第五章-浮选工艺过程

第五章浮选工艺过程

（1）粒度

（2）矿浆浓度

（3）药剂制度

（4）浮选矿浆的调节

（5）浮选操作

第一节粒度

一、粒度对分选的影响

：浮选要求矿石中的有用成分应单体解离，再根据不同矿物的可浮性进行分选。有用矿物的解离程度是以矿物的单体解离度加以度量的。

除矿物的解离度我外，物料的粒度对浮选结果也有很大的影响。不同矿物类型的浮选粒度上限是不同的，据大量选矿厂的实际统计，硫化矿的浮选粒度上限一般为此。0.2～0.25mm；非硫化矿为0.25～0.3mm；对一些密度比较小的非金属矿，如煤、硫磺等，粒度上限比较大，可达0.5mm；而对于难浮的氧化矿物仅能达到0.1mm左右。

矿物的可浮性与矿物的粒度有密切的关系

图中列出了两个选矿厂铜、铅、锌回收率与粒度关系的实际资料。从图中可以看出，小于10μm或大于100μm的矿粒，其可浮性明显降低。因此，只有中等粒度的矿粒才具有最佳的可浮性。

二、粗粒浮选的工艺措施

1.调节药方：调节药方的目的是在于提高矿物与气泡的固着强度，加快矿化气泡的升浮速度。可从药剂选择，用药量等方面加以考虑。

（1）药剂的选择

（2）合理地增加药剂浓度

2.调节充气情况：调节充气情况包括调节气量和充气质量。

（1）提高充气量

（2）提高充气质量

3.选择浮选机：在选择浮选机时，应注意选取充气量大，搅拌力强，能析出微泡的浅槽型浮选机，才有利于粗粒物料的分选。

（1）搅拌力强（2）选用浅槽型浮选机

三、细粒浮选的工艺措施

细粒在浮选中存在的主要问题是分选进程选择性差。对于细粒级或矿泥含量大时，应该采取有效工艺措施，减少矿泥的有害影响。1.调节药方:（1）药剂的选择（2）加药方式（3）添加矿泥分散剂2.操作因素:（1）浓度调节（2）喷洗泡沫产品3.预先脱泥：根除矿泥影响的方法，常用旋流器进行分级达到脱泥的目的4.其他细粒分选方法：（1）选择性絮凝

（2）载体浮选（3）团聚浮选

（4）剪切性絮凝（5）微泡浮选第二节矿浆浓度一、矿浆浓度的表示方法和测定

矿浆浓度：矿浆中固体矿粒含量，矿浆浓度有两种辨识方法；固体含量的百分数和液固比。

固体含量的百分数（%）：表示矿浆中固体质量（或体积）所占的百分数，以符号R表示，有是又称为百分浓度。

液固比：矿浆中矿浆液体与固体质量之比，有时又称为稀释度，以符号C表示。

矿浆浓度测定的方法分为：手工测定和自动测量两种。手工测量，一般采用浓度壶法。二、矿浆浓度对浮选的影响1.回收率2.精矿质量3.药剂质量4.浮选机的质量5.浮选时间6.水电消耗三、分级调浆的概念及作用

调浆：把原矿或适宜浓度的矿浆，。依次加入浮选剂，并搅拌混匀，从而保证浮选过程正常有效地进行。

分级调浆：根据不同粒度不同调浆条件，矿浆按粗细粒级分级或两支或三支进行调浆。分级调浆的粒度界限可通过实验来确定。四、充气调浆利用原矿中各种硫化矿在充气搅拌时，表面氧气程度的差异，可以扩大各种硫化矿可浮性的差别，这有利于下一步的分选。第三节药剂制度

一、制定浮选方案:制定浮选方案可以参考类似矿石选矿厂的实践经验。并对矿石的性质和可能采用的浮选方案进行分析。制定分选方案时，下面几条经验可供参考：（1）先浮选易浮的矿物，后浮难浮的矿物。即先浮可浮性好的，后浮可浮性差的。

（2）抑制可浮性差的矿物，不要抑制可浮性好的而威胁到易被抑制的矿物,不要抑制难被抑制的矿物。（3）如果两种矿物的可浮性相似，则应该先浮选数量少的矿物，抑制数量多的矿物,容易得到比较好的指标。（4）活化量少的矿物，抑制价值低的矿物，比较容易提高分离效果。

（5）浮选价值高的矿物，抑制有价值的矿物，易于达到浮选目的。

（6）浮选精矿质量要求高的矿物，抑制精矿质量要求低的矿物。二、选择药剂

1．捕收与抑制的关系

2．活化与抑制的关系

3．捕收与起泡的关系

4．分散与团聚的关系

三、药剂的合理添加

1.加药顺序

2.加药地点

3.加药方式:

（1）易被泡沫带走的药剂。如脂肪酸类捕收剂,配制具有起泡性,若加在一点,易被泡沫带走,降低浮选后期的药

剂浓度，矿不利分选。

（2）在矿浆中易起反应的药剂。如二氧化碳,二氧化硫等药剂,只在一点加入,就容易起反应而失效。

（3）用量要求严格控制的药剂。有些药剂过量后会起相反,或者失去选择,如硫化钠,此时药剂应该分批添加。

4.混合用药

四、药剂的预处理

同一种药剂，由于使用方法的不同，其用量和效果都不同，特别在水中溶解度小或不溶的药剂，更加明显。

1．配制水溶液：对于易溶于水的，一般配成5－10%的水溶液使用，如黄药，硫酸铜，苏打等等。

2．加溶剂配制：一些不溶于水，但溶于某些溶剂的药剂，可以将其溶于溶剂中，如油到不溶于水，但溶于煤油；白药溶于邻甲苯胺等，先将其溶解，然后使用，可以提高其捕收作用。

3．配制成悬浮液或乳浊液：一些不易溶的固体药剂，可配成池浊液或悬浮液使用。例如，石灰在水中溶解度极小，20℃时约为0.17%，随着温度反而减小，因此将石灰磨至100－10μm，与水混合搅拌制成石灰乳使用。

4．皂化：一些难溶的脂肪酸类药剂,如氧化石蜡，塔尔油等,皂化是最常用的办法。为了使其皂化，配药时要加温并加入10%左右的碳酸钠,加入矿浆时药剂溶液的温度应保持在60－70C左右。

5．乳化和气溶胶：乳化对于难溶或不溶于水的药剂是很重要的，可以提高药剂与矿粒的接触几率和在矿粒上的覆盖面积，即提高了矿粒的疏水面积，增加其进入精矿的机会.乳化的方法有机械强烈搅拌，或用超声波乳化等方法，脂肪酸类及柴油经过乳化后，可以提高它们在矿中的弥散程度，提高药剂效用，也可以采用添加为溶剂的办法，经过强烈搅拌乳化液，许多表面活性物质，都可作为乳化剂，在时也称它们为辅表收剂。

气溶胶是另外一种强化药剂作用的方法，实质是一和特殊的喷雾装置，将药剂在空气中雾化以后，再加入浮选机。采用该法，捕收剂和起泡剂用量均有比较明显的降低。例如，捕收剂仅为通常用量的1/3～1/4，起泡剂甲基丙醇为通常用量的1/5，我国采用气溶胶法加药的实践也表明，药剂用量可以降低30－50%。6.电化学处理:

很多药剂经电化学方法处理后均可提高其活性。

自提出黄药与双黄药配合使用,可以改善黄药捕收能力的见解以后,对此进行了很多研究,由于双黄药溶解度很小，浮选硫化矿时较少使用，为了能在黄药溶液中产生一定比例的双黄药，并使其能分散成28－30μm的液滴,采用电化学氧化黄药的办法,使部分黄药阴离子变成双黄药。工业上采用的电化学氧化设备,是根据电催化原理设计的,其中电讐化法比较简单,如图：

7.磁处理：采用适当的磁场强度，对浮选药剂进行磁处理，可以增加药效，降低药剂用量和提高浮选指标.例如使用经过约120kA/m磁场强度处理的水，水玻璃及煤油的粗塔尔油同来浮选磷灰石，可使回收率提高3－4%，并可降低用量；用经过175－190kA/m磁场强度处理的油酸乳浊液浮选萤石，回收率可提高1.8－2.5%；用72kA/m磁场强度处理过的乙醇选煤，精煤产率增加7%左右。同时，对产品进行粒度分析表明：精煤中1－0.5mm粒含量有明显增加，磁处理可以粗粒煤的浮游性。第四节浮选矿浆的调节一、矿浆深度

矿浆深度指矿浆中固体矿物与液体（水）重量，选矿厂常用液固比或固体浓度表示，选煤厂用固体表示。

1.对充气量的影响：浮选机的充气量随矿浆浓度而变化，过浓和过稀的矿浆均导致充气恶化。

2.药剂浓度：加药量一定的条件下，矿浆浓度大时，药剂浓度也大，所以采用高矿浆浓度，可以适当减少加药量，而在低浓度分选时，应适当增大药量，因此，高浓度浮选时，可以节省药量。

3.生产量：矿浆浓度增大,如果浮选机的体积和生产率保持不变,矿浆在浮选机中停留时间就可以相对延长,有利于提高回收率,相反,如果浮选时间不变,增大矿浆浓度,可以提高浮选机的生产率。二、矿浆的PH值

矿浆PH值是控制浮选过程的重要因素之一，它既影响矿物表面性质，又能景各种浮选药剂的作用。

1.对矿物表面性质的影响：当PH>矿物零电点时,矿物表面荷负电；当PH<零电点时，矿物表面荷正电，矿物表面的电性对细泥在它上面的覆盖和药剂的物理吸附有极其重要的作用。

2.药剂的效能及与矿物表面的作用：浮选中所用捕收剂，大多数是离子型的，药剂的解离直接影响浮选效果，而PH值与解离度有密切关系，为了提高药剂使用效果，矿浆PH值应与药剂能产生较多离子的PH值范围一致。

三、浮选矿浆的温度

1.矿浆温度对药剂用量和效果的影响：一部分使用脂肪酸类捕收剂氧化矿浮选厂，常将矿浆加温到30-35℃左右进行分选。这样可以提高脂肪酸类捕收剂的分散度和效用，降低浮选药剂的用量，明显浮选的技术指标。

2.使已经吸附的捕收剂薄膜解吸：已经吸附黄药的硫化矿物表面，加入石灰，加温搅拌，可以使矿物的捕收剂薄膜脱除，然后加抑制剂，实现多金属矿的分离。例如，对使用黄药类捕收剂选出的铜钼混合精矿进行分离，在石灰造成的高碱度矿浆中，通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薄膜解吸或破坏，使辉钼矿以外的硫化矿表面氧化，而受到抑制，辉钼矿表面不易氧化，故加温处理后，添加炼油和起泡剂，便可浮出辉钼矿。

该法还可以有于铜锌分离中，抑铜浮锌。四、水质

1.水质标准：水中所含各种离子,分子及化合物的问题,称为水的总矿化量,亦称矿化度,[g/L]表示。矿化度表示水的矿化程度，即水中所含盐分的量，水的矿化度越高，说明水中含盐量越高，含多价金属离子也越多。

2.江河，湖泊的水：大多数属于软水,矿化度较低

3.地下水：矿化度低，硬度较小的软水

4.咸水：海水、一些湖水，其含盐量较高，故矿化度也较高

5.回水：（1）含有比较多的浮选药剂,组成比较复杂；（2）含有较多的固体物质，特别是细泥第五节浮选操作

浮选过程是在固气液三相中进行的，泡沫量、的稳定性、泡沫层的厚度、气泡的大小、产生气泡结构等等均直接影响浮选指标。一、泡沫层

泡沫层与矿石性质、浮选机类型、药剂制度等因素有关。当浮选机具有较大的充气量，又使用合理的药剂制度时，就可以生成数量众多、稳定性适宜的泡沫，形成较厚的泡沫层。为了稳定操作，泡沫层应该保持一定的厚度。泡沫层的厚度可通过控制矿浆液面来调节。

通常，扫选、粗选时，为了提高回收率，可采用较薄的泡沫层，而在精选时为了保证精矿质量，应采用较厚的泡沫层。

二、泡沫质量

泡沫质量是指气泡直径组成和微泡的数量。

1.气泡直径：气泡直径大小及组成对浮选结果有直接影响。气泡直径不宜过大，当充气量一定时，气泡直径过大，将减小气泡的总表面积，不利于有用矿物的碰撞附着。添加起泡剂，可使气泡直径减小。气泡减小，其表面积越大，有利于形成矿化泡沫，但携带矿粒的上浮力小。所以，为了保证矿化气泡有足够的上浮力和一定的上浮速度，因而，气泡应有一定的直径组成，并有大小不同、比例合适的气泡。2.微泡：为了改善浮选效果，特别是粗粒级的浮选，气泡中应有一定数量的微泡，有利于形成气絮团，提高粗粒级的回收率。微泡可以通过以下途径形成：

（1）充气量搅拌式浮选机中提高矿浆中的负压,有助于微泡的析出。

随着真空度增大,从溶液中析出微泡量增多,所以提高浮选机中负压对微泡析出是有利的。其他如矿浆搅拌强度、矿浆浓度、矿浆在机内垂直方向的循环等等对微泡析出的数量均有一定的影响。

（2）采用不同的充气器。如喷射式、旋流式和真空减压式浮选机,这些浮选机由于充气器形式的不同，矿浆由一定压力给入，到浮选机内压力急剧降低或由于真空抽气，在浮选机内造成较高的负压，促使微泡析出。（3）电解起泡。电解起泡是靠外加电场，使浮选介质——水电解,在阳极上生成氧的微泡；在阴极上生成氢的微泡。电解气体发生器的结构有十多种，归纳为三种类型：

（1）产生氢气和氧气的混合气体，用于分选；

（2）只用所产生的氢气；

（3）只用所产生的氧气。第六节浮选流程

浮选流程中包括：

浮选原则流程

浮选流程内部结构

一、浮选原则流程

1.浮选流程的段数：浮选中磨矿与浮选相结合的次数。一般磨矿一次，浮选一次称一段磨选流程。

（1）一段磨选流程。一段磨选流程也称一段磨浮流程。矿石中有用矿物嵌布比较均匀时可采用该流程。

（2）阶段磨选流程。阶段磨选流程,又可以分两段磨选流程和多段磨选流程,其选择和应用,由矿物嵌布粒度特性和泥化趋势决定。常用的为两段磨选流程。

根据矿物的浸染特性,两段磨选流程有三种类型：精矿再磨、尾矿再磨和中矿再磨,如图：

根据矿物的浸染特性,两段磨选流程有三种类型：精矿再磨、尾矿再磨和中矿再磨,如图：

2.浮选循环

浮选循环也称回路。凡经一次浮选，得到一种产品称一个循环，通常以所选矿物或金属名称命名，如下图6中铅循环和锌循环，铜锌循环、硫循环和铜循环。3.矿物的选别顺序

1）优先浮选流程：每次只浮选一种矿物，抑制其余矿物，然后活化并浮选第二种矿物，在抑制其余矿物,逐次回收有用矿物的流程

2）混合浮选流程：将矿石中几种有用矿物一同浮出，得到混合精矿，再对混合精矿进行分离,得到各种合格精矿，称为混合浮选流程，如下图所示：

3）部分混合优先浮选流程