矿物加工浮选复习要点

1浮选原理：在水的悬浮液中，以矿物表面的物理化学性质差异为依据来精选固体矿物的过程。（浮选实质是疏水的煤粒粘附在气泡上，亲水的矸石颗粒滞留在煤浆中，从而实现彼此分离。）2浮选过程主要作业：①屋矿，使有用矿物或脉石矿物充分解离②调浆加药，调整矿浆浓度，使其符合浮选要求；加入所需要的服选药剂，改善矿物表面性质，以提高浮选效率③.浮选分离，矿浆在浮选机中充分浮选，完成矿物分选④产品处理，浮选后的泡沫产品和尾矿进行脱水处理3润湿性：水在固体表面能发生展布的这种现象叫润湿性；能被水润湿的表面叫亲水性表面。4水化膜：矿物破裂后断裂面上具有不饱和键，若将断裂面置于水中，矿物表面的不饱和键与水偶极子发生作用，即水分子会根据矿物表面的极性不同在其表面形成水化层或水化膜。水化膜的厚度与矿物的润湿性成正比。水化膜实际上是介于矿物表面和普通水直接的过渡层。水化膜粘度大，稳定性高，要实现矿物颗粒向气泡的附着就必须排开矿物的表面水化层，前提是外加一定能量5评价水化作用的方式：①测定水化过程的润湿热，即水化能②测定矿物表面的接触角③测定润湿阻滞，即气泡一矿粒的附着时间6双电层的来源：（1）优先解离（溶解）（2）优先吸附（3）先解离后吸附（4）晶格取代7表面电位：从矿物表面到普通溶液之间形成的电位差叫表血虫也又称表面总电位。8电动电位：颗粒在外力作用下，颗粒与溶液沿滑动界面作相对运动产生的电位差叫电动电位。9捕收剂（黄药）：凡是能提高矿物表面的疏水性，增强矿粒与气泡的附着强度的一类物质叫捕收剂。其主要作用发生在固-液界面上。浮选中起捕收作用的是黄酸阴离子（R-OCCSS--），黄酸阴离子在碱性介质中很稳定浮选中起捕收作用的是黄酸阴离子，阳离子不起作用。黄药要在碱性溶液中使用，因为只有在碱性溶液中才能形成阴离子。捕收性:黄药的捕收性能主要取决于C链的长短和结构10起泡剂：凡是能促使空气在矿浆中分散，产生有足够数量的、大小合适的、有一定稳定性气泡的一类物质叫起泡剂。主要作用发生在气-液界面上。各种醇类、松油等。11调整剂：能调整矿物表面的性质、调整矿物与其他物质的作用、调整矿浆性能的一类物质叫调整剂。调整剂按其作用可以分为活化剂、抑制剂、介质pH值调整剂和分散、絮凝剂。12（调整剂）抑制三种作用方式：①在矿物表面生成亲水薄膜；溶去矿物表面的活化膜；在矿物表面吸附亲水性很强的离子或分子。13常用的抑制剂：水玻璃、石灰等。14喷射式浮选机：属于空气析出式浮选机。它没有叶轮搅拌，而是由加压矿浆析气形成气泡。特点是气泡直径小，微泡数量多15定子的作用：定子起到稳定稳定矿浆液面作用；定子盖板保证浮选机突然停机时叶轮不被淤塞；定子上的循环孔使没粘附气泡的矿粒再进入叶轮，循环矿化，强化分选。16浮选机入料量与尾煤灰分的关系，入料浓度与分选上限关系：加大处理量则尾煤灰分降低，尾煤灰分随煤浆浓度的升高而降低；入料浓度及粒度组成越粗，有效分选粒度上限也越小。17喷水与精煤灰分的关系：喷淋水可以降低精煤灰分。18影响浮选的因素：1.原料性质；2.矿浆特征；3.药剂制度；4.浮选设备；5.工艺流程。19对各粒级采取的方式粗粒指粒径在0.5〜0.25mm之间的煤粒中等粒指粒径在0.25〜0.075mm之间的煤粒。因此浮选时要尽力加以回收，以提高可燃体回收率细粒指粒径在0.075〜0.045mm之间的煤粒因此在浮选时应着重提高其选择性细泥指粒径小于0.045mm的煤粒。提高粗、中粒级的浮选速度（即提高其精煤的可燃体回收率）改善细粒级和细泥的选择性（即提高其浮选完善指标）消除高灰分泥质影响（即通过加喷淋水等方法降低细泥的夹带）20粗选是对原矿浆进行浮选；精选是对前一次浮选精矿再次浮选；扫选是对前一次浮选尾矿再次浮选。21煤泥浮选原则流程（1）浓缩浮选（2）直接浮选（3）半直接浮选22半直接浮选两种形式：（1）部分浓缩，部分直接浮选：小部分捞坑溢流直接去做浮选入料的稀释水；（2）部分循环，部分直接浮选：将少部分捞坑溢流直接做循环水使用。23可燃体回收率定义：是浮选精煤中的可燃体占浮选入料中可燃体的百分比。二简答1水的性质及对浮选的影响（1）水分子的结构特征：①水分子是很强的极性分子②水分子之间的氢键使水分子发生缔合（2）水分子对矿物表面的作用：矿物碎裂后，断裂面上具有不饱和键。若将断裂面置于水中，矿物表面的不饱和键与水偶极子发生作用，即水分子会根据矿物表面的极性不同在其表面形成水化层或水化膜。水分子与矿物表面的这种作用会严重影响矿物与气泡的接触及其稳定性（3）水的溶解能力：水会对矿物表面的一些离子溶解，从而改变矿物表面的化学组成、界面电性及液相的化学组成，结果也改变矿物在浮选过程中行为。水对大多数盐类矿物溶解比较复杂，溶解下来的离子还要发生一系列的水解和形成络合物等反应，因而在水中出现大量复杂的离子、分子和络合物，从而大大影响和改变分选过程。2常用的烃类捕收剂的作用及机理作用：【非极性炷类油与矿物表面的作用是：非极性炷类油的捕收作用是由于它能够在非极性矿物表面吸附和在其表面展开并形成油膜】（1）提高煤表面的疏水性（2）提高煤与气泡的附着强度（3）细粒的物料表面粘附油滴后互相兼并，还可以形成气絮团。机理：非极性炷类油属于非极性分子，大部分煤粒表面也是非极性的。因此，煤粒对油分子吸引力大于对强极性水分子的吸引力，油滴吸附到煤粒表面，同时煤粒表面与油分子之间的作用力大于油分子本身之间的作用力，油滴在煤粒表面展开，形成疏水的薄油膜，进一步提高了煤粒表面的疏水性。3起泡剂的作用：（1.）控制气泡大小（2.）维持气泡稳定（3.）减缓气泡兼并（4.）增加气泡的弹性（5.）延长气泡在煤浆中停留时间4矿物表面电性和可浮性之间的关系1影响不同极性的药剂在矿物表面吸附2调节矿物表面电性可调节矿物表面的抑制或活化作用，从而实现多种混合矿物的分离。3影响矿物颗粒絮凝和分散4影响细泥在矿物表面点位的吸附和覆盖。5气泡矿化方式、类型气泡矿化两种方式:（1）气泡与矿粒碰撞附着在气泡上的矿化过程；（2）溶解气体在矿物表面以微泡析出的矿化过程。气泡矿化三种类型:（a）几个煤粒粘附在一个气泡上；（b）群泡粘附在煤粒上，这种形式有利于粗粒浮选（c）由若干微小气泡和许多细小颗粒构成气絮团.6微泡有利于矿化的原因分析（1） 加快一般尺寸气泡与煤粒粘附的速度。（2） 微泡在疏水性良好的煤粒表面析出，增加了固、气、液三相接触周边的总长度，提高了煤粒与气泡粘附的牢固性（3） 几十个甚至上百个微泡有选择性地在粗粒煤表面生成，增加了它们的上浮能力，这必然导致低灰分的粗粒煤的浮选速度提高。（4） 加快了微细煤粒的浮选速度。7浮选柱对浮选机的优势1浮选柱的矿化区域大2在其他浮选机中，气泡与煤粒的运动方向大致成顺向或互成直角，故其绝对运动速度大而相对速度小；而在浮选柱中则成逆向流动，相对速度大，煤粒与气泡碰撞的概率高。3浮选柱内湍流程度低，强化二次富集作用8微泡浮选柱浮选柱柱体包括柱分离段、旋流分离段和管浮选装置3部分柱分离段位于整个柱体上部，在其顶部设置有喷淋水管和泡沫收集槽，浮选精煤由此自溢排出，在柱分离段的中上部设入料管；旋流分离段采用分选旋流器结构，并与柱分离段呈上、下结构直通连接，尾煤由旋流分离段底流口排出；管浮选装置布置在柱体体外，其出流沿切线方向与旋流分离段柱体相连，管浮选装置包括气泡发生器与浮选管段两部分。9常用设备的评价指标（1）处理能力，干煤泥处理量和矿浆处理量（2）充其量（3）气泡的弥散成度（4）充气均匀度（5）动力指标10高灰细泥混入精煤的方式及影响1以机械夹带形式混入泡沫中2随矿化气泡之间的夹带水混入精煤。3吸附大量非极性油类捕收剂的泥质覆盖在气泡表面。4泥质粘附在一般煤粒表面，并随其混入精煤。影响：1抢先吸附浮选剂，使一般煤粒不能获得应有的浮选剂2无选择性的占据了气泡表面，使一般煤粒与气泡粘附的难度增加11煤泥中黏土矿物含量高时煤泥中黏土矿物含量高时，要采用加调整剂（如硅酸钠，即水玻璃、磷酸钠、醇类等）将其分散、沉淀。①在操作制度上：细泥含量多时，采用低浓度，以降低粘度，提高精矿品位；或用清水冲洗泡沫层，提高二次富集作用②药剂制度上:采用分次加药，并加大油比，提高醇类的胶溶作用。③刮泡不要太深。④一次处理不要循环。总之，细腻含量高时，应采用低浓度，高油比，一次完的操作制度。11浓缩浮选流程的主要特点、直接浮选的优缺点直接浮选流程优点：（1）消除了循环水中携带细泥的现象，可实现清水选煤，降低了重选分选下限，提高了精煤质量和产率。（2）浮选入料粒度组成均匀，粗粒含量少，基本杜绝超粒。（3）入浮煤浆浓度低，可改善细粒级和细泥的选择性。（4）在全厂原料煤处理量均衡的前提下，浮选入料流量、入浮煤浆浓度和粒度组成基本稳定，为生产操作创造了良好条件。5煤泥在水中浸泡时间大大缩短，减轻了氧化程度，避免了煤泥反复在洗水循环中大量泥化，从而改善了可浮性。（6）实现了重选作业和浮选作业的同步生产。直接浮选缺点1） 浮选机液面上不能形成稳定的、有一定厚度的泡沫层，给操作带来难度。2） 需增加浮选机容积，以适应低浓度大流量的煤泥水分选。3） 浮选剂单位用量和浮选机单位电耗（按干煤量计算）增加。入浮煤浆浓度过低，使得泡沫含水量增大，给精煤脱水回收作业带来困难。4） 尾煤水量大，使得尾煤澄清浓缩设备负荷增大。浓缩浮选的特点：1进入矿浆预处理装置的煤浆浓度及粒度组成随重选作业的生产、开停机而有所波动；2煤泥水澄清浓缩设备一般容量很大，起到了重选作业和浮选作业之间的生产缓冲调节作用。3当澄清浓缩设备的浓度较高时，影响水利分级设备的粒度控制，使得浮选入料中粗粒含量较多，甚至还有数量可观的超粒。4澄清浓缩设备的溢流中携带细泥，容易引发高灰泥质积聚，造成恶性循环、连锁反应，严重影响选煤正常生产。12浮选中细粒、细泥的应对措施（1）采用合理的药剂制度，使用选择性好的起泡剂和捕收剂，形成的矿化泡沫不发粘，易消泡，减少细腻夹带。采用分段加药控制细粒级的浮选制度，延长他们的浮选时间（2）降低入浮煤浆浓度，减少高灰分泥质对泡沫的污染（3）采用拖泥浮选流程。利用水力分级原理，预先将浮选入料中部分高灰分泥质脱除，从而改善入浮煤泥的可浮性（4）加强二次富集作用。必要时，对泡沫层适当加水喷淋，强化二次富集作用，提高精煤质量。13微泡浮选柱结构及各段的分选作用微泡浮选柱包括柱浮选、旋流分选、管流矿化三部分。柱浮选在柱体上部，用于原料预选，并借助其选择性优势得到高质量精矿;旋流分选位于柱浮选下部，用于柱浮选的进一步分选，并通过高回收能力得到合格尾矿；管流矿化是在引入气体并形成微泡的基础上，对旋流中矿进一步分选并沿切向与旋流分选相连接以形成分选。14喷射式浮选机工作原理CJM-12型工作原理：喷射浮选过程：循环矿浆因抽吸作用在混合室产生负压，空气即经进气管进入混合室，被高速喷射流所卷裹，含气煤浆经喉管由伞形分散器斜射到浮选槽底，从而完成煤浆充气、水利搅拌、气泡矿化的过程。CJM-12型工作过程CJM-12型工作时，叶轮高