浮选在选矿中的作用与意义之令狐文艳创作

浮选在选矿中的作用与意义

令狐文艳

浮游选矿是一门分选矿物的科学技术,是一种主要的选矿方法。它的原理是利用矿物表面物理化学性质的差异,使矿石中一种或一组矿物有选择地附着于气泡上，从而将有用矿物与脉石矿物彼此分开。因其主要对象是分选矿物，所以叫做“浮游选矿”,简称为“浮选”。

矿物表面物理化学性质主要指的是矿物表面的润湿性。在常见的一些矿物中,如石墨、硫磺、辉钼矿等表面不易被水润湿,表现出与水亲和力小的性质,其细粒就易粘附于气泡而上浮,叫做“疏水性矿物”。另一类矿物,如石英、方解石、云母等表面容易被水润湿,表现出与水亲和力大的性质,其细粒则不易粘附于气泡上,叫做“亲水性矿物”。

浮选过程是在浮选机组中完成,它是一个连续过程。具体可分为以下四个阶段：

1.原料准备浮选前原料准备包括细磨、调浆、加药、搅拌四项。细磨后原料粒度要达到一定要求,其目的主要是使绝大部分有用矿物从镶嵌状态中单体解离出来,另一目的是使气泡能载负矿粒上浮,一般需磨细到小于0.2毫米。

调浆指的是把原料配成适宜浓度的矿浆。然后加入各种浮

选剂,以加强有用矿物与脉石矿物表面润湿性的差别。搅拌的目的是使浮选剂与矿粒表面有充分作用的时间。

2.搅拌充气依靠浮选机的搅拌充气器进行搅拌作用并吸入空气,也可以设置专门的压气装置将空气压入。其目的是使矿粒呈悬浮状态,同时产生大量尺寸适宜且较稳定的气泡,造成矿粒与气泡接触碰撞的机会。

3气泡的矿化经与浮选剂作用后,表面疏水性矿粒能附着在气泡上,逐渐升浮至矿液面而形成矿化泡沫。表面亲水性矿粒不能附着于气泡而存留在矿浆中。这是浮选分离矿物最基本的行为。

4矿化泡沫的刮出为保持连续生产,及时排出矿化泡沫,浮选机转动的刮板把它刮出,此产品叫做“泡沫精矿”。留在矿浆中然后排出的产品,叫做“尾矿”。

在浮选中,矿粒表现出能附着于气泡而上浮的这种性质叫做“矿物的可浮性”,其中能与气泡附着的叫做“易浮矿物”,不能与气泡附着的叫做“难浮矿物”。

浮选法在工业上应用至今已有一百多年历史。它的发展曾经历了“多油浮选”和“表层浮选”两个阶段,才发展到近代的“泡沫浮选”。多油浮选是最早使用的一种浮选法。它是使疏水亲油的硫化矿与油一起上浮,从而与脉石分离。因其用油量约占矿石重量的10~20%,所以叫做“多油浮选”。这种方法在1898年开始用于硫化铅锌矿的工业生产。表层浮选是利用表面张力原理,将细粒硫化矿轻轻地撒在水流表面,疏水的硫化

矿物漂浮在水面上,亲水的脉石下沉,从而达到分离。因其是在水与空气界面上分选矿物,所以叫做“表层浮选”。此法于1907年在硫化铜矿浮选中得到工业应用。以上两种方法因生产能力小,分选效果差,油药耗量多,都未能得到大规模应用。近代采用的是泡沫浮选法。它是利用气泡粘附矿物,形成矿化泡沫上浮实现与脉石分离,所以叫做“泡沫浮选”。此法最早用于处理含锌的重选尾矿。产生气泡的方法,当时用的是稀硫酸与碳酸盐反应产生二氧化碳气泡。

浮选的发展与使用浮选剂的进步是分不开的。从初期使用矿物油和植物油发展到使用人工合成的浮选剂,就从分选铅锌等少数矿石扩展到分选各种有色金属矿石、铁矿石和非金属矿石。研究与生产实践证实,矿物的可浮性是可以人为地进行调节的,许多过去认为难浮的矿物,经过浮选剂调节,可以转变为可浮或易浮的矿物。因此,浮选已成为一门令人注目的重要矿物加工技术。

浮选法的应用范围很广。据资料统计,世界上利用此法加工的矿石约占全部入选量的60~70%以上,可选收的矿物有百余种,处理原料的粒级下限可达5~10微米,它与其它选矿方法相比,主要的优点和适应性有：

1.适于处理品位低、嵌布较细的矿石。

2.适于处理多金属共生复杂的矿石,可分别回收,富集成多种产品的精矿。

3.可进一步处理其它选矿方法得到的粗矿、中矿或尾矿,

以提高精矿品位、金属回收率或综合回收其中的有用成分。

4.应用范围广,分选效率高。它几乎可以应用于各种有色金属、黑色金属、稀有金属及非金属等各个矿产部门,现已在化工、建材和环保等部门得到了应用。例如,用浮选法从纸浆废液中回收纤维素;从污水中回收油墨、染料等。与其它选矿方法相比,应用浮选法往往能获得较好的工艺指标。

应该指出,浮选法因需把矿石磨细并使用浮选剂,其泡沫产品还需进一步处理,与其它选矿法相比有耗药剂,需细磨,故成本高,浮选剂易造成环境污染等缺点。

随着科学技术的发展以及对多种原料需求量的日益增长,浮选在新资源的开发、综合利用和在处理各种特殊和难选矿石方面将会占有愈来愈重要的地位,而且在矿物浮选以外的领域也将会得到更加广泛的应用。

复习思考题

1.浮选的原理是什么?

2.浮选过程分为哪四个阶段?

3.浮选法的优缺点及适应性有哪些?