浮选知识培训教材

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,浮选知识培训教材,1,第一章、浮选基本概念,浮选是分离物料的一种方法。利用分离物料被水润湿的性质不同，使一部分物料选择富集在二相界面上，从而将它们分开。,浮选时，一般是使疏水性的物料富集在气,-,液界面上，而亲水性的物料留在水中。,浮选根据物料富集的界面不同，分为全油、球团聚、团粒、表层、固壁、,泡沫浮选,等方法。,2,有关术语,原矿进入选别作业前未经分选的矿石。,精矿选矿作业后有价金属含量达到一定标准或符合冶炼要求的最终产品。,尾矿经过选别后的剩余产物，主要成分为脉石。,中矿选矿过程中的中间产品，需进一步选别才成成为精矿的产品。,单体解离通过粉碎作业使矿物与脉石结合体分开的过程。,3,选矿常用的工艺指标,品位,是指产品中金属或有用成分的质量与该产品质量之比，常用百分数表示。通常用,a,表示原矿品位；,表示精矿品位；,表示尾矿品位。,产率,产品质量与原矿质量之比，叫该产品的产率，通常以,表示。,回收率,精矿中有用成分的质量与原矿中该有用成分质量之比，称为回收率，常用,表示。回收率可用下式计算：,式中：,回收率，,%,；,a,原矿品位，,%,；,精矿品位，,%,；,精矿产率，,%,。,4,有用成分回收率是评定分选过程( 或作业)效率的一个重要指标。回收率越高表示选矿过程( 或作业)回收的有用成分越多所以选矿过程中应在保证精矿质量的前提下，力求提高有用成分回收率。, 选矿比原矿质量与精矿质量的比值用它可以确定获得1t精矿所需处理原矿石的吨数。常以 K 表示。, 富矿比( 或富集比)一一精矿品位与原矿品位的比值，常用E表示，E=/a ，它表示精矿中有用成分的含量比原矿中该有用成分含量增加的倍数，即选矿过程中有用成分的富集程度。,5,第二章 浮选工艺第一节 影响浮选工艺过程的因素,粒度（磨矿细度）,矿浆浓度,药剂添加及调节：药剂制度,气泡和泡沫的调节,矿浆温度,浮选流程,水质,实践证明，必须根据矿石性质的特点，并通过试验研究来确地选择上述工艺因素，才能获得最优的技术经济指标。,6,浮选时不但要求矿物单体解离，而且要求适宜的入选粒度。矿粒太粗，即使矿物已单体解离，因超过气泡的浮载能力，往往浮不起来；但是矿物磨得过细，如小于,0.01mm,也不好。,各类矿物的浮选粒度上限不同。如硫化物一般,为,0.2-0.25mm,，,非硫化矿为,0.25-0.3mm,。,一、磨矿细度对浮选工艺的影响,7,经常检查磨矿产品的粒度组成和对应的各粒级的金属量，并及时检查浮选尾矿的粒度组成和各粒级金属量进行对照，如发现尾矿中粗粒级金属损失增加，则称为跑粗，说明磨矿细度不够。如果损失大部分在细粒级，则说明过磨细，应适当粗磨和强化分级作业。,8,细粒浮选工艺措施,(1）消除和防止矿泥对浮选影响的主要措施有：,脱泥。,添加矿泥分散剂。,分段、分批加药。,采用较稀的矿浆。,(2）选用对微粒矿物具有化学吸附或螯合作用以提高浮选过程的选择性。,(3）应用物理的或化学的方法，增大微粒矿径，提高待分选矿物的浮选速率和选择性。目前根据这一原则发展起来的新工艺主要有：,选择絮凝浮选。,载体浮选。,团聚浮选，又称乳化浮选。,9,二、矿浆浓度对浮选工艺的影响,矿浆浓度是指矿浆中固体矿粒的含量。通常有两种表示方法：,(1,）液固比,表示矿浆中液体与固体质量（或体积）之比。,(2,）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。,10,在各种矿物的浮选中，矿浆浓度和回收率之间存在着明显的规律性。当矿浆很稀时，回收率较低，矿浆浓度逐渐增加，则回收率也逐渐增加，并达到最大值。超过最佳的扩浆浓度后，回收率又降低，这是由干矿浆浓度过大，使浮选机充气条件变坏的原因。,11,对精矿质量而言，一般规律是在较稀的矿浆中浮选时，精矿质量较高。而在较浓矿浆中浮选时，精矿质量就降低,。,在浮选时矿浆中必须保持一定的药剂浓度，才能获得良好的浮选指标。因此。当矿桨较浓时，液相中药剂浓度增加，处理每吨矿石的用药量可减少，反之，当矿浆较稀时，则处理每吨矿石的用药最就增加了。,随着矿浆浓度的增大，浮选机的生产能力（按处理量计算）也增加。,在矿浆较浓时，浮选时间会增加，有利于提高回收率，增加了浮选机的生产率。,矿浆愈浓，处理每吨矿石的水电消耗将少。,12,在实际生产中，浮选时最适宜的矿浆浓度，除上述因素外，还须考虑矿石性质和具体的浮选条件。一般原则是：浮选比重大、粒度粗的矿物，往往用较浓的矿浆；反之，当浮选比重较小，粒度细和矿泥时，则用较稀的矿浆；粗选作业采用较浓的矿浆，可以保证获得高的回收率和节省药剂，精选用较稀的浓度，则有利于提高精矿品位。扫选作业的浓度受粗选影响，一般不另行控制,。,13,三、药剂制度对浮选工艺的影响,药剂的添加和调节,药剂的添加和调节是浮选过程中重要的工艺因素，对提高药效、改善浮选指标有重大影响。主要包括：药剂的正确配制、合理添加；联合用药以及浮选回路中药剂最佳化的控制和调节。,同一种药剂，配制方法不同，使用效果也不同。配制方法的选择主要根据药剂的性质、添加方法和功能。常见的有下列方法：,14,（,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。,15,（,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）如烷基方基磺酸盐。,（,6,）酸化：加盐酸或醋酸对阳离子捕收剂进行质子化处理，在溶于水。,（,7,）气溶胶法：使用特殊喷雾装置。,（,8,）药剂的电化学处理。,16,联合用药,（,1,）同系药剂混合或联合使用,（,2,）与溶剂、乳化剂、润湿剂混合,（,3,）同类药剂的混用,（,4,）氧化矿与硫化矿捕收剂共用,（,5,）阳离子与阴离子捕收剂共用,（,6,）大分子与小分子药剂共用或混合,17,矿浆中药剂最佳用量的控制与调节,浮选回路药剂制度最佳化和控制，对浮选过程的稳定和最大限度降低药耗是重要的因素。主要通过实验室试验和工业实验，了解矿浆中各种药剂与矿物之间，各种药剂浓度的互相关系，建立在不同条件下的函数式（或称数学模型），求出各种矿物在不同条件下的特征数据（参数）。,18,四、气泡和泡沫的调节,泡沫浮选是在液,-,气界面进行分选的过程，因此，泡沫起着重要的作用。浮选泡沫的气泡大小，泡沫的稳定性，泡沫的结构及泡沫层的厚度等物理和物理化学因素，均能影响浮选指标。,气泡的产生来自浮选机，而起泡剂的作用是,使空气在矿浆中分散成小气泡，并防止气泡兼并。选矿过程希望气泡不兼并，升浮到矿浆表面后，也不立即破裂，能形成一定稳定性的泡沫，保证浮选过程的顺利进行。这些都是靠起泡剂来实现的。（根据现场生产的现象，决定是否补加或减少起泡剂的用量添加。）,19,泡沫外观好坏判断的一些经验：,泡沫的大小和虚实,在一般的硫化浮选中，,8,10cm,的为大泡，,3,5cm,为中泡，,1,2cm,为小泡，气泡的大小与矿化程度有关，粗、精选常见中泡，矿化较差时容易兼并形成大泡，气泡矿化过度（捕收剂过量）则会形成不正常的小泡。如果起泡剂用量过多时，气泡较小。,观察颜色和光泽,是由气泡表面附着的矿物粉末颜色和光泽决定的。,控制泡沫层的厚薄,精选作业为了提高精矿品位，经常控制较低的矿浆液面以造成较厚的泡沫层；而扫选为了减少矿物在泡沫层的停留时间，经常保持较高的矿浆液面。,20,五、,矿浆温度,调节矿浆温度条件主要来自两个方面的要求：一是药剂的性质，有些药剂要在一定温度下，才能发挥其有效作用；二是有些特殊的工艺，要求提高矿浆温度，以达到矿物分离的目的。,21,六、,水质,水的组成成分，对浮选影响很大。浮选用水的种类分为：,（,1,）软水：大多数江河、湖泊的水，含盐较低（一般少于,0.1%,），含多价金属离子较。硬度小于,4,的水，称为软水,。,水的总硬度,=Ca2+/40.08+Mg 2+/24.305,，,mmol/l,，,即以水,中,Ca2+,、,Mg 2+,离子含量的多少来衡量。,（,2,）硬水：硬度大于,4,的水，统称硬水。含有较多的多价金属阳离子，相应阴离子也多。硬水的软化，有化学法和物理法。,（,3,）咸水：海水和一部分湖水。含盐量较高（一般,0,。,15%,）天然疏水性的矿物如煤，在咸水中浮选，甚至可以不加药剂。,（,4,）易溶盐的饱和溶液,（,5,）回水：回水的利用越来越受重视。无论从环境保护，还是从节省药剂和工业用水观点来看，回水的利用都十分必要。,22,第三章、浮选药剂,(l,）捕收剂,能选择性地作用于矿物表面并使其疏水的有机物为捕收剂。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。,在浮选工业中，捕收剂硫化矿浮选常用的捕收剂是硫代化合物类，氧化矿常用烃基酸类；硅酸盐类矿物常用胺类捕收剂；非极性矿物使用烃油类捕收剂。,浮选药剂的分类,23,（,2）起泡剂,为表面活性物质，主要富集在水,-,气界面，促使空气在矿浆中弥散成小气泡，防止气泡兼并，并提高气泡载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。,起泡剂可分为三大类，天然类、工业副产品和人工合成品 。,（,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。调整剂的种类较多，可细分为四种：,24,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。,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，例如用它调整矿浆的离子组成、改变矿浆的,pH,值、调整可溶性盐的浓度等。,分散剂与絮凝剂,调整矿浆中细泥的分散、团聚与絮凝。,浮选药剂的作用和分类时相对的，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。如硫化钠（,Na2S,）,在浮选有色金属硫化矿时是抑制剂，而在浮选有色金属氧化矿时是活化剂，但用量多时又是抑制剂。,25,第四章 浮选设备,浮选机是实现浮选的过程的重要设备，浮选时，矿浆与浮选药剂调和后送入浮选机，在其中经搅拌和充气，使欲浮目的矿物附着于气泡上形成矿化气泡，浮到矿浆表面形成矿化泡沫层，泡沫用刮板刮出，或以自溢的方式溢出，即得泡沫产品，而非泡沫产品则自槽底排出。浮选技术经济指标的好坏，与所采用的浮选机的性能密切相关。,26,对浮选机的基本要求,浮选生产中，性能优良的浮选机应满足下列要求：,充气量大且易调节。气泡数量直接影响浮选速度。如果产率大，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。,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。,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。,27,形成稳定的矿浆液面和泡沫层，及时稳定地排出泡沫精矿。,结构简单，维修方便，能耗低，寿命长，能长期安全运转。,适应自动化需要，调节方便、灵活，减少检侧仪表和执行机构数量。,28,浮选机的选择、计算、调节,浮选机的选择,浮选机类型、规格的选择与给矿性质（密度、粒度、可浮性、含泥量等）、产品要求、生产规模、流程结构等因素有关，选择时应考虑：, 矿石性质及分选作业,对粒度和密度大的给料应优先考虑浮选机的悬浮能力，应优先选用浅槽、搅拌力强的浮选机。, 矿浆流量,大型浮选机由于具有一系列优点，应优先选用，但每一作业的浮选机槽数应合理确定。精选通常不少于,2,槽，粗选和扫选不少于,4,6,槽，由此计算出必需的单槽容积，确定浮选机规格。, 磨损件的寿命及磨损后搅拌能力和充气量变化,目前机械搅拌式浮选机占统治地位，浮选柱及新型浮选机也应考虑选用。,29,浮选机的计算,浮选时间的确定,某个物料所需的浮选时间取决于许多因素，如可浮性、对精矿的要求、药剂制度、浮选机的结构特点，等等，一般是根据浮选试验（一次给料的小型单槽浮选机上进行）结果并参照类似原料的浮选厂或车间实例确定。可根据小浮选试验的浮选时间,t,0,(min),和充气,量,q,0,m,3,/(m,2,min),及工业上选用浮选机的充气量或,q m,3,/(m2min),按下式设计所需的浮选时间,t:,式中：,t,是根据经验增加的浮选时间,t=kt,0,(min),，,k=0.5,1.,30,浮选机干矿处理量和矿浆处理量的确定,指工业浮选机单位容积,(,或单台,),在单位时间所处理的物料量，包括干矿处理量和矿浆处理量。干矿处理量,Q (t/,台,h),可根据浮选机的单槽有效容积,V(m,3,),和槽数,n,，,矿浆液固比,R,、,矿物真密度,及所需的浮选时间,t(min,）,按下式计算：,式中：,Q,是浮选机的矿浆体积与有效容积之比（选煤时取：,0.9,0.95,，选矿时取,0.65,0.85,）。,矿浆处理,量,W(m,3,/min),则根据浮选机处理的干矿量和矿浆液固比计算：,式中：,K,为不均衡系数,，,K1=1,1.3,31,浮选机操作的调节, 矿浆液面高低,通常由尾矿堰闸口高低控制，有中矿箱时其闸口大小控制各槽液位。在保证精、尾矿质量前提下应适当加大闸门，使处理量提高。但闸口过大时液面低，泡沫层厚，刮泡深度控制不好时已矿化的气泡不能及时刮出会造成精矿损失。, 充气量,充气量太大时液面翻花，没有平稳的泡沫层，恶化浮选效果，但充气量不足时，部分有用矿物不能及时附着于气泡浮出，影响处理量，造成精矿损失。, 循环孔面积,循环孔面积会影响矿浆循环量和吸气量。增大循环孔面积可增加矿浆再次矿化机会，但也增加电耗、磨损及矿粒的粉碎，应根据产品质量和浮选机处理量。, 搅拌机构间隙,叶轮长时间工作会使搅拌机构磨损，使叶轮和定子间间隙加大，会同时减少吸气量和吸浆量。一般通过轴承座和套筒间的调节垫片来调整叶轮和定子之间的轴向间隙。,32,第五章 浮选流程,浮选流程，一般定义为矿石浮选时，矿浆流经各个作业的总称。不同类型的矿石，应用不同的流程处理，因此，流程也反映了被处理矿石的工艺特性，故常称为浮选工艺流程,。,33,浮选原则流程,浮选原则流程（又称骨干流程），只指出了处理各种矿石的原则方案，其中包括段数、循环（又称回路）和矿物的浮选顺序。典型的原则流程有：优先浮选、混合浮选、部分混合浮选和等可浮等几种,。,段数：是指磨矿与浮选相结合的数目。一般磨一次浮选一次叫一段,。,循环（回路）：通常以所选矿物中的金属（或矿物）来命名。,34,流程内部结构,流程内部结构，除包含了原则流程的内容以外，还详细表达了各段的磨矿分级次数，每个循环的粗选、精选、扫选次数，中矿处理方式等内容。,粗选一般是一次，精选和扫选次数变化较多。,中矿处理：流程中需进一步处理的各精选作业的尾矿和扫选作业的泡沫产品统称为中矿。常见的,有（,1,）返回浮选过程中的适当地点；（,2,）中矿再磨,；（,3,）中矿单独浮选；（,4,）中矿用水冶等其他方法处理。如中矿含有过量的水和浮选药剂时，应先脱水或脱药处理。,35,