浮選工藝及應用

上篇 浮選工藝

1 緒論

1．1 浮選的基本概念及其意義

1．2 浮選的發(fā)展歷史

1．2．1 浮選工藝

1．2．2 研究技術的發(fā)展

1．2．3 熱力學和雙電層理論

1．2．4 硫化礦浮選

1．2．5 捕收劑離子的靜電吸附

1．2．6 氧化物和硅酸鹽的浮選

1．2．7 活化

1．2．8 半溶鹽

參考文獻

2 浮選的原理

2．1 浮選的熱力學

2．1．1 礦物表面的潤濕性

2．1．2 黏附功

2．2 浮選動力學

2．2．1 單一氣泡的結構

2．2．2 氣泡簇

2．2．3 礦粒一氣泡的附著過程

2．2．4 浮選中有用礦物的顆粒粒度

2．2．5 負載氣泡的規(guī)格

2．2．6 氣泡表面可遷移性和礦粒慣性的影響

2．3 起泡劑對浮選的影響

參考文獻

3 浮選工藝

3．1 常規(guī)浮選

3．2 閃速浮選

3．3 分支浮選

3．3．1 入選品位提高的動力學影響

3．3．2 藥劑添加量變化的動力學影響

3．3．3 泡沫結構的改善

3．4 浮選工藝的影響因素

3．4．1 礦物的內(nèi)在影響因素

3．4．2 礦物的外在影響因素

3．5 工藝設計

3．5．1 試驗報告

3．5．2 回路的配置

3．5．3 設備的選擇

參考文獻

4 浮選設備

4．1 浮選機

4．1．1 機械攪拌外充氣式浮選機

4．1．2 機械攪拌自吸氣式浮選機

4．1．3 常規(guī)浮選機與高能浮選機

4．1．4 浮選機選擇的主要參數(shù)

4．2 浮選柱

4．2．1 常規(guī)浮選柱

4．2．2 Jameson浮選柱

4．2．3 浮選柱選擇的主要參數(shù)

參考文獻

下篇 工業(yè)應用

5 鎳礦石浮選

5．1 Mount Keith鎳礦選礦廠

5．2 Strathcona鎳礦選礦廠

5．3 Clarabelle鎳礦選礦廠

參考文獻

6 銅金礦石浮選

6．1 Alumbrera銅金礦

6．2 Cadia銅金礦

6．3 Mt．Milligan銅金礦

6．4 Candelaria選礦廠

6．5 Ernest Henry選礦廠

6．6 Miduk銅礦選礦廠（浮選柱粗選）

參考文獻

7 銅多金屬礦石浮選

7．1 KGHM的Lubin-Glogow多金屬沉積銅礦石浮選

7．1．1 銅礦石的性質

7．1．2 KGHM選礦廠的工藝流程

7．1．3 Lubin-Glogow銅礦帶上礦石處理的替代工藝

7．2 Garpenberg多金屬礦選礦廠（預磁化浮選回收細粒級礦物）

參考文獻

8 鐵礦石浮選

8．1 Chadormalu鐵礦選礦廠

8．2 Samarco礦業(yè)公司選礦廠

參考文獻

9 鉛鋅礦石浮選

參考文獻

10 鉑礦石浮選

參考文獻

11 磷礦石浮選

11．1 Florida磷礦石浮選工藝

11．2 Serrana磷礦石選礦廠

參考文獻

12 其他工業(yè)礦物浮選

12．1 云母

12．2 石英和長石

12．3 高嶺土

12．4 煤

12．5 鉀鹽

參考文獻

附錄

附錄A 浮選——百年的發(fā)展

附錄B Kanowna Belle金礦閃速浮選回路作用的分析

附錄C 位流

附錄D 雷諾數(shù)

參考文獻

本書結合作者從事礦物加工工程研究、咨詢和設計的經(jīng)歷實踐，從工程應用的角度，比較系統(tǒng)地介紹了泡沫浮選的基本原理、浮選工藝及其影響因素、浮選工藝設計需考慮的因素、常用的浮選設備等，對浮選工藝進行了詳細的分析和論述，并結合部分生產(chǎn)礦山的實際情況對鐵、銅、鎳、鉛鋅、金、鉑、煤、磷等不同金屬（非金屬）礦物的浮選工藝流程實例進行了介紹。

各種浮選工藝的理論基礎大體相同，即礦粒因自身表面的疏水特性或經(jīng)浮選藥劑作用后獲得的疏水（親氣或油）特性，可在液-氣或水-油界面發(fā)生聚集。目前應用最廣泛的是泡沫浮選法。礦石經(jīng)破碎與磨碎使各種礦物解離成單體顆粒，并使顆粒大小符合浮選工藝要求。向磨礦后的礦漿加入各種浮選藥劑并攪拌調(diào)和，使與礦物顆粒作用，以擴大不同礦物顆粒間的可浮性差別。調(diào)好的礦漿送入浮選槽，攪拌充氣。礦漿中的礦粒與氣泡接觸、碰撞，可浮性好的礦粒選擇性地粘附于氣泡并被攜帶上升成為氣-液-固三相組成的礦化泡沫層，經(jīng)機械刮取或從礦漿面溢出，再脫水、干燥成精礦產(chǎn)品。不能浮起的脈石等礦物顆粒，隨礦漿從浮選槽底部作為尾礦產(chǎn)品排出，圖1為泡沫浮選過程示意圖。有時，將無用礦物顆粒浮出，有用礦物顆粒留在礦漿中，稱為反浮選，如從鐵礦石中浮出石英等。

工藝實例：

云南省某鉛鋅礦主要鉛礦物為氧化鉛和硫化鉛，以及少量的鉛鐵釩; 主要鋅礦物為氧化鋅，以及少量的硫化鋅和鐵尖晶石。X射線衍射分析可知原礦中的氧化鉛是白鉛礦，硫化鉛是方鉛礦，氧化鋅是異極礦，脈石成分有石英、螢石、方解石和白云石。主要礦物鉛、鋅關系復雜，多呈細脈浸染狀，氧化礦與方解石的嵌布關系密切，硫化礦與石英的嵌布關系密切，風化、泥化嚴重。

試驗原則流程的確定：根據(jù)白鉛礦、異極礦硫化的順序，確定了先硫化—黃藥法浮選白鉛礦，再硫化—苯硫酚法浮選異極礦的異步硫化—浮選流程，該流程比直接加入大量的Na2S一步硫化浮選效果更好。

磨礦細度試驗

鉛、鋅的回收率隨磨礦細度的提高先顯著升高，當磨礦細度達到 －0.074 mm 占 95%時，鉛、鋅的回收率幾乎同時達到最大值; 繼續(xù)提高磨礦產(chǎn)品細度，鉛、鋅的回收率開始小幅下降。因此，該鉛鋅礦合適的磨礦細度為 －0.074 mm 占95% 。

浮選條件的試驗：方鉛礦的浮選條件試驗包括Na2CO3用量試驗和丁黃藥用量試驗，白鉛礦的浮選條件試驗包括Na2S 用量試驗和丁黃藥用量試驗，異極礦浮選條件試驗包括Na2S 用量試驗和苯硫酚用量試驗，通過以上試驗確定最佳藥劑用量。

閉路試驗

對于該易磨易粉碎、嵌布粒度較細的鉛鋅礦石，利用同種礦物可浮性的差異，采用分級硫化浮選工藝，可以有效地降低藥劑用量、提高分選指標;在 Na2S 硫化白鉛礦的同時，少部分活性較好、難以被硫酸鋅和亞硫酸鈉抑制的異極礦也被硫化，從而隨白鉛礦一起上浮，導致白鉛礦精礦含鋅高達19.10% ，因此，將白鉛礦浮選精礦作為鉛鋅混合精礦有利于提高生產(chǎn)效益，對于鉛鋅礦浮選工藝，煙臺鑫海礦山設計院創(chuàng)新的工藝流程能得到較高的鉛鋅回收率和品位，受到好評。