浮选工艺因素

一、概述

1、浮选工艺：各种影响浮选过程的工艺因素的控制，浮选药剂制度和浮选流程的总称。

具体有：

浮选工艺因素的控制：粒度，浓度，水质等。

浮选药剂制度：药剂种类，用量，配制，加药等。

浮选流程：矿浆走向。

2、浮选工艺的确定：矿石性质、对选别的技术经济指标要求.

1）矿石性质

矿石结构、构造：决定浮选流程的复杂程度，矿物均匀分布一般采用一段磨选流程，呈集合体分布的采用阶段磨选。

矿物结晶粒度越大，越容易分选，浮选指标相对较好，工艺流程相对简单，反之，结晶粒度小，难处理，浮选指标较差，工艺流程相对复杂。

矿物组成：指种类含量。若矿物组成物化性质差别大，则与药剂作用差别大，矿物疏水性差别大，分选工艺简单。

2）对选别的技术经济指标要求

由产品应用单位决定质量指标，再根据市场综合确定经济技术指标。

二、浮选工艺因素

主要包括：浮选粒度，矿浆浓度，浮选时间，矿浆温度，矿浆PH值，水质。

1、浮选粒度

浮选矿浆中矿粒的粒度组成（各种大小粒子的百分含量，平均粒度）。

矿浆中矿物的粒度取决于磨矿作业，研究粒度对浮选的影响反过来指导磨矿作业，及研究如何强化浮选过程的措施。

1）粒度对浮选的影响

浮选时，不但要求矿物单体解离，而且要求适宜的入选粒度，不同矿物存在着浮选粒度上限（太大浮游力不足，易脱离气泡，受矿物本身种类、比重），使浮选指标恶化。如硫化矿为0.2~0.25mm，非硫化矿为0.25~0.3mm。当浮选粒度小于0.01mm时，浮选指标也会恶化，主要是浮选选择性下降引起。浮选粒度与可浮性关系见下图。

浮选粒度与可浮性关系图

因此对磨矿要求：

（1）有用矿物单体解离；（2）粗粒单体矿物粒度小于浮选粒度上限；

（3）尽可能避免泥化（d>0.01mm）。

2）强化粗粒浮选的措施

（1）选择合适的浮选机（使矿粒悬浮分散充分）；

（2）适当增加矿浆浓度（浮力增大，有利于上浮）；

（3）调整药剂制度，增强气泡与矿粒吸附强度。

3）强化细粒浮选的措施

细粒矿粒的特点：比表面积相对大，表面活性相对强，溶解度相对大。

细粒浮选难选原因：

（1）矿粒间相互吸附影响浮选选择性；

（2）细粒矿粒溶解度大，矿浆中难免离子增多，使矿物与浮选药剂作用的选择性比较差；

（3）细粒矿泥与气泡有效碰撞的概率小，与疏水性矿粒的粘附大。

强化措施：

（1）脱泥或泥砂分选；

（2）添加矿泥分散剂，如水玻璃，六偏磷酸钠，NaOH，NaCO3等；

（3）分批分段加药，保持药剂有效浓度，提高选择性；

（4）采用较稀的浓度，减少矿物相互粘附及机械夹杂；

（5）采用专属强的药剂；

（6）应用物理化学方法增大微粒矿物的外观粒度，如选择性絮凝，载体浮选，团聚浮选；

（7）利用微泡浮选，真空浮选产生微泡d=0.1~0.5mm，电解浮选产生微泡d=0.02~0.06mm。

2、矿浆浓度

1）定义：

矿浆中固体矿粒的百分含量叫矿浆浓度，C=100×Qs/（Qs+Qw）%。

另一种表示方法：液固比R，R=Qw/Qs，即矿浆中液体重量与固体重量比。

C与R的关系：C=1/（1+R），R=(1/C)-1。

2）矿浆浓度对浮选的影响

（1）影响浮选回收率；

（2）影响精矿质量，浓度低质量高，反之质量差；

（3）影响药剂用量；

（4）影响浮选机的生产能力Q（T一定）；

（5）影响浮选时间T（Q一定）；

（6）影响水、电消耗，浓度大节水、节能；

3）浮选浓度的确定

除上述因素外，浮选实践中还要考虑矿石性质和具体的浮选条件。

原则上比重大，粒度粗的矿物要用大浓度，反之用小浓度。

各段作业要求也不同：粗选作业25~45%；精选作业10~20%；扫选作业20~40%。

4）浓度与粒度测定法

（1）精确测定法：

浓度：用样筒测定，C=（Q干矿/Q矿浆）100%，Q干矿=Q干总-Q筒，Q矿浆=Q总-Q筒。

粒度：称100克或50干矿进行筛析，筛子采用0.074mm（200目）。分别计算筛上、筛下产率。

（2）快速测定法

浓度：用浓度壶测定，C=Q总重×K，K事先计算列表（与粒度，品位有关，不同产品K值不同）。

粒度：用浓度壶配合筛子，筛子用0.074mm或0.15mm。

r筛上=（q2-a-b）/（q1-a-b）×100％，q2为湿筛后筛上置于浓度壶加满水的重量。

q1为原矿浆总重。a为浓度壶本身重量，b为浓度壶容积。一般采用g和ml制度。

筛下产率r筛下=100-r筛上%。

3、浮选时间

定义：在浮选作业中，矿浆在浮选机中停留的时间称这个作业的浮选时间。

浮选时间对浮选指标是影响：T长，回收率高，品位差，T短回收率差，品位好。

影响因素有：

矿物可浮性，上浮组分含量，粒度适宜程度。对应浮选时间T。

好低适宜短

差高不适宜长

对正浮选而言，粗选和扫选时间长，精选时间短（机械掺杂少）。

4、矿浆温度

通常的浮选都是在常温下进行，只有在加温时能明显改变经济指标的情况下才采用加温浮选。

目的：

1）增加浮选药剂的溶解与分散；

2）增强浮选药剂的选择性；如白钨矿与方解石浮选时加温效果明显改善；

3）促进药剂从矿物表面的解析。

5、PH值

影响：药剂状态，药剂作用效果，矿物表面电性、疏水性等。

6、水质

1）水的硬度：硬度=[Ca2+]/40.08+[Mg2+]/24.305mmol/m3，1mmol为1度。

小于4度的水叫软水，大于4度的水叫硬水。

2）硬水对浮选的影响

硬度大于4度的水为硬水，又4~8度叫中等硬度水，8~12度叫最硬水。

硬水中含有多种多价金属离子，如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Ba2+、Sr2+。对应阴离子也多HCO3-、SO42-、Cl-、CO32-、HSiO4-等

1）和药剂作用生产沉淀，造成药剂浪费；

2）活化脉石矿物，降低药剂选择性，使分选困难；

所以，选矿厂建厂时要考察附近水源的水质，对硬水要建水质软化厂。

3）咸水对浮选的影响

咸水特点是含盐量高0.1~5%，在海滨、盐湖地区一般使用咸水选矿。咸水对天然可浮性好的矿物有利，对其它矿物没有影响，但必须考虑对管道和设备的腐蚀问题。

4）回水:选厂废水重新利用。一般占总用水量90%以上。

回水来源：浓密机（沉淀大井），过滤水回水；尾矿坝回水。前者回水量少且质量不好，但运输费用低；后者回水量大，质量好（SS:200~300mg/l），但运费高。

回水特点：成分较复杂，含SS，浮选厂回水含残留药剂。

回水利用意义：保护环境；节约用水；降低药剂消耗。

回水利用注意事项：回水特点是成分复杂，必须通过实验确定是否适用，及合理的使用地点（分级、磨矿多用回水）