矿物粒度对浮选机浮选有什么影响?
首先,粒度对浮选的影响
浮选不仅需要矿物充分的单体解离,还需要合适的粒度。矿石颗粒太粗,即使矿物已经解离,也往往因为超过气泡的漂浮能力而漂浮不起来。各种矿物的浮选粒度上限不同,如硫化矿物为0.2 ~ 0.25mm,非硫化矿物为0.25 ~ 0.3mm,对于一些密度较低的非金属矿物,如煤,可以提高粒度上限。但磨矿粒度过细(如小于0.01 mm)也不利于浮选。实践证明,各种粒度的浮选行为是不同的。
数据表明,不同的矿物有其最佳的浮选粒度范围。过粗(大于0.1 mm)和过细(大于0.006 mm)都不利于浮选,回收率降低。
及时测定分级溢流细度的变化,可以为磨矿分级作业提供依据。在没有自动测量和调整粒度的情况下,一般可采用快速筛分分析法进行检测。按规定每1-2小时进行一次现场测量。如果细度达不到要求,应及时改变磨矿分级设备的操作条件,如调整磨机的给料速度、分级机的溢流浓度和磨矿浓度。
及时检查浮选精矿和尾矿的粒度组成,也可以发现磨矿细度的变化。如果尾矿中粗粒度损失增加,称为“粗跑”,说明磨矿细度不够;如果金属的主要损失在细粒部分,则说明它已被磨过,因此应适当进行粗磨和强化分级。
粗粒和超细粒(煤泥)都具有许多特殊的物理化学性质,其浮选行为不同于普通颗粒(0.001 mm),因此在浮选过程中需要特殊的工艺条件。
二、粗粒浮选的工艺措施
在矿物颗粒分离的前提下,粗磨浮选可以节约磨矿成本,降低选矿成本。在处理嵌布不均匀的矿石和大型斑岩铜矿时,在保证粗选回收率的前提下,有先粗磨后浮选的倾向。但由于粗矿石颗粒比较重,在浮选机中不容易悬浮,与气泡碰撞的概率降低。气泡附着后,由于下落力大,容易脱落。因此,在一般工艺条件下,粗粒矿石的浮选效果较差。为了改善粗矿石颗粒的浮选,可采用以下特殊工艺条件。
1.浮选机的选择与调整
实践证明,机械搅拌浮选机中矿浆的强烈湍流运动是促使矿石颗粒从气泡中脱落的主要因素。因此,降低矿浆运动的湍流强度是保证粗浮选的根本措施。所以可以根据具体情况采取措施:(1)选择适合粗颗粒的专用浮选机,如环喷浮选机(中国)、skinair浮选机(芬兰)、泡沫分离流化浮选机(前苏联)等。2)对常规浮选机的结构和操作进行改进和调整,如:适当减小槽深(采用浅槽式),缩短矿化气泡的漂浮距离,避免矿石颗粒脱落;在叶轮区上方增加一个网格筛,减弱浆料的湍流强度,保持泡沫区稳定;增加曝气量,形成更多的大气泡,有利于形成由气泡和矿石颗粒组成的浮体,将粗颗粒“拱”起来;快速平稳地吹泡泡。
2.适当增加纸浆浓度。
3.改善医药系统
选择捕收能力强的捕收剂,合理提高药剂浓度,目的是增强矿物和气泡的固定强度,加快浮选速度。此外,加入非极性油,如柴油、煤油等,可以“巩固”三相接触外围,增强矿物和气泡的固定强度。
三、细粒浮选的工艺措施
细颗粒通常指小于18微米或小于18微米的煤泥。细粒矿石颗粒(矿泥)具有质量小、比表面积大的特点,导致了矿石颗粒在调浆和浮选中的一系列特殊行为:
从颗粒之间的相互作用来看,由于颗粒的表面能显著增强,在一定条件下,不同的矿物颗粒容易发生凝聚,形成非选择性聚集,颗粒容易附着在粗颗粒表面,形成矿泥覆盖层;
从颗粒与介质的相互作用来看,颗粒具有较大的比表面积和表面能,因此吸附容量高,吸附选择性差。随着表面溶解度的增加,纸浆的“不可避免离子”增加;小质量容易被水流机械和泡沫机械夹带;
从颗粒与气泡的相互作用来看,由于接触效率和粘附效率的降低,气泡对矿物颗粒的捕获率降低,同时产生气泡矿泥“铠甲”现象,影响气泡的携带能力。
以上行为是导致浮选速度慢、选择性差、回收率低、浮选指标明显恶化的主要原因。
为了减少和防止煤泥的有害影响,强化细粒浮选,在现代浮选实践中经常采用以下技术措施:
(1)消除和防止煤泥对浮选过程干扰的主要措施如下:
1.脱泥这是一种根除煤泥影响的方法。分级脱泥是最常用的方法,如在浮选前用水力旋流器分离一定粒度的煤泥,或将其丢弃或分别处理煤泥和粗砂,即进行所谓的“泥砂分离”;对于一些易浮煤泥,也可以在浮选前加入少量起泡剂,提前去除。
2.加入泥浆分散剂使泥浆充分分散,可以消除“泥浆覆盖”现象和颗粒间非选择性相互凝聚的不良影响。常用的泥浆分散剂有:水玻璃、碳酸钠、六偏磷酸钠等。
3.分批加入药剂分批加入捕收剂既能保持矿浆中药剂的有效浓度,又能提高选择性。
4.降低浮选矿浆浓度可以降低浮选矿浆浓度,一方面可以减少矿泥对精矿泡沫的污染;另一方面,它还可以降低纸浆的粘度。
(2)选择对细粒矿物具有化学吸附或螯合作用的捕收剂,提高浮选过程的选择性。
(3)用物理或化学方法增加细粒矿物的表观粒度,提高待选矿物的浮选速度和选择性。现代开发的新工艺主要包括:
1.选择性絮凝浮选絮凝剂用于选择性絮凝目标矿物或脉石矿泥的微细颗粒,然后通过浮选将其分离。该方法已用于细粒赤铁矿的浮选(美国Thulden选矿厂)。
2.载体浮选是以一般浮选粒度的矿石颗粒为载体,使微细颗粒覆盖在载体上,然后随载体浮出来。载体可以是相同的载体(矿物)或不同的载体(矿物)。
3.凝聚浮选也称为乳化浮选。细粒矿物经捕收剂处理,在中性油的作用下与矿物形成油性泡沫。该方法已用于细粒锰矿、钛铁矿和磷灰石的分离。操作条件分为两类:一类是捕收剂和中性油混合成乳化液加入;第二种是在高浓度矿浆(含固量70%)中,依次加入中性油和捕收剂,并强烈搅拌。
(4)减小气泡尺寸实现微气泡浮选在一定条件下,减小气泡尺寸不仅可以增加气液界面,还可以增加颗粒的碰撞概率和粘附概率,有利于颗粒矿物的浮选。主要流程是:
1.真空浮选采用减压装置从浸没液体中分离出微气泡,气泡尺寸一般为0.1-0.5毫米..实践证明,从水中析出微气泡对浮选细粒重晶石、萤石和应时是有效的。在其他条件相同的情况下,常规浮选重晶石精矿品位为54.4%,回收率为30.6%,而真空浮选重晶石精矿品位为53.6~63.6%,回收率为52.9~45.7%。
2.电解浮选利用电解水获得微气泡,平均气泡尺寸为0.02~0.06 mm,用于细粒锡石浮选时,粗选回收率比常规浮选显著提高,由35.5%提高到79.5%,品位提高0.8%。
此外,近年来还研究了其他新工艺,如控制分散浮选、分支浮选等,用于铁矿石和黑钨矿泥的浮选,均取得了良好的效果。