选矿-浮选课件

浮选一、浮选基本方法与发展简史浮选即泡沫浮选，是依据各种矿物的表面性质的差异从矿浆中借助于气泡的浮力，选分矿物的过程。一定浓度的矿浆并加入各种浮选药剂，在浮选机内经搅拌与充气产生大量的气泡。呈悬浮状态的矿粒与气泡碰撞。一部分可浮性好的矿粒附着在气泡上，上浮至矿液面形成泡沫产品通常为精矿；不浮矿物留在矿浆内，通常为尾矿，从而达到分选的目的。

各种矿物彼此能否分离，看其是否能与气泡实现选择性地附着及附着后上浮至矿浆表面。

泡沫浮选、油团浮选、表层浮选和沉淀浮选浮选法的发展经过了三个基本阶段：1．表层浮选阶段；2．全油浮选阶段；3．泡沫浮选阶段。1885年布勒弗德发现，把某些硫化矿物（例如细粒辉锑矿）轻轻撒在水面上，它们会漂浮在水面，而大多数矿物则被水润湿沉人水中。浮选法除广泛用于分选金属矿物、非金属矿物和能源矿物之外，还大量应用于工厂废水净化和造纸工业中，尤其是近年来采用浮选法分离微观尺寸的粒子，如各种微观有

机体、蛋白质的分离；将洗涤剂分子从水溶液中分离出来的胶体浮选和分子浮选；向矿浆中加入已被油作用过的粗颗粒，可使凝聚的细泥

更容易回收。向搅拌着的矿粒－油－水构成的矿浆引入空气或CO2气，

它们产生的气泡有助于浮起和捕集亲油颗粒。二、浮选过程与应用浮选过程包括下列作业：1)浮选前的矿浆准备作业主要是磨矿、分级作业-目的是得到粒度适宜的、基本上单体解离的矿粒。进入浮选作业的矿浆浓度必须适于浮选工艺的要求。2)加药调整作业

目的是调节与控制相界面的物理化学性质，促使气泡与不同矿粒的选择性附着，从而达到彼此分离的目的。添加药剂的种类与数量，应根据具体矿石性质而定。3)充气浮选作业

调制好的矿浆，引入浮选机内，由于浮选机的充气搅拌作用，形成大量的弥散气泡，提供了矿粒与气泡接触机会。可浮性好的矿粒，附着于气泡上，形成矿化泡沫；而可浮性差的矿粒，不能附着在气泡上而留在矿浆内，作为尾矿从浮选机排出。收集泡沫产品，即得浮选精矿。矿石中含有两种或两种以上的有用矿物，其浮选方法有两种：一种叫优先浮选，即将有用矿物依次一个一个地选出为单一的精矿；另一种叫混合浮选，即将有用矿物共同选出为混合精矿。随后再把混合精矿中的有用矿物一个一个地选分开。

一般的浮选方法，多将有用矿物浮入泡沫产品中，而将脉石矿物留在矿浆中，这种方法叫正浮选。但有时却将脉石矿物浮入泡沫产品中，将有用矿物留在矿浆中，这种方法叫反浮选。浮选在应用上的优点是，处理细粒难选贫矿石一般较其它选矿方法效率高．且可使矿产资源得到充分综合利用。浮选方法的缺点是需要将矿石磨细。使用的浮选药剂目前尚较昂贵，且易于造成环境污染或增加净化设施等。其辅助生产过程(如精矿产品险浓缩、过滤和干燥等)比较复杂。因此，在实践中究竟采用何种选矿方法(浮、磁、重或化学选矿方法)，应据矿石的性质及技术经济综合比较而定。在光滑洁净的石英表面上，放一滴水，水滴就很快地在石英表面上扩展开，这就是说，石英能被水所润湿，是亲水的；又如将一滴水放在石蜡表面上，水滴不扩展而仍成球形，这就说明石蜡不易被水润湿，是疏水的。这种现象，就叫润湿现象(3)矿粒克服了脱离力在气泡上附着矿粒附着在气泡上后，能否上浮至矿浆面最终进入泡沫产品还要看脱落力的大小。在其它条件不变的情况下(矿粒的大小、矿粒的密度、浮选机叶轮的转速等为定值)，矿粒表面疏水性越强(即口越大)，矿粒在气泡上的附着力也就越大，就难于脱落。观察气泡从矿粒表面脱落的动力学过程，脱落总是从缩小附着面积开始的。矿物能否浮选取决于矿物表面的润湿性。自然界中的矿物，绝大多数可浮性都很差，必须用浮选药剂来加强，而且这种加强必须要有选择性，即只能加强一种矿物或某几种矿物的可浮性，而对其他矿物不仅不能加强有时还要削弱。这样，就可以人为地控制矿物的浮选行为。通过浮选药剂得到稳定的大量气泡也是浮选能够高效进行的前提。浮选药剂浮选药剂的分类与作用

浮选药剂的种类很多，既有有机化合物又有无机化合物，即有酸和碱又有不同的盐类等。浮选药剂分类法很多，最基本的方法是根据药剂的用途分类，(2)起泡剂

*根据药剂的用途分类(1)捕收剂

能选择性地作用于矿物表面并使其疏水的有机物质称为捕收剂。捕收剂作用于矿物一水界面，通过提高矿物的疏水性，使矿粒能更牢固地附着于气泡而上浮。为表面活性物质，主要富集在水一气界面，促使空气在矿浆中弥散成小气泡，防止气泡兼并，并提高气泡在矿化和上浮过程中的稳定性，保证矿化气泡上浮后形成泡沫层刮出。(3)调整剂

用于调整其他药剂(主要是捕收剂)与矿物表面的作用，调整矿浆的性质，提高浮选过程选择性。活化剂——能促进捕收剂与矿物的作用，从而提高矿物可浮性的药剂(多为无机盐)，这种作用称活化作用。调整剂的种类较多，可细分为四种：浮选药剂的作用和分类是相对的，某种药剂在一定条件下属于此类，而在另一条件下可能属于另一类抑制剂——与活化剂相反，能削弱捕收剂与矿物的作用，从而降低矿物可浮性的药剂(各种无机盐及一些有机化合物)，这种作用称为抑制作用。介质pH调整剂——主要是调整矿浆的性质，形成对某些矿物浮选有利、而对另一些矿物浮选不利的介质性质分散剂与絮凝剂——调整矿浆中细泥的分散、团聚与絮凝。极性基能够活泼地与矿物表面发生作用，使捕收剂固着到矿物表面；非极性基起疏水作用。所以，这类捕收剂也称杂极性或复极性药剂。离子型捕收剂的非极性基是烃基。烃基内部键能很强，表面是很弱的分子键，基本上不与水分子起作用，故含有非极性基的离子称为疏水离子。疏水离子中能与矿物发生作用的基团称为亲固基。捕收剂疏水能力的强弱取决于疏水离子中烃基的结构和长度，而捕收剂与矿物表面的固着强度和选择性则取决于亲固基的性质。其水溶液呈碱性，与酸作用生成盐。由于其难溶手水，在使用时需配制成盐酸盐或醋酸盐溶液。式中的阳离子与矿物表面作用。胺类捕收剂除具有捕收性能外，还有起泡性能。

硅酸盐矿物浮选常用的捕收剂有：胺类捕收剂

胺类捕收剂分子在水中解离出阳离子，阳离子上带有起疏水作用的烃基，因此属于异极性阳离子捕收剂。常用的阳离子捕收剂有十二烷基第一胺，在水溶液中解离为浮选机是实现浮选的工业设备。其关键部件——充气搅拌机构决定了浮选机的类型、特点和效能。从浮选的过程看，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。

浮选机及辅助设备浮选机的基本作用浮选各过程之间的联系。虚线方框表示搅拌桶功能，实线方框表示浮选机功能。⑥适应自动化需要，调节方便、灵活，减少检测仪表和执行机构数量。对浮选机的基本要求和评价①充气量大且易调节。气泡数量直接影响浮选速度。选煤时由于精煤产率大，决定浮选机生产能力的主要因素是充气量。此外，不同矿物或浮选的不同作业(粗选、扫选、精选)各有其合适的充气量，这就要求充气量要易于调节②搅拌强度要足够，以保证矿浆浓度、颗粒和气泡在浮选机内的分布均匀及药剂的分散，满负荷停车后易于直接重新启动③矿浆通过能力大，以适应较高的处理量；槽内矿浆循环量大，以保证矿粒与气泡接触机会多。④