(矿石可选性研究)试验讲义

矿物加工研究方法（浮选）专题实验为加强实践环节，使学生受到系统的矿物加工研究基本训练，本试验课以磷矿石为对象开展一套磷矿浮选可选性实验。包括：矿石的制备，磨矿筛析试验，浮选最适宜磨矿细度试验，粗选药剂用量正交试验，温度试验，浮选时间测定，开路流程试验和闭路流程试验等多个单元试验。

要求：在每次单元试验前充分准备，整个试验过程中认真、详细地作好原始记录，试验操作细致，每做完一单元试验后及时进行数据处理，数据计算准确，整套试验结束后系统整理写出《矿物加工研究专题实验》研究报告，研究报告的要求见附件。

一、实验目的

1、掌握矿物加工研究方法专题实验（浮选）方案设计方法

2、了解矿物加工研究方法专题实验（浮选）的内容和试验程序

二、原理

浮选又名浮游选矿，它是根据矿物表面物理化学性质的不同，对细粒矿物进行分选的方法。在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上，亲水的脉石矿物留在水中，从而实现彼此分离。

浮选实验的主要内容包括：确定选别方案，通过实验分析影响过程的因素，查明各因素在过程中的主次位置和相互影响的程度，确定最佳工艺条件；提出最终选别指标和必要的其他技术指标。由于浮选过程中各种组成矿物的选择性分离是基于矿物可浮性的差异，因此，用各种药剂调整矿物可浮性差异，是浮选实验的关键。

按照以下程序进行。

1、拟定原则方案。根据所研究的矿石性质，结合已有的生产经验和专业知识，拟定原则方案，例如多金属硫化矿矿石的浮选，可能的原则方案有优先浮选，混合浮选，部分混合优先浮选，

等可浮浮选等方案；对于赤铁矿的浮选，可能的原则方案有正浮选、反浮选、选择性絮凝浮选等方案；对于铝土矿的浮选，可能的原则方案也有正浮选和反浮选方案。对于胶磷矿的浮选原则方案，有直接浮选、反浮选、正反浮选、双反浮选、反正浮选等。

2、准备实验条件。包括试样制备，设备和检测仪器准备，药剂配制等。

3、预先实验。对每一可能的原则方案进行预先实验，找出各自的适宜条件和指标，最后卧进行技术经济比较予以确定，从而确定矿石的可能的研究方案、原则流程、选别条件和可能达到的指标。

4、条件实验(或称系统实验)。根据预先实验确定舶方案和大致的选别条件，编制详细的实验计划，进行系统实验来确定适宜的浮选条件。

5、流程试验。包括开路流程和闭路流程实验。开路实验为于确定达到合格技术指标，所需的粗选，精选和扫选次数。闭路流程实验是在不连续的设备上模仿连续的生产过程的分批实验，即进行一组将前一实验的中矿加到下一实验相应地点的实验室闭路实验。目的是确定中矿的影响，核定所选的浮选条件和流程；并确定最终指标

三、矿样、药剂和设备、仪器

1、磷矿石，

2、颚式破碎机，

3、对辊破碎机，

4、振动筛，

5、铁锹，

6、矿样袋，

7、磨矿机，

8、湿式分样机，

9、0.5L实验室用浮选机，10、天平，11、移液管若干，12、可控温烘箱1台，13、瓷盆若干，14、浮选药剂：碳酸钠：配置成10%的水溶液；水玻璃：配置成5%的水溶液；捕收剂：配置成2%的水溶液；15、湿式振动筛，16、过滤机。

四、实验过程

1、矿石的制备

矿石可选性研究，是由一系列的试验组成。研究前，要将取来的原始试样(总样)破碎、缩分成许多单份试样，供这些分析、鉴定和试验研究项目使用，这项工作，就称为试样的制备或加工。制备的这些单份检测样和实验样，不仅在数量上和粒度上应满足各项具体检测和实验工作的要求，而且必须在物质组成特性方面仍能代表整个原始试样。

试样制备操作包括四道工序，即筛分、破碎、混匀、缩分。为了保证试样的代表性，必须严格而准确地进行每一项操作，决不允许粗心大意。

1.1筛分

破碎前，往往要先进行预先筛分，以减少破碎工作量，破碎后还要检查筛分，将不合格的粗粒返回破碎。对于粗碎作业，若试样中细粒不多，而破碎设备生产能力较大，就不必预先筛分。

1.2破碎

实验室内第一、二段破碎一般用颚式破碎机。第一段破碎机的规格可为

150×100(125)或200×150mm，相应的最大给矿粒度分别为100和140mm。不能给入破碎机的大块可用手拣出或用筛子预先隔除，放在铁板上用人工锤碎。第二段颚式破碎机的规格一般为100 ×60 mm，排矿矿粒度可控制到小于6～10 mm，一般只要设备工作情况允许，总是希望利用颚式破碎机将试样尽可能破碎得小一些，以减轻下一段对滚机的负荷，因为对滚机生产能力通常较低，往往是整个加工操作中最费时间的一道工序。笫三段破碎(有时还有第四段破碎)通常均用对滚机，其规格一般为φ200×75或φ200×125mm，需经反复闭路操作，才能将最终粒度控制到小于l～2mm。为制备分析试样，可利用盘磨机，常用的规格有φ150、175、250mm等；也可用普通的实验室型球磨机。必须避免铁质污染时，应改用瓷球磨或玛瑙研钵等非铁器械。

1.3混匀

在试样缩分工作中，混匀操作是很关键的一环，只有混匀了，才能分得匀。常用的混匀方法有以下三种：

(1)移锥法即利用铁铲将试样反复堆锥。堆锥时，试样必须从锥中心给下，以便使试样能从锥顶大致等量地流向四周。铲取矿石时，则应沿锥底四周逐渐转移铲样的位置。如此反复堆锥3～5次，即可将试样混匀。

(2)环锥法与第一法类似，但第一个圆锥堆成后，不是直接把它移向第二锥．而是将其由中心向四周耙(或铲取)成一个环形料堆，然后再沿环周铲样，堆成第二个圆锥，一般也至少要堆锥三次，才能将试样混匀。

(3)翻滚法此法仅适用于处理少量细粒物料，如磨细的分析试样。具体做法是，将试样置胶布或漆布上，轮流地提起布的每一角或相对的两角，使试样翻滚而达到混匀的目的。但翻滚的次数必须相当多否则不易混匀。若矿石中有用成分颗粒比重很大而含量很低(如黄金)，则有用成分在翻滚过程中将富集到试样的底层，这在下一步分样操作时必须注意。

1.4缩分

试样的缩分，必须在充分混匀后进行，对于浮选工艺样常用的方法为割环法。其具体做法是：将用移锥法或环锥法混匀的试样，耙成圆环，然后沿环周依次连续割取小份试样。割取时应注意以下两点：一是每一个单份试样均应取自环周上相对(即相距180。角)的两处；二是铲样时每铲均应从上到下、从外到里铲到底，而不能是只铲顶层而不铲底层，或只铲外缘而不铲内缘。为此目的，环周应尽可能大一些，而环带应尽可能窄一些，样铲的尺寸也应选择恰当，争取做到恰好每