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1、 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 5. Flotation Process Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 5.1 影响浮选的因素 5.2 浮选流程 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 5.1 影响浮选的因素 包括不可调因素cannot regulate factor(矿石性质)和可调因素(磨 矿细度grind fineness、浮选药剂制度flotation reagent s
2、ystem、矿 浆浓度pulp concentration、矿物酸碱度pH、浮选时间flotation time、浮选温度flotation temprature、水质water quality、浮选流 程flotation flow等) 1）矿石性质(Ore property) 物质组成(mineral composation)：化学组成(chemical composation)、物相组成、矿物组分； 浸染(disseminated)特性：粒度特性、共生(symbiosis)关系； 氧化程度(oxidation extent)； 矿泥(slime)含量。 根据情况，进行配矿，以稳定矿石性质
3、。 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 2）磨矿细度(grind fineness) 必须满足以下要求： 有用矿物基本单体解离(单体解离度liberation degree80%)， 尽量避免连生体locked particle。 尽量避免泥化(sliming)。 粗粒单体粒度小于浮选粒度上限。 粒度上限：硫化矿 0.250.3mm 煤(coal)、硫磺(sulphur) 0.50.1mm 氧化矿(oxide ore) 0.1mm 粒度下限：510 m 易浮粒度区间：10100m Prof. Yin Wanzhong tel
4、:13604920519 Email:yinwanzhong 矿泥(slime)：粒度小于510m的矿粒。浮选时有矿泥时将大 大恶化矿物的浮选。 矿泥分原生矿泥primary slime(矿床内部由于变质作用产生 )和次生矿泥secondary slime(磨矿、碎矿过程中产生的)。 矿泥的特点及对浮选的影响： 质量(mass)小(气泡与矿粒碰撞几率小，故降低了浮选速率 flotation rate。浮选泡沫中混杂增加，故污染了泡沫产品，降 低了精矿质量comcentration quality)； 比表面(specific surface area)大(增大药剂消耗) ； 无选择性吸附(降低
5、精矿品位，泡沫粘，二次富集 secondary enrichment作用差，恶化粗粒的浮选)。 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 消除矿泥有害影响的办法： 采用分散剂(dispersant)。如水玻璃(sodium silicate)、六偏磷 酸钠(sodium hexametaphosphate)、碳酸钠(sodium carbonate)等 ； 采用较稀的矿浆进行浮选。 分批加入捕收剂的方法。 泥砂分选。 脱泥(deslime)处理。 另外，在磨矿过程中尽量避免生成矿泥。 粒度太粗对浮选也不利，因大颗粒附着于气泡后，脱
6、离力 大，易脱落。 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 粗粒(coarse grain)浮选就采取的措施： 采用具有强捕收能力的捕收剂； 增大充气量(aeration rate)； 选用浅槽型浮选机； 选用浓矿浆。 3）矿浆浓度(pulp concentration) 浮选的矿浆浓度是影响浮选指标的主要因素之一。一般稀矿 浆回收率recovery低，但精矿质量高；浓矿浆，回收率高。粗 选roughing浓度约30%，精选cleaning浓度约20%，扫选 scavenging浓度低于粗选浓度。 Prof. Yin Wanzh
7、ong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 矿浆浓度与其他浮选因素的关系 1矿浆的充气性；2药剂的体积浓度；3矿浆在浮选机内的停留时间； 4细颗粒的可浮性；5粗颗粒的可浮性；6颗粒表面的磨损程度 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 4）浮选时间(flotation time) 浮选时间长，有用矿物回收率提高，但精矿品位下降，浮选 时间过短，虽对提高精矿品位有利，但也会使尾矿品位(talings grade)提高，回收率下降。 作业浮选时间(operation flotation time)：矿
8、浆在每一作业的浮 选槽内停留时间。 浮选时间：指粗选roughing作业和各次扫选scavenging作业浮 选时间之和。 5）矿浆pH值 大多数矿物(特别是硫化矿sulphide ore)的浮选要在碱性 alkaline和弱碱性矿浆中进行，因为酸性acidity矿浆对设备有腐 蚀作用。一些浮选药剂也要求在碱性条件下使用。 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 矿物临界(critical)pH值：矿物在采用不同浮选药剂进行浮 选时，都有一个“浮”与“不浮”的临界pH值。 控制临界pH值是控制浮选工艺过程的重要措施之一。 Pro
9、f. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 6）水的质量 矿物的溶解离子及矿浆中的难免离子(hard to avoided ion) 对浮选要产生影响，对特别对脂肪酸类捕收剂(fatty acid collector)浮选时的影响较大，故一般要进行水的软化 (intenerate)处理。 水中的氧对浮选也有一定的影响，充气量(aeration rate)大 时往往对浮选有利，氧会加速硫化矿的溶解。 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 7）矿浆温度(pulp tempar
10、ature) 浮选一般在常温下进行，但有时需加温，加温对矿物浮 选有以下作用： 有利于药剂的溶解，如用脂肪酸类捕收剂时，矿浆温 度要达到3035。 加快药剂与矿物表面的作用。 选择性解吸捕收剂膜。如铜铅混合精矿(bulk concentration)分离时，当将矿浆温度加热到70时，可抑铅浮 铜。 8）浮选药剂制度(flotation reagent system) 浮选过程中加入药剂的种类和数量、加药地点和加药方 式统称为药剂制度，俗称药方。 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 确定选别流程的几项原则： 先易后难。即先浮选
11、或活化易浮的、抑制难浮的，后浮选难 浮的矿物。如Cu,Pb/Zn/S/G 浮少抑多。浮选量少的矿物，抑制量多的矿物，从而使混杂 量降低。 浮高抑低。先浮选价值高的矿物，后浮选价值低的矿物。如 ZnS/FeS2。先浮选对精矿质量要求高的矿物，抑制要求低的矿 物。 确定药剂制度的原则： 轻拉轻压(饥饿给药)。即捕收剂(collector)用量大时，抑制剂 (depressant)用量也要大，反之亦然。 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 合理搭配。组合捕收剂(collectors)、起泡剂(frothers)的使用 ，分散剂(d
12、espersant)与絮凝剂(flocculation)的配合使用。 配药方式。溶解药剂，难溶药剂加温溶解或皂化 (saponification)、乳化(emulsification)处理，或配成盐使用。 加药顺序 pH调整剂(regulator)活化剂(activator)、抑制剂(depressant) 捕收剂(collector)起泡剂(frothers) 加药地点 视药剂性质和作用时间而定。如某些pH调整剂(CaO,Na2CO3)、 抑制剂(ZnSO4,NaCN)加入球磨机(ball milling)中，易溶的捕收 剂和起泡剂加于搅拌槽中。一些难溶的捕收剂也直接加到球磨 机中。 Pro
13、f. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 加药方式： 一次加药和分批(batch)加药。 一次加药有利于提高浮选初期的浮选速度(flotation rate)和 选择性(selectivity)，适用于易溶的、不易被泡沫机械带走和在 矿浆中流失的药剂。 分批加药适用于易被泡沫带走的，在矿浆易起反应，且用量 (dosage)要严格控制和药剂。 确定药剂制度的步骤： 参考处理类似矿石选厂的经验； 根据矿石性质(ore property)确定出初步方案； 可选性试验(beneficiability test)。 Prof. Yin Wanzh
14、ong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 5.2 浮选流程(flotation flowsheets) 浮选流程：浮选时矿流经过各作业的路线。一般要通过矿石 可选性研究来确定。 流程问题包括：流程段数；有用矿物的选别顺序；流 程内部结构。 1）浮选流程段数(flotation flowsheets stage) 要求：保证有用矿物充分解离；尽可能防止过粉碎。 分类：一段磨矿浮选流程和阶段磨矿阶段选别流程(粗精矿再磨 再选、尾矿再磨再选和中矿再磨再选流程)。 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong
15、 浮选的难易取决于： a)原矿品位head grade；b)矿石浸染disseminated特性；c)矿石 的氧化程度(oxidation)；d)次生矿物(secondary mineral)的存在； e)矿泥(slime)含量；f)脉石(gangue)组成。 浮选流程(flotation flowsheet)取决于： 磨矿细度grinding fineness，一般采用一段磨选流程，如矿物 嵌布粒度细，则采用阶段磨选流程(stage grinding and benification flowsheet)。 Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:y
16、inwanzhong 一段磨矿选别流程(one stage grinding and beneficiation flowsheet) 浮选 精矿尾矿 磨矿 适用于均匀浸染， 粒度不太细的矿物 d1 d2 r% d d1 d2为主体，均匀浸染不均匀浸染 r% d Prof. Yin Wanzhong tel:13604920519 Email:yinwanzhong 阶段磨矿阶段选别流程(stage grinding and stage beneficiation flowsheets) 浮选 精矿1 磨矿 浮选 尾矿 磨矿 精矿 尾矿再磨再选流程 适用粗细不均匀浸染 浮选 磨矿 浮选 磨矿 尾矿 尾矿精矿2 精矿再磨再选流
