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浮选的原则流程和浮选流程的内部结构

2020-05-29 11:299620
        浮选在水介质中进行,而用于浮选的水却因时因地而变化。水的组成成份对浮选的 影响很大,必须重视浮选用水的质量。根据不同情况对浮选用水可分为下列几类:

(1) 软水大多数江河、湖泊的水都属于软水,也是浮选中使用最多的一种。它的特 点是含盐比较低,一般含盐量小于0.1%,含多价金属离子较低。

(2) 硬水 硬度大于4的水统称为硬水,它还可以再分:如4~8度的叫中等硬水;8 ~12度的为最硬水。硬水含有较多的多价金属离子,如Ca'、M*'、Fe'、Fe7、Ba'、 Sr'等,显然相应的阴离子也多,如HCOj"、S<4=、C「、CO'「、HSi<]等,实践表明,硬水 对脂肪酸类药剂浮选是有害的。主要表现在:Ca'、M*'及Fe3(等多价金属离子会与脂 肪酸类药剂发生反应生成难溶性化合物,使捕收剂失效。同时会破坏浮选过程选择性。 如铁矿浮选时,Ca'、Fe7等离子会活化石英和硅酸盐脉石,因此,浮选厂生产用水应必 须严格控制Ca'离子及其他高价金属离子的浓度。

(3) 咸水 海水和一部分湖水属于咸水,它的特点是含盐量较高,一般为0.1% ~ 0.5%。咸水用于浮选,对于沿海矿山或咸湖地区具有重要意义。天然疏水性的矿物如 煤在咸水中浮选,甚至可以不加药剂。如某煤井水含有下列离子(毫克/升):Na一 1789.6, C「一2141.3, M*' —'8.4, SO," —131.6用它作生产用水,不加药剂就可能得 到很好的指标,且浮选速度比普通淡水高60%。某铅锌矿用海水浮选试验证明,对铅浮 选无影响,铅精矿的品位、含杂、回收率都与淡水浮选相近,对锌浮选有一定影响,表现在 药剂用量增加,如石灰、硫酸铜的用量均增加,脉石比较易浮、需要添加水玻璃,锌精矿的 品位和回收率略低于淡水浮选的指标。用海水浮选时,应注意海水对设备的腐蚀。

(4) 易溶盐的饱和溶液可溶性盐类,如岩盐、钾盐、硼砂等的浮选需要在其饱和溶 液中进行。为了减少有用成份的损失,必需充分利用回水(称母液)。

在饱和盐溶液中进行浮选时,选用捕收剂必须满足如下条件:

(1) 能在饱和盐溶液中溶解、不会与溶液中的离子形成沉淀;

(2) 能在饱和盐溶液中被盐类吸附;

(3) 所需的浓度不应超过形成胶束的临界浓度。

(4)    常用的捕收剂是烃基硫酸酯、磺酸盐、胺类和短烃链的脂肪酸。

     (5)回水 尾矿废水循环再用越来越受到重视。无论从环境保护,还是从节省药耗 和工业用水观点来看,回水的利用都十分必要。浮选厂的回水特点是一般含较多的有机 和无机药剂,组成比较复杂。特别是细粒矿泥,使用时必须考虑它们对浮选过程的影响。 实践证明,处理单金属矿石时,回水利用比较简单,例如铜镣锍浮选时,回水可全部使用, 可降低药剂耗量:碱17%,黄药23%;处理多金属矿石时,回水的循环利用就比较复杂, 原则上是同一回路排出的废水,用于同一回路是比较合理的。具体的利用方案以及使用 的比例(新鲜水:回水),一般都需要通过试验来确定。

浮选流程,一般定义为矿石浮选时,矿浆流经各个作业的总称。不同类型的矿石应 用不同的流程处理,因此,流程也反映了被处理矿石的工艺特性,故常称为浮选工艺流 程。

浮选工艺流程的选择,主要取决于矿石的性质及对精矿质量的要求。矿石性质主要 是,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;矿石在磨矿过程中的 泥化情况;矿物的物理化学特性等。此外,选厂的规模、技术经济条件,也是确定浮选流 程的依据。不同规模和技术经济条件,往往决定了浮选流程的繁简程度。规模较小,技 术经济条件较差的选厂,不宜采用比较复杂的流程;规模较大,技术经济条件较好的选 厂,为了最大限度地获得较好的技术经济效果,可以采用较为复杂的浮选流程。应该指 出,有时,多种有用矿物紧密共生。对于这种复杂矿石,单一浮选流程不能最大限度地综 合回收各种有用成分时,往往还须采用浮选与其他选矿方法或冶金方法的联合流程。

选择浮选流程时,必须确定浮选的原则流程和浮选流程的内部结构。

选择浮选原则流程的任务,在于解决浮选流程的段数和有用矿物的浮选顺序问题。 实践中,以磨矿段数与浮选作业连系来划分浮选的段数。一般可以分为一段浮选流程和 阶段磨矿阶段选别流程。将矿石一次磨到选别所需要的粒度,然后经浮选得到最终精矿的浮选流程,称为一段浮选流程(图6-1-5);其中磨矿可以是一段或连续几段。阶段磨 矿、阶段浮选则是根据先粗后细的顺序,经磨矿逐段解离出不同嵌布粒度的有用矿物、并 逐段浮选出已经解离出来的有用矿物的流程。阶段磨矿、阶段浮选流程、又可分为三种 情况:(1)尾矿再磨再选流程(图6 - 1 - 6);(2)粗精矿再磨再选流程(图6 - 1 - 7);(3)中 矿再磨再选流程(图6-1-8)。

多金属矿石(如含铜、铅、锌的多金属硫化矿石)的浮选原则流程,主要可以分为:

直接优先浮选流程依次分别浮选出各种有用矿物的浮选流程,叫优先浮选流程 (图6-1-9)。流程的特点可以适应矿石品位的变化、具有较高的灵活性,对原矿品位较 高的原生硫化矿比较适合,如我国的西林、凡口、乐昌铅锌矿选厂的浮选流程,瑞典莱斯 瓦尔(Laisvall)铅锌选厂的浮选流程均属此类。

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混合浮选流程先将矿石中全部有用矿物一起浮出得到混合精矿,然后再将混合精矿 依次分选出各种有用矿物的流程,叫混合浮选流程(图6-1-10);这种流程适应原矿中 硫化矿物总含量不高,硫化矿物之间共生密切,结构复杂、嵌布粒度细的矿石,它能简化 工艺、减少矿物过粉碎,从而有利于分选。原苏联阿尔玛克铅锌矿选厂采用这种流程,获 得比优先浮选流程更高的指标,铅精矿品位提高10%,锌精矿品位提高4.5%,矿石的综 合利用率从75.4%提高到83.7%,劳动生产率捉高一倍,我国青城子铅锌选厂、小铁山 铜矿选厂生产流程亦属此类。

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部分混合浮选流程先将矿石中两种有用矿物一起浮出得到混合精矿,然后再将混 合精矿分离出单一精矿的流程,叫部分混合浮选流程(图6-1-11)。这是生产上应用最 广泛的一类流程。当原矿中铜钼、铜铅、铜锌、铅锌之一品位较低时,往往采用这类流程 比较经济,我国的桃林、桓仁、天宝山、河三、张公岭、香夼、八家子等铜、铅、锌选厂均采用 此类流程。

等可浮性浮选流程根据矿石中矿物可浮性的好坏,依次浮选出可浮性好的,中等 的以及较差的矿物群,然后再将各混合精矿依次分选出不同有用矿物的流程,叫等可浮 性浮选流程(图6-1-12,如我国黄沙坪铅锌矿选厂,原苏联哲兹卡兹干铜铅矿选厂的流 程属此类。

为了适应矿石转向"贫、细,杂”的趋势,世界各国大多数的选厂浮选流程均在发展之 中。在保证有较高的数、质量指标的同时,把提高矿石综合利用程度作为改革工艺流程 的重点。流程结构的发展主要有如下方面:

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(1)阶段磨选流程受到重视 一种称之为L— S (Cleaner - Scavenger)流程"(图6-1 -13),现已成为处理大型含钼斑岩铜矿选矿的样板。由于它能促使新的贫矿床投入开 釆,并使已开釆矿山的中、低品位矿石得到利用,故对于扩大铜钼工业的原料基地起了积 极的作用。

“L-S流程”实质是混合-优先流程。它具有以下优点:

1) 工艺、设备及设计布局均不复杂,由于釆用了闭路调节,可保证自动控制可靠,生 产稳定;

2) 各选矿阶段中,磨矿和浮选的控制以及条件(矿料粒度、矿浆浓度、药剂制度、处理 时间等)的调节十分有利而且是独特的;

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