矿石的浮选实践

第四章矿石的浮选实践

第一节矿物可浮性分类

自然界矿物的种类很多，根据矿物在浮选过程中所表现的特征，可将可浮性相似的矿物归纳在一起，以便于我们系统地掌握各种矿石的浮选规律。以矿物表面性质为基础，根据矿物的浮选行为和实践，将矿物分为六类：

1.自然金属和重金属硫化矿物———铜、铅、锌、汞、锑等硫化矿物和自然金、铂、铜等

属于这一类。这类矿物当没氧化时表面难被水润湿，浮选时最有效的捕收剂是黄药类。

2.非极性非金属矿物———如石墨、硫、煤和滑石等。表面难被水润湿，自然疏水性强。

浮选可用非极性油类捕收剂，有时只用起泡剂。

3.有色金属氧化矿物———即铜、铅、锌的碳酸盐和硫酸盐矿物，以及其他含氧酸的相应

的盐类矿物，例如白铅矿、铅矾、菱锌矿、孔雀石、石膏、彩钼铅矿等。这类矿物经硫化后可用黄药类捕收剂浮选。不硫化直接用脂肪酸及其皂也可浮选。

4.极性盐类矿物———即晶格中含有碱土金属阳离子（如钙、镁、钡、锶）的矿物，且晶

格上键的离子性很强，不用活化晶格上的阳离子就能与捕收剂阴离子发生作用，用脂肪酸很容易浮选。这类矿物有：白钨矿、钼钨钙矿、磷灰石、磷钙土、萤石、重晶石、方解石、白垩、菱镁矿、白云石等。

5.氧化物、硅酸盐和铝硅酸盐矿物———这类矿物很多，一部分有工业价值，大部分在浮

选时作为脉石丢弃。大多数可用脂肪酸类捕收剂或阳离子捕收剂浮选，然而，其可浮性与矿物表面有无受外来阳离子的作用有关。故其可浮性与矿物的生成条件及矿浆的预处理有密切关系。这类矿物主要有：石英、刚玉、水铝矿、锆石、金红石、钼华、赤铁矿、磁铁矿、锡石、钛铁矿、软锰矿、蓝晶石、红柱石、长石、锂辉石、各种云母、高岭土、石棉、铬铁矿、绿柱石等。

6.碱金属和碱土金属的可溶性盐———这类矿物有些在其饱和溶液中可用脂肪酸或阳离

子捕收剂浮选，如已能浮选的矿物有：钠盐、钾盐、镁钒、硼酸盐等。

第二节非极性非金属矿物的浮选

一、非极性非金属矿物的浮选特点

该类矿物主要有石墨、滑石、高岭土、自然硫和煤等，具有非极性表面，自然疏水性强，在水中的平衡接触角介于50°~90°，密度小，硬度低。浮选时有如下特点：

1.可浮性好，药方简单。在多数情况下，只需添加捕收剂和起泡剂，较少使用调整剂。

2.浮选粒度较粗。因矿物疏水性强，与气泡的附着力大，密度又小，故粒度可以较粗。

3.磨矿时，应避免过粉碎。因矿物硬度低，磨矿时易造成粉碎或泥化，降低选择性，

应避免过磨现象。

二、石墨浮选

石墨是元素碳结晶的矿物之一，具有质轻、耐高温、导热、导电、润滑、可塑性和化学稳定性好等优良性能，获得广泛应用。根据石墨形成条件，可将石墨矿床分为五类，由于其结构和共生矿物种类均不同，影响可浮性，浮选方法也略有不同。天然石墨的可浮性相当好，浮选法可以从品位为5%~10%的原矿中选出品位为80%~90%的精矿。特别是鳞片状的石墨，几乎都可用浮选的方法分选。

1.浮选原则流程及流程内部结构

a.原则流程———为保护石墨鳞片不受破损，应采用多段磨选流程。经多次再磨

再选，使精矿质量满足要求。磨矿次数与矿石的矿物组成、嵌布特性、原矿品

位和对精矿的质量要求有关。再磨是为了将夹在石墨鳞片间的脉石杂质剥离掉，

而对石墨本身的粒度影响应尽量小。所以，磨矿设备采用以磨剥作用为主的棒

磨机、碾磨机，它们要比以打击力为主的球磨机好。为了提高磨矿效果，磨矿

之前应设浓缩作业，将磨矿浓度保持在40%~45%，浓缩设备可采用水力旋流器

或沉淀式离心机。精选过程中，如有大于80网目的石墨单体鳞片，应提前分离，

可作为冶炼用坩埚的原料。分离方法可用湿法筛分。

b.流程的内部结构———多数石墨浮选采用向精选发展的流程结构。粗选时间一

般12~15min。扫选次数较少，但是，扫选时间不能太短，否则会导致回收率降

低。在石墨充分单体解离的条件下，精选的次数直接影响精矿质量。例如，当

最终精矿品位要求80%~90%时，应采用5~6次精选，精矿品位要求95%时，还

应再加2~3次精选。中矿可视其性质采用单独再磨再选或循序返回的流程，当

中矿品位较高，为连生体较少的富中矿时，可以采用循序返回的流程，反之，

应该采用单独再磨再选流程。

2.药剂制度

石墨浮选时，常用煤油或柴油进行捕收，松油为起泡剂，其用量分别为

250~300g/（t原矿）和50~150g/（t原矿）。用水玻璃对脉石进行抑制，用量为

1.5~2kg/（t原矿）。介质pH调整剂常采用石灰。使用时常将2/3的煤油和水

玻璃加在分级机的溢流中，其余的1/3加在一、二次扫选中。松油则全部加在

分级机溢流中。

三、滑石浮选

滑石是一种含水的硅酸盐层状矿物，层内为离子键。因此，表面呈非极性，疏水性较高。

滑石的硬度很小，有滑感，密度2.7~2.8g/cm3，有玻璃光泽，致密块体呈油脂光泽，常与菱镁矿、赤铁矿共生。滑石有片状、块状、混合状等，不同结构有不同性质和用途。

因滑石具有滑润性、柔性、耐火性、绝缘性、化学稳定性及对油类有强烈的吸附性等特点，广泛用于造纸、陶瓷、橡胶、油漆、医药、铸造等工业部门。

细磨是滑石浮选的重要作业。滑石产品的粒度分为：-74um占98%、-44um占98.5%及-44um占99.5%三种，且每种都含有相当数量的15~35um的微粉。滑石的可浮性较好，流程结构简单，一般经1次粗选、3~4次精选和1次扫选即可。浮选可在pH=13至中性介质中进行。捕收剂可用短链的阳离子胺类、石油磺酸盐、高级醇的硫酸盐酯、非极性烃类油等。叶片状的滑石只需用起泡剂。而纤维状滑石需要添加胺类捕收剂，才能浮选。当矿石中含有氧化铁，滑石颗粒受其包裹时，浮选很困难。据报道，将pH值降到6可增加浮选的选择性。浮选时添加适量硅酸钠可使粘土和氧化铁分散，提高分离效果。

四、高岭土浮选

高岭土一般呈白色致密块状，以高岭土族矿物为主要成分。如混入长石、石英等，就有粗糙的感觉。也常因夹杂硫化铁、氢氧化铁等杂质而降低制品的质量。随着低品位矿床的开采，其加工过程包括：破碎——>磨矿——>浮选（磁选）——>分级——>漂白——>浓缩——>干燥。高岭土可作为陶瓷、耐火砖、美术印刷纸、铜版纸、合成橡胶电线等的原料。

高岭土矿床的伴生矿物杂质有很多，其中铁的状态和数量是高岭土矿床开采和利用的突出问题。铁含量即使很低，也可能不满足要求，一般情况可用浮选去除，但当含有非晶形或接近于非晶形的微粒状的氢氧化铁时，则较难去除。