在 20%30%范围内，充气情况较好。 （2）矿浆搅拌 浮选机的搅拌作用是保证矿浆中矿粒的悬浮及均匀分散，促使空气弥散及均匀分布，促进空气在浮选机的高压区加强溶解而在低压区析出微泡。 加强对矿浆的搅拌可增加矿粒与气泡的碰撞几率，加速水化膜的破裂，并提高矿粒与气泡的附着几率和停留几率。 但是，过强的充气和搅拌是不利的。它不仅破坏了泡沫层的稳定，造成气泡兼并，使大量的矿泥带入泡沫而引起精矿质量的下降；还会使浮选机的矿浆容积减少，电能消耗增加，加速运动部件的磨损。 在浮选实践中，通常要求搅拌要适宜，不能过强。操作中应尽量采用控制充气量和起泡剂用量来调节。在处理充气量和药剂的关系上，不能因充气不足，起泡不好而盲目地多加起泡剂；而首先应该在调整充气量的基础上再调整起泡剂的用量。适宜的充气量及搅拌强度要根据矿石性质，作业条件以及对浮选的要求等因素选取。 3 浮选的工艺措施3.1 粗粒浮选的工艺措施在矿粒单体解离的前提下，粗磨浮选可以节省磨矿费用，降低选矿成本。在处理不均匀嵌布矿石和大型斑岩铜矿时，在保证粗选回收率前提下，有粗磨后进行浮选的趋势。但是，由于较粗的矿粒比较重，在浮选机中不易悬浮，与气泡碰撞的几率减小，附着气泡后因脱落力大，易于脱落。因此，粗粒矿粒在一般工艺条件下，浮选效果较差，为了改善粗粒的浮选，可采用下列的特殊工艺条件。1：浮选机的选择和调整实践证明，机械搅拌式浮选机内矿浆的强烈湍流运动，是促使矿粒从气泡上脱落的主要因素。因此，降低矿浆运动的湍流强度是保证粗粒浮选的根本措施。为此可根据具体情况采取措施：（1）选择适宜于浮选粗粒的专用浮选机，如环射式浮选机（中国） ，斯凯纳尔（skinair）型浮选机（芬兰） ，泡沫分选及流态化浮选机（原苏联）等；（2）改进和调节常规浮选机的结构和操作，如：适当降低槽深（采用浅槽型） ，缩短矿化气泡的浮升路程，以免矿粒脱落；在叶轮区上方加格筛以减弱矿浆湍流强度，保持泡沫区平稳；增大