影响浮选工艺标准的因素
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影响浮选工艺的因素
影响浮选工艺的因素很多,归纳起来可分为两大类:其中一类是已知的,是一种自变的因素,叫做不可调节的因素;另一类因素是为了控制分选条件的,是一种因变的因素,叫做可调节的因素。
浮选不可调节的因素有:原矿的矿物组成和含量、矿物的氧化和泥化程度(这些可统称为原矿性质)和生产用水的质量等。
浮选可调节的因素有:磨矿细度、矿浆浓度、浮选时间、药剂制度、矿浆温度、浮选流程、浮选设备类型等。
1. 矿石的性质
浮选的技术指标在很大程度上与矿石性质有着直接的关系。矿石性质主要包括原矿品位和物质组成,矿石中有用矿物的嵌布特性及共生关系,矿石的氧化率等。
1)原矿品位
在所有类型的矿石中,各元素的含量都不是一成不变的,只有变化大小之分。
当矿石中有用元素的含量——原矿品位变化不大时,对浮选过程有利,整个浮选工艺条件容易控制,过程相对的稳定;而当原矿品位变化范围大时,浮选工艺条件则不容易控制,选别指标无法保证。
对选矿工艺而言,原矿品位的波动过高或过低都是不好的。原矿品位过高,浮选容易出现“跑槽”现象,造成金属流失,又由于浮选流程多是确定的,所以品位过高的矿石难以得到充足时间的浮选,选矿回收率波动很大,当原矿品位太低时,一段粗精矿品位往往偏低(主要对有二次选别的流程而言),给二段的浮选带来困难,精矿品位常常不合要求。
2)矿石中有用矿物的嵌布特性及共生关系
有用矿物的嵌布特性影响碎磨流程以及产品粒度的确定。
当有用矿物的粒度分布均匀,多集中在某一粒级范围内,则只需经一段磨矿后就可将有用矿物绝大部分单体解离出来;若有用矿物粒度分布很不均匀,则碎磨流程也就较为复杂,需要多段磨矿。
自然界矿石中的有用矿物成分并非是单一的,它们常伴生、共生着其它种类的矿物,这些伴生、共生矿物存在的形式多种多样,如斑岩铜矿石中就多伴生金、银等贵金属矿物。它们有的是无法直接用机械的选矿方法回收的,只有通过硫化矿物的回收而回收。在选别过程中,如能有针对性的加药,选择适宜的工艺流程、条件,贵金属的回收率会得到提高,从而获得综合回收的效益。
3)矿石的氧化率
氧化率高低是评价矿石性质的一个较重要的指标。矿石的氧化率对选别有重大影响,主要有以下几点
①矿石泥化程度增大,许多金属矿物与脉石矿物的氧化都会改变原来矿石坚固的构造,形成一系列土状和粘土状的矿物,矿泥量增大。
②矿石的矿物成分复杂,影响有用矿物的可浮性。如黄铜矿矿石,经氧化后不仅残留着各种金属硫化物,同时还形成新的次生金属矿物——孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石等,这些矿物的存在对整个选矿过程有很大的影响。
③金属矿物表面的物理化学性质发生变化,降低有用矿物的可选性。如黄铜矿表面氧化形成一层孔雀石的薄膜,这层薄膜是亲水的,使得黄铜矿的可浮性下降。
④原有矿石的物理性质发生变化,可能改变选矿方法和流程。
2. 矿浆浓度
矿浆浓度往往要爱到许多条件的限制,例如分级机溢流浓度,就要受到细度要求的限制:要求细时,溢流浓度就要小:要求粗时,溢流浓度就要大。大多数情况下,调浆和粗选作业的浓度几乎与分级溢流的浓度是一致的。又如扫选作业的浓度总要比粗选要小些。如果要提高浓度,就需要对大量矿浆进行浓缩脱水,也是不经济的。
矿浆浓度对浮选各项因素的相互制约关系大致如下。
(1)浮选机的充气量随矿浆浓度变化而变化,矿浆过浓或过稀都会使充气变化。
(2)矿浆液相中的药剂浓度随矿浆浓度变化。在用药量不变的条件下,矿浆浓度大,液相中药剂浓度增加,可以节省药剂。
(3)影响浮选机的生产率,矿浆浓度增加,如浮选机的体积和生产率不变,则矿浆在浮选机中的停留时间相对延长,有利于提高回收率,反之,如果浮选时间不变,则矿浆愈浓,浮选机的生产率就愈大。
(4)粗粒与细粒浮选。矿浆浓度增加,细粒的可浮性提高,如果细粒是有用矿物,有利于提高回收率及精矿品位,反之,如果细粒是脉石矿物,则应稀释矿浆,以免细泥混入泡沫,使精矿质量降低。
一般矿浆较稀,回收率较低,但精矿质量较好。矿浆浓度的适当提高,不但可以节省药剂和用水,而且回收率也相应提高。矿浆过浓,由于浮选机工作条件变坏,会使浮选指标下降。
在生产中,矿浆或浓或稀,除上述因素外,还要考虑原矿的性质,各个作业对浮选浓度的要求。然后再决定需要的矿浆浓度。浮选密度大、粒度粗的矿物,往往用较浓的矿浆;而浮选密度小、粒度细的矿物,可用较稀的矿浆。
此外,在浮选过程中,由于各作业泡沫精矿的不断刮出(泡沫浓度一般比矿浆浓度大)和补加清水(输送泡沫,降低粗选矿浆浓度等)原因,按作业顺序,矿浆浓度逐渐降低。但在处理低品位泥矿时也有相反现象。所以,操作中应按要求严格控制各作业的加水量,尽量使各作业的尝试保持在适宜的范围内,矿浆浓度应相对稳定,不能波动过大,否则会导致生活指标的不稳定。
3. 磨矿细度
磨矿细度指的是磨矿产品中某一特定粒级含量的重量百分数。例如90%-200目,即表示磨矿产品中-200目粒级的重量占90%。
在浮选工艺中,因为浮选分离的前提是要使各种矿物从矿石中单体解离出来,所以磨矿细度对浮选分离指标有着决定性的意义。适宜的磨矿细度是要根据矿石中有用矿物的嵌布粒度,通过试验决定的。
生产实践表明,不同粒级的矿粒,其浮选效果不同。过粗或过细的矿粒,即使已达到单体解离,其回收效果也是不好的。所以,磨矿细度必须满足下列要求才能为浮选创造良好的分选条件。
有用矿物基本上单体解离。浮选前只允许有少量有用矿物与脉石呈连生体。
粗粒单体矿物粒度,必须小于矿物浮选粒度上限。浮选粒度上限对硫化矿物一般为0.25~0.3mm。浮选中也应尽可能避免泥化,浮选矿粒粒度小于0.01mm时,浮选指标显著恶化。
在浮选工艺中,对粗、细粒也采取一些强化浮选的措施。
(1)粗粒浮选的措施
一般来说,在矿物单体解离的前提下,粗磨浮选可以节省磨矿费用,降低选矿成本,但是由于较粗的矿粒比较重,在浮选机中不易悬浮,与气泡碰撞的几率减少,附着气泡后因脱