浮选工艺粒度与药剂制度

浮选工艺粒度与药剂制度

第一节粒度

为了使浮选过程能够正常进行，必要条件之一是矿石中的有用矿物单体解离。在实践中通过磨矿实现矿物的单体解离，磨矿的粒度与矿物的嵌布粒度关系很大。如矿石磨的过粗，有用矿物解离的不完全，物料中仍有大量的连生体，对精矿质量和有用矿物的回收率产生不良影响；反之，磨矿粒度过细，使有用矿物和脉石泥化，影响分选效果。

一、粒度对分选的影响

浮选要求矿石中的有用成分应单体解离，再根据不同矿物的可浮性进行分选。未经解离的连生体，其可浮性介于连生体之间，并取决于颗粒所暴露矿物的性质及不同矿物所占的比例和状态。这种连生体虽粒度适合于浮选，但其分选效果并不理想。

有用矿物的解离程度是以矿物的单体解离度加以度量的。单体解离度系指新产品中某有用矿物呈单体状态存在的量与该矿物总量之比值的珠百分数。为了测定单体解离度，可以对有代表性的试样，用筛分、水析等方法按粒度进行分级，然后在显微镜下分别测定各级别目矿物的矿物的单体解离度。

除矿物的解离度我外，物料的粒度对浮选结果也有很大的影响。粒度太粗，即使矿物已经单体离，但超过气泡的负载能力，能力通常不易浮起。粒度太细，造成泥化，分选的选择性降低，使有用矿物与脉石不能进行有效的分离。不同矿物类型的浮选粒度上限是不同的，据大量选矿厂的实际统计，硫化矿的浮选粒度上限一般为此。0.2～0.25mm；非硫化矿为0.25～0.3mm；对一些密度比较小的非金属矿，如煤、硫磺等，粒度上限比较大，可达0.5mm；而对于难浮的氧化矿物仅能达到0.1mm左右。

矿物的可浮性与矿物的粒度有密切的关系。

图中列出了两个选矿厂铜、铅、锌回收率与粒度关系的实际资料。从图中可以看出，小于10μm或大于100μm的矿粒，其可浮性明显降低。因此，只有中等粒度的矿粒才具有最佳的可浮性。

为了保证浮选过程有合适的粒度，也为磨矿分级操作提供依据，每日每班必须对分级设备的溢流粒度进行测定。如果不具备粒度自动测量和调节的情况下，一般采用快速测量法，可测量溢流中超过某一粒度的含量。

该法所用工具为浓度壶和一个性100目或许200目的筛子，计算公式如下：

式中r筛上---筛上产物的产率，%；

q1---盛满矿浆浓度壶重量，g；

q2---湿筛后，筛上产物置于浓度壶中加满水后的重量，g；

a---干浓度壶的重量，g；

b ---浓度壶的容积，即浓度壶中所装水的重量，g。

选矿厂一般1～2h测定一次，并以此判断细度是否和要求，并及时改变磨矿分级循环的操作条件。

粗粒级在尾矿中的损失增加，说明分级粒度过粗；精矿质量降低尾矿中的损失增加，说明在磨矿中存在着过粉碎现象。

如果矿物单体解离而粒度又基本符合浮选要求的条件下，粒度偏粗和偏细时，均应采取适当工艺措施，保证分选过程正常进行。

二、粗粒浮选的工艺措施

在矿物单体解离的条件下,物料粒度较粗而浮选又能处理时,应该采用粗磨浮选,这样可以节磨矿费用，降低成本。但由于物料粒度过粗，一方面在浮选机中不易成悬浮状态，减少了矿粒与气泡之间的碰撞机会；另方面，即使矿粒与气泡发生碰撞附着，但由于粒度大，脱落力也大，减少了进入泡沫层的机会。结果，使粗粒容易损失在尾矿中。粗粒浮选时，为了提高其可浮性，应注意以下几个方面：

1.调节药方

调节药方的目的是在于提高矿物与气泡的固着强度，加快矿化气泡的升浮速度。可从药剂选择，用药

量等方面加以考虑。

（1）药剂的选择

根据理论计算，浮选粗粒，应使物料具有较大的接触角。选择药剂时，应选择捕收能力强的捕收剂。例如，在分选硫化矿物时，选用高级黄药；选煤时，选用活性较高的芳烃、烯烃。另外，还可以添加辅助捕收剂，“巩固“三相接触周边，增强矿物与气泡的固着强度。例如，浮选萤石、方解石时，除了添加脂肪类捕手剂以外，配合加入非极性油，如柴油、煤油等，强化捕收作用。浮选辉钼矿时，除添加脂肪类捕收剂，还可以加入小量的硫酸化单甘油脂钠盐；选氧化煤时，适当加进一此醇类均可提高粗粒物料的分选效果。

（2）合理地增加药剂浓度

用快速电影法研究表明，合理地增加捕收剂浓度，有利于浮团的形成和浮升。例如，用丁黄药浮选-0.5mm 的方铅矿，当捕收剂浓度为10mg/L时，附着于气泡的矿粒，主要是-0.25mm的方铅矿，而接近0.5mm的却很少，几乎不形成浮团；当浓度增加到50mg/L时，附着于气泡、接近0.5mm的粗粒方铅矿，达40%左右，并能形成浮团。此外，捕收剂浓度较高时，矿化气泡在单位时间内浮出的数量，比低浓度时大3～6倍。

2.调节充气情况

调节充气情况，包括调节气量和充气质量。

（1）提高充气量

充气量对粗粒浮选是非常重要的，一般需用较大的充气量。提高充气量可以形成较多的大泡，并有利于形成气泡和矿粒的集合体，可提高气泡运载的升浮力，将矿粒“拱抬“而上浮。用快速电影研究表明，浮选0.5～1mm的方铅矿时，充气量为0.5m3/(m2·min)只形成单泡的矿化气泡，且数量很少，当充量增加到1.5m3/(m2·min)时，便有不同大小的气泡与矿粒组成的浮团形成，而且数量较多。并且，还可以提高浮选速度、降低药量和提高浮选机的处理能力。

提高充气量可通过向浮选机中压入空气的方法来解决。增加充气量以粗粒黄铁矿浮选结果的影响见下图。但过分的充气促使气泡合并，得到相反的结果。

（2）提高充气质量

充气质量主要指气泡的直径，即增加矿浆中的微泡数量。理论和实践均证明，由溶解于矿浆中空气了析出所生成的微泡，具有良好的活化性能，可以优先在疏水性矿物表面析出，并形成气絮团，微泡的表面积极大，因此对粗粒浮选很有意义。

3.选择浮选机

在选择浮选机时，应注意选取充气量大，搅拌力强，能析出微泡的浅槽型浮选机，才有利于粗粒物料的分选。

（1）搅拌力强

粗粒物料在浮选机中，由于其重量较大，不易悬浮，影响了与气泡的碰撞几率。因此，分选粗粒物料时可适当提高叶轮转速和增加浮选机内的矿浆循环量，即可以改善粗粒物料的悬浮状态，增强气泡的矿化效果，又可以提高充气量，明显增加精矿回收率。但搅拌强度过大，反而给分选带来有害的影响。采用0.4～0.6mm方铅矿证明，浮选机叶轮转速低于2000r/min时，矿物几乎不浮；转速在2000～2500r/min范围内，其回收率迅速上升；当转速超过2500r/min以后，回收率又显著下降。转速过高还使精矿质量下降，其原因是强烈搅拌破坏了粗粒物料的可浮性，但对细粒物料影响很小，又增加脉石了细泥的夹带，降低分选过程的选择性，恶化精矿质量。

（2）选用浅槽型浮选机

当粗粒分选时，应注意减少上浮颗粒在槽内的停留时间，减少矿物的脱落机会，最好选用浅槽型浮选机。充气量及产生微泡的影响已在前面分析。

三、细粒浮选的工艺措施

细粒在浮选中存在的主要问题是分选进程选择性差。特别是细泥含量比较高时,尤明显。选矿中的矿泥，