第四章浮選ppt課件

1、第四章 浮選第一節(jié) 概述第二節(jié) 浮選基本原理第三節(jié) 浮選藥劑第四節(jié) 浮選機(jī)械第五節(jié) 影響浮選過(guò)程的因素第六節(jié) 浮選流程及結(jié)構(gòu)第四章 浮選 1、什么是浮選？ 浮選是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異，使礦物顆粒選擇性地向氣泡附著的選礦方法。 磨礦礦漿浮選藥劑攪拌充氣氣泡，呈懸浮狀態(tài)的礦粒與氣泡碰撞。 一部分可浮性好的礦粒附著在氣泡上，上浮至礦液面形成泡沫產(chǎn)品，通常為精礦； 不浮礦物留在礦漿內(nèi)，通常為尾礦。 從而達(dá)到分選的目的，各種礦物彼此能否分離，看其是否能與氣泡實(shí)現(xiàn)選擇性地附著及附著后上浮至礦漿表面。浮選過(guò)程2 浮選的發(fā)展階段(1) (1) 全油浮選階段：全油浮選階段：18601860年由英國(guó)人年

2、由英國(guó)人Willian HaynisWillian Haynis首先取首先取得專(zhuān)利權(quán)。得專(zhuān)利權(quán)。 分選作用主要在油分選作用主要在油- -水界面發(fā)生，疏水礦粒進(jìn)入油相，水界面發(fā)生，疏水礦粒進(jìn)入油相，親水礦粒進(jìn)入水相。親水礦粒進(jìn)入水相。18981898年這種工藝用于工業(yè)生產(chǎn)。年這種工藝用于工業(yè)生產(chǎn)。 (2) (2) 表層浮選階段：表層浮選階段：19071907年由馬克魁斯通年由馬克魁斯通MacquistonMacquiston首先取得專(zhuān)利權(quán)。首先取得專(zhuān)利權(quán)。 分選作用主要在水分選作用主要在水- -氣界面發(fā)生，疏水礦粒浮在水面氣界面發(fā)生，疏水礦粒浮在水面上，親水礦粒沉入水中。上，親水礦粒沉入水中。

3、以上兩種浮選因其是在兩相界面發(fā)生，又稱(chēng)為界面浮以上兩種浮選因其是在兩相界面發(fā)生，又稱(chēng)為界面浮選。選。 (3) (3) 泡沫浮選階段：泡沫浮選階段：19021902年由年由PotterPotter首先取得專(zhuān)利權(quán)。首先取得專(zhuān)利權(quán)。 分選作用主要在氣分選作用主要在氣- -水水- -固三相界面發(fā)生，疏水礦粒念固三相界面發(fā)生，疏水礦粒念附氣泡上浮，親水礦粒留于水中。附氣泡上浮，親水礦粒留于水中。（1礦漿準(zhǔn)備作業(yè)磨礦、分級(jí)）（2加藥調(diào)整作用攪拌槽中加藥劑，礦物顆粒與藥劑作用）（3充氣浮選作業(yè)浮選機(jī)中攪拌使礦漿懸浮，產(chǎn)生細(xì)小氣泡攜帶礦粒升到礦漿表面完成浮選分離）正浮選：礦化泡沫即精礦，槽底物即尾礦；反浮選工

4、藝：礦化泡沫即尾礦，槽底物即精礦）（4產(chǎn)品脫水濃縮、過(guò)濾、枯燥） 礦物浮選的關(guān)鍵過(guò)程： 礦物表面性質(zhì)潤(rùn)濕性的差異，從礦漿中析出足夠量的穩(wěn)定而細(xì)小的氣泡；有用礦物欲浮礦物有充分的機(jī)會(huì)與氣泡群碰撞，并牢固地粘附在氣泡上被浮到礦漿的表面，脈石礦物雖有機(jī)會(huì)與氣泡碰撞，但不粘附，遺留在礦漿中，在這里氣泡是分選的媒介，同時(shí)又是運(yùn)載工具。4 4 浮選的特點(diǎn)浮選的特點(diǎn)應(yīng)用廣泛；分選效率高、富集比高；有益于礦產(chǎn)資源的綜合利用；分選粒度細(xì)，前途廣闊，處理細(xì)粒浸染的礦物特別有效。 浮選法原則上可選別大部分礦石。 可選別各種黑色、有色、稀有金屬、貴金屬礦物100多種有用礦物。 對(duì)貧礦、細(xì)粒礦、雜礦石有更大適應(yīng)性。目前

5、，回收率60的項(xiàng)目都被禁止，已從礦業(yè)擴(kuò)展到其他領(lǐng)域。 除浮選礦石，目前，浮選廣泛應(yīng)用于冶金、化工、造紙工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品及食品工業(yè)、醫(yī)藥微生物、工業(yè)廢物及廢水處理等方面。 冶金工業(yè)產(chǎn)品浮選，如銅鎳混合礦、煉銅爐渣、陽(yáng)極泥等的浮選、錳礦石中伴生Ag的富集回收。5 浮選的應(yīng)用浮選的應(yīng)用 造紙工業(yè)：紙漿廢液中回收纖維素、廢紙?jiān)偕忻撚湍?化學(xué)工業(yè)：回收肥皂廠(chǎng)的油脂，浮選染料等。 農(nóng)產(chǎn)品及食品工業(yè)：從黑麥中分出角麥，牛奶中分出乳酪等。 醫(yī)藥微生物：從水中脫除寄生蟲(chóng)卵，分選結(jié)核桿菌和大腸桿菌等，分離細(xì)胞。 第二節(jié)第二節(jié) 浮選基本原理浮選基本原理 浮選過(guò)程中的充氣礦漿，是由礦物顆粒、水、氣泡組成的礦粒是固相，

6、水是液相，氣泡是氣相。通常把浮選過(guò)程中的充氣礦漿叫三相體系。 相間的分界面叫相界面。浮選時(shí)，各種礦物顆粒對(duì)氣泡粘附的選擇性，以及它們的浮選行為，是由礦粒、水、氣泡所組成的三相相界面間物理化學(xué)性質(zhì)所決定的。其中，最重要的是礦物表面的潤(rùn)濕性。1 潤(rùn)濕現(xiàn)象與天然可浮性 潤(rùn)濕是自然界常見(jiàn)的現(xiàn)象。任意兩種流體與固體接觸，所發(fā)生的附著、展開(kāi)或浸沒(méi)現(xiàn)象廣義的說(shuō)稱(chēng)為潤(rùn)濕過(guò)程。其結(jié)果是一種流體被另一種流體從固體表面部分或全部被排擠或取代，這是一種物理過(guò)程，且是可逆的。 浮選過(guò)程就是調(diào)節(jié)礦物表面上一種流體(如水)被另一種流體取代(如空氣或油)的過(guò)程(即潤(rùn)濕過(guò)程) 。 礦物表面潤(rùn)濕現(xiàn)象礦物表面潤(rùn)濕現(xiàn)象礦物表面親水性

7、由右至左逐漸增強(qiáng)，疏水性由左至右逐漸增強(qiáng)。礦物表面親水性由右至左逐漸增強(qiáng)，疏水性由左至右逐漸增強(qiáng)。 （a a附著潤(rùn)濕附著潤(rùn)濕 (b)(b)鋪展?jié)櫇皲佌節(jié)櫇?(c)(c)浸沒(méi)潤(rùn)濕浸沒(méi)潤(rùn)濕 兩種流體與固體接觸后，結(jié)果是一種流體被另一種從固體表面部分兩種流體與固體接觸后，結(jié)果是一種流體被另一種從固體表面部分或全部排擠或取代?；蛉颗艛D或取代。( (發(fā)生的附著、鋪展、浸沒(méi)現(xiàn)象為潤(rùn)濕過(guò)程。發(fā)生的附著、鋪展、浸沒(méi)現(xiàn)象為潤(rùn)濕過(guò)程。) ) 判斷礦物表面潤(rùn)濕性的大小,常用接觸角表示，接觸角的大小隨著疏水程度的增大而增加，顆粒疏水性越高，越容易被穩(wěn)定氣泡吸附。 接觸角是反映礦物表面親水性與疏水性強(qiáng)弱程度的一個(gè)物理

8、量。成為衡量潤(rùn)濕程度的尺度，它既能反映礦物的表面性質(zhì),又可作為評(píng)定礦物可浮性的一種指標(biāo)。 接觸角的大小與 固-氣 (SA), 固-液(SW) 以及 液-氣( WA) 界面的表面張力有關(guān)，平衡狀態(tài)時(shí)如右圖所示。SASWW ACOSSASWWACOSSAAirSolidWASW 在一定條件下，wA值與礦物表面性質(zhì)無(wú)關(guān)，可看成恒定值，故的大小取決于SA-sw的差值大小。 若礦物表面與水分子作用活性較高親和力強(qiáng)），致使sw很低，同時(shí)若空氣與礦物表面親和力較弱，SA就高，這樣SA-sw差值就大，cos值大，而值小，反映出礦物表面有較強(qiáng)潤(rùn)濕性親水性）。 反之，若SA-sw差值小，cos值也小，而值大。反映

9、出礦物表面親水性較弱疏水性強(qiáng)）。 極個(gè)別的SAsw表示空氣對(duì)礦物的親和力比水大，這時(shí)900。 是反映礦物表面親水性與疏水性強(qiáng)弱程度的一個(gè)物理量。成為衡量潤(rùn)濕程度的尺度，它既能反映礦物的表面性質(zhì)又可作為評(píng)定礦物可浮性的一種指標(biāo)。 潤(rùn)濕性指標(biāo)：cos 可浮性指標(biāo)：1 cos理想潤(rùn)濕狀態(tài)：00完全不潤(rùn)濕：1800通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得部分礦物的接觸角如表1。 表1 部分礦物的接觸角 礦物名稱(chēng)0礦物名稱(chēng)0硫78黃鐵礦30滑石64重晶石30輝鉬礦60方解石20方鉛礦47石灰石010閃鋅礦46石英04螢石41云母0 表1所列值與實(shí)際浮選的可浮性次序大致相當(dāng)，故通過(guò)對(duì)礦物值的測(cè)定與研究，即可掌握各個(gè)礦物的可浮性，由表

10、1也可知，大部分礦物是親水的，只有少部分為天然疏水的。 一般地， 700 礦物天然可浮性好 60700 礦物天然可浮性中等 600 礦物天然可浮性差 親水性礦物：小，比較難浮 疏水性礦物：大，比較易浮 實(shí)際生活中表明“水油不相容的現(xiàn)象，在礦物的表面性質(zhì)中也同樣存在，即親水性礦物不親油，而疏水性礦物則親油，這是氣泡與油具有的共同性質(zhì)。由于多數(shù)礦物不是自然疏水的, 因此必須在礦漿中添加各種浮選藥劑來(lái)選擇性地控制各種礦物表面的親水性，獲得所需要的礦化能力。在浮選過(guò)程中加入捕收劑后，擴(kuò)大了有用礦物與脈石礦物之間的這種差異是進(jìn)行礦物浮選的基礎(chǔ)措施。 在礦物浮選中，為了改變礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)，提高或降

11、低礦物的可浮性，以擴(kuò)大礦漿中各種礦物可浮性的差異，進(jìn)行有效地分選，所使用的各種無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物，稱(chēng)為浮選藥劑。浮選藥劑或用于調(diào)節(jié)礦漿的浮選性質(zhì)，或用來(lái)改善氣泡的浮選性質(zhì)，為礦物的分選創(chuàng)造有利條件。2、礦物向氣泡附著的基本過(guò)程 礦物向氣泡附著的過(guò)程是浮選的基本行為。（1礦物向氣泡附著的熱力學(xué)分析（2礦物向氣泡附著的動(dòng)力學(xué)分析（1礦物向氣泡附著的熱力學(xué)分析 隨著礦粒表面疏水性增加，接觸角增大，潤(rùn)濕性cos減少，則可浮性指標(biāo)就增加，E值也就增大。 根據(jù)熱力學(xué)定律，在恒溫條件下如果過(guò)程變化前的體系比變化后的體系自由能大，即EO，則過(guò)程有自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)。 這就可解釋?zhuān)涸绞鞘杷牡V物，自發(fā)附著于氣泡上浮的

12、趨勢(shì)也就越大。也就是說(shuō)，當(dāng) E=0時(shí)，礦粒不能向氣飽附著，不能發(fā)生浮逸行為。而只要E0時(shí)，礦粒能夠向氣飽自動(dòng)附著，就會(huì)產(chǎn)生浮選行為。隨著E的增大，礦粒附著在氣泡的可能性也就越大，其可浮性也就越來(lái)越好。 從理論上分析，其可浮的基本條件必須是E0，即接觸角0。天然產(chǎn)出的各種礦物，在浮選藥劑的作用下，其中大多數(shù)礦物的接觸角是大于零的。（2礦物向氣泡附著的動(dòng)力學(xué)分析 在浮選過(guò)程中，礦粒附著于氣泡上經(jīng)歷以下三個(gè)階段： 1)礦粒與氣泡相互接近與接觸階段(圖5-5a)； 2)礦粒與氣泡之間的水化膜變薄與破裂階段(圖5-5b)； 3)礦?？朔嗣撀淞Φ挠吧危跉馀萆细街A段(圖55c)。（2礦物向氣泡附著的動(dòng)

13、力學(xué)分析 (1)礦粒與氣泡相互接近與接觸階段： 在浮選過(guò)程中，由于浮選機(jī)的機(jī)械攪拌作用以及氣泡的上升、礦粒的下沉都可能使礦粒與氣泡不斷地發(fā)生碰撞。根據(jù)近代快速攝影結(jié)果表明，礦粒與氣泡的附著并不是碰撞一次就可實(shí)現(xiàn)的，而是需要碰撞上十次甚至更多次才可能實(shí)現(xiàn)。 (2)礦粒與氣泡之間的水化膜變薄與破裂階段： 由于水分子的極化作用以及礦粒表面剩余鍵力的存在，使得礦漿中的礦粒被水包圍著，在礦粒表面形成水化膜。彌散在礦漿中的氣泡，由于在水氣界面存在著界面自由能，在其表面也存在著類(lèi)似的水化膜。當(dāng)?shù)V粒與氣泡接觸、靠近時(shí)并使彼此的水化膜減薄。最后減落到這層水化膜很不穩(wěn)定，并引起迅速破裂，礦粒附著在氣泡上。此時(shí)，氣

14、泡從接觸點(diǎn)開(kāi)始，從礦粒表面排開(kāi)大部分水化膜。在礦物表面上，還留下有極薄的殘余水化膜。殘余水化膜是一個(gè)相當(dāng)于單分子層的水膜，它與氣泡中的蒸汽相平衡，與礦粒表面聯(lián)系得十分牢固，性質(zhì)似晶體。據(jù)認(rèn)為，殘余水化膜的存在，不影響礦粒在氣泡上的附著。 殘余水化膜厚度與礦物表面的潤(rùn)濕性密切相關(guān)。疏水性礦物殘余水化膜薄，在與氣泡碰撞中，這層水化膜易于變薄、破裂，從而實(shí)現(xiàn)附著。而親水性礦物則相反。礦粒與氣泡接觸，水化膜變薄、破裂并實(shí)現(xiàn)附著的整個(gè)時(shí)間，叫粘著時(shí)間或感應(yīng)時(shí)間 (TM)。 TM必須小于礦粒與氣泡碰撞時(shí)間，礦粒才可能實(shí)現(xiàn)向氣泡的附著。否則，會(huì)因水化膜來(lái)不及破裂或礦粒受氣泡的彈性作用而不能實(shí)現(xiàn)在氣泡上的附著

15、，因而，感應(yīng)時(shí)間與附著速度是一個(gè)十分重要的動(dòng)力學(xué)條件。 實(shí)踐表明，浮選過(guò)程中加入各種浮選藥劑，可以人為地改變上述動(dòng)力學(xué)條件，明顯地提高浮選效率。 (3)礦粒克服了脫離力在氣泡上附著: 礦粒附著在氣泡上后，能否上浮至礦漿面最終進(jìn)入泡沫產(chǎn)品還要看脫落力的大小。 下面僅就作用在礦粒氣泡聚合體上的主要的力，作粗略的綜合分析，以期找出影響受力的主要因素。 在其它條件不變的情況下，礦粒表面疏水性越強(qiáng)(即越大)，礦粒在氣泡上的附著力也就超大，就難于脫落。觀(guān)察氣泡從礦粒表面脫落的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)：脫落總是從縮小附著面積開(kāi)始的。在這個(gè)過(guò)程中，水從附著面積逐漸排擠氣體。礦粒表面的疏水性越強(qiáng)，水排氣的過(guò)程越難實(shí)現(xiàn)，

16、礦粒從氣泡表面脫落的幾率就越小，附著也就越牢固。 由上熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析表明：礦粒附著于氣泡的過(guò)程能否實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵在于能否最大限度地提高被浮礦物表面的疏水性，增大接觸角值。 改變礦物表面潤(rùn)濕性的有效措施，是采用各種不同用途的浮選藥劑。因而，在浮選工藝中，正確地選擇、使用浮選藥劑是調(diào)整礦物可浮性的主要外因條件。第三節(jié)第三節(jié) 浮選藥劑浮選藥劑浮選藥劑的分類(lèi)與作用浮選藥劑的分類(lèi)與作用 礦物能否浮選取決于礦物表面的潤(rùn)濕性。自然界中的礦物，絕大多數(shù)可浮性都很差，必須用浮選藥劑來(lái)加強(qiáng)。而且這種加強(qiáng)必須要有選擇性，即只能加強(qiáng)一種礦物或某幾種礦物的可浮性，而對(duì)其他礦物不僅不能加強(qiáng)有時(shí)還要削弱。這樣，就可以人為地

17、控制礦物的浮選行為。 （ l捕收劑 (2起泡劑 (3調(diào)整劑 （4活化劑 （5抑制劑 （6介質(zhì)調(diào)整劑 （7分散劑與絮凝劑 浮選藥劑按用途分類(lèi)： 浮選藥劑的作用和分類(lèi)是相對(duì)的，某種藥劑在一定條件下屬于此類(lèi)，而在另一條件下可能屬于另一類(lèi)。如硫化鈉Na2S在浮選有色金屬硫化礦時(shí)是抑制劑，而在浮選有色金屬氧化礦時(shí)是活化劑，但用量多時(shí)又是抑制劑。 1 1 捕收劑捕收劑（1 1捕收劑結(jié)構(gòu)及分類(lèi)捕收劑結(jié)構(gòu)及分類(lèi)捕收劑：能選擇性地作用于礦物表捕收劑：能選擇性地作用于礦物表面并使其疏水的有機(jī)物為捕收劑。面并使其疏水的有機(jī)物為捕收劑。捕收劑作用于礦物捕收劑作用于礦物- -水界面，通過(guò)水界面，通過(guò)提高礦物的疏水性，使

18、礦粒能更牢提高礦物的疏水性，使礦粒能更牢固地附著于氣泡而上浮。固地附著于氣泡而上浮。捕收劑按分子結(jié)構(gòu)分成三大類(lèi)：捕收劑按分子結(jié)構(gòu)分成三大類(lèi)：1 1異極性捕收劑異極性捕收劑2 2非極性捕收劑非極性捕收劑3 3兩性捕收劑兩性捕收劑工業(yè)捕收劑的要求（1來(lái)源廣，易于制??； (2) 價(jià)格低，便于使用，即易溶于水，無(wú)臭，無(wú)毒，成分穩(wěn)定、不易變質(zhì)等； (3) 捕收作用強(qiáng)，具有足夠的活性； (4) 有較高的選擇性，最好只對(duì)某一種礦物具有捕收能力。 異極性捕收劑： 是異極性物質(zhì)。常見(jiàn)的異極性捕收劑如，黃藥 (ROCSSNa)、脂肪酸(RCOOH)、胺類(lèi)(RNH2)等。 這類(lèi)捕收劑的分子是由極性基(OCSSNa，

19、COOH, NH2)和非極性基(R)兩部分組成。 在極性基中不是全部的原子價(jià)都被飽和，因而有剩余親和力。它們決定了極性基的作用活性。它與礦物表面作用時(shí)，固著在礦物表面上，故也叫親固基。 在非極性基中，全部原子價(jià)均被飽和，因而，具有很低的化學(xué)活性，不被水所潤(rùn)濕，也不易與其它化合物反應(yīng)，對(duì)礦物表面起疏水作用。 由于黃藥分子選擇性地在礦物表面上吸附或發(fā)生化學(xué)固著，它有一定的取向，即以極性基朝向礦物，以非極性基朝向水，因而在礦物表面形成一層琉水性薄膜。異極性捕收劑根據(jù)是否可解離為離子分為:離子型捕收劑(陰離子捕收劑與陽(yáng)離子捕收劑)。非離子型捕收劑(硫化物) 極性油類(lèi)捕收劑： 其化學(xué)通式為R-H。例如，

20、煤油，變壓器油等。由于油類(lèi)捕收劑分子內(nèi)各原子之間以極強(qiáng)的共價(jià)健相互結(jié)合，對(duì)外則呈現(xiàn)為弱的分子鍵，因而易附著于表面同樣呈弱分子鍵的非極性礦物，如：石墨，輝鉬礦等礦物表面上。非極性的煤油分子與強(qiáng)極性的水分子之間的作用力很弱，所以表現(xiàn)出疏水性。兩性捕收劑： 異極性捕收劑和非極性捕收劑的過(guò)渡類(lèi)型。（硫化礦：方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦等）黃藥的名稱(chēng)、組成和結(jié)構(gòu)黃藥學(xué)名黃原酸鹽，按化學(xué)組成也稱(chēng)為烴基二硫代碳酸鹽，黃藥的一般化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)：硫化礦浮選常用的捕收劑之一硫化礦浮選常用的捕收劑之一黃藥黃藥CHHCHHHOCSSNa(K)Non-polarPolarCation陽(yáng)離子極性部分非極性部分陰離子 黃

21、藥在水中解離：ROCSSMe=ROCSS-+Me+R為非極性的烴基，Me為堿金屬離子(通常為Na+或K+)。黃藥的性質(zhì)： 物理性質(zhì)：常溫下是黃色粉末狀固體，常因雜質(zhì)的存在而使顏色稍深有刺激性臭味，有毒，可燃，易溶于水、丙酮和醇。 穩(wěn)定性：黃藥是一種不穩(wěn)定的化合物，遇熱分解，遇水或酸也可分解，遇水引起分解的速度較慢、遇酸則很快分解。分解后產(chǎn)物為醇、二硫化碳和苛性鈉；黃藥遇堿，或者本身含有游離的堿時(shí)可以引起分解而生成一些硫代碳酸鹽、硫化物及其他一些雜質(zhì)。 黃藥的捕收作用： 常用的黃藥有乙基黃藥(CH3CH2OCSSMe)及丁基黃藥CH3CH2CH2CH2OCSSMe)。黃藥是硫化礦物(方鉛礦，黃銅

22、礦，閃鋅礦，黃鐵礦等)最常用的捕收劑。 礦漿經(jīng)過(guò)黃藥處理，硫化礦物表面即與黃藥的極性基發(fā)生作用，而非極性基端朝外起疏水作用。硫化礦物表面由于吸附了黃藥，其疏水性大大增強(qiáng)，與彌散礦漿中的氣泡附著，借氣泡浮力上浮至礦漿表面，將其收集為泡沫產(chǎn)品，即得精礦；而未與氣泡附著的脈石礦物留在礦漿內(nèi)，從而達(dá)到分選的目的。 成分：黑藥是烴基二硫代磷酸鹽R2PO2SSH(Me),其中常用的烴基R為甲酚基或烷氧基。 黑藥是僅次于黃藥、應(yīng)用較廣的硫化礦物捕收劑。目前，生產(chǎn)的黑藥有甲酚黑藥和丁基胺黑藥兩種。 構(gòu)造：硫化礦浮選常用的捕收劑之二硫化礦浮選常用的捕收劑之二黑藥黑藥黑藥的物理性質(zhì)： 甲酚黑藥為暗綠色油狀液體，微

23、溶于水，比重為1.1，有難聞的臭味，具有腐蝕性，能燒傷皮膚，具有起泡能力。 丁基胺黑藥是一種白色細(xì)粒給晶粉末，微臭易溶于水。在通常情況下，不易變質(zhì)，較穩(wěn)定，具有起泡性，無(wú)腐蝕性。因而，使用丁基胺黑藥可以改善工業(yè)衛(wèi)生條件。 由于黑藥具有起泡性能，使用時(shí)用量不宜過(guò)大，一般為25 100克/噸。氧化礦常用的捕收劑脂肪酸及其皂類(lèi)（氧化礦：白鎢礦、錫石、赤鐵礦、褐鐵礦等） 脂肪酸及其皂類(lèi)也是常用的陰離子型捕收劑。常用來(lái)浮選非硫化礦物，其中較常用的是油酸(C17 H33COOH)或油酸鈉(C17 H33COONa)。由于油酸與油酸鈉是由植物油脂制取的，來(lái)源受到一定限制，目前已為氧化石蠟皂與塔爾油所代替。

24、氧化石蠟皂是以煉制石油的副產(chǎn)品石蠟為原料，經(jīng)氧化皂化而制得的。 氧化石蠟皂外觀(guān)呈暗黃色油脂膏狀物，溶于水，由于含有一定量低分子的羧酸，故其起泡性能較差，其捕收能力也較差，但選擇性好。硅酸鹽礦物的捕收劑胺類(lèi) 胺類(lèi)捕收劑分子在水中解離出陽(yáng)離子，陽(yáng)離子上帶有起疏水作用的烴基，屬于異極性陽(yáng)離子捕收劑。非極性礦物的捕收劑非極性油類(lèi)烴類(lèi)油的整個(gè)分子是非極性的，沒(méi)有極性基，其本身具有很強(qiáng)的疏水性。烴類(lèi)油只能作為自然可浮性好的礦物的捕收劑，如非極性礦物石墨、輝鉬礦、自然硫和滑石以及煤等。 2 2 起泡劑起泡劑 浮選礦漿浮選礦漿經(jīng)捕收劑和調(diào)整劑處理，經(jīng)捕收劑和調(diào)整劑處理，使礦物的表面性質(zhì)達(dá)到使礦物的表面性質(zhì)達(dá)到

25、了浮選要求，此時(shí)如果了浮選要求，此時(shí)如果礦漿中在性質(zhì)良好的起礦漿中在性質(zhì)良好的起泡就能實(shí)現(xiàn)浮選。泡就能實(shí)現(xiàn)浮選。 普通的水或普通的水或礦物懸浮液中通人氣體礦物懸浮液中通人氣體只能形成少量大而碎的只能形成少量大而碎的氣泡，不能形成泡沫，氣泡，不能形成泡沫，但往水中加人少量異極但往水中加人少量異極性表面活性物質(zhì)，例如性表面活性物質(zhì)，例如醇、有機(jī)酸等，便以得醇、有機(jī)酸等，便以得到小而不易兼并的氣飽，到小而不易兼并的氣飽，氣泡浮到水面，生成具氣泡浮到水面，生成具有一定穩(wěn)定性的飽沫。有一定穩(wěn)定性的飽沫。這些具有起泡作用的表這些具有起泡作用的表面活性物質(zhì)稱(chēng)為起泡劑。面活性物質(zhì)稱(chēng)為起泡劑。AirPolarN

26、on-polarAction of FrotherWater（1 1） 起泡劑的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)起泡劑的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 目前廣泛采用的起泡劑通常是一種異極性表目前廣泛采用的起泡劑通常是一種異極性表面活性物質(zhì)有機(jī)物），由兩部分組成一端為極面活性物質(zhì)有機(jī)物），由兩部分組成一端為極性基，親水；另一端為非極性基，親氣。因而，性基，親水；另一端為非極性基，親氣。因而，起泡劑能在氣起泡劑能在氣- -液界面上定向吸附和排列，起泡劑液界面上定向吸附和排列，起泡劑起泡能力與這兩個(gè)基的性質(zhì)密切相關(guān)。起泡能力與這兩個(gè)基的性質(zhì)密切相關(guān)。羥基 OH 羧基 COOH羰基 =C=O胺基 NH2（2 2 ） 起泡劑的作用與機(jī)理起泡劑的

27、作用與機(jī)理作用：作用： 使空氣在礦漿中分散成小起泡，并防使空氣在礦漿中分散成小起泡，并防止起泡兼并；止起泡兼并；機(jī)理：機(jī)理： 起泡劑多數(shù)是異極性表面活性劑，可起泡劑多數(shù)是異極性表面活性劑，可以在氣以在氣- -液界面吸附濃集，降低氣液表面能，液界面吸附濃集，降低氣液表面能，使氣泡體系能量降低，促使空氣分散，生使氣泡體系能量降低，促使空氣分散，生成直徑較小的氣泡，并能在相界面上進(jìn)行成直徑較小的氣泡，并能在相界面上進(jìn)行定向排列，以其極性端指向水，非極性端定向排列，以其極性端指向水，非極性端指向氣。由于極性端和水分子發(fā)生作用，指向氣。由于極性端和水分子發(fā)生作用，在氣泡表面形成一層水化層，阻礙了氣泡在氣

28、泡表面形成一層水化層，阻礙了氣泡的兼并，同時(shí)還可增加氣泡抗變形及破裂的兼并，同時(shí)還可增加氣泡抗變形及破裂的能力。的能力。（3 3常用起泡劑常用起泡劑 松油松油是最早的天然起泡劑，應(yīng)用是最早的天然起泡劑，應(yīng)用最廣；最廣； 2 2號(hào)油號(hào)油亦稱(chēng)松醇油是我國(guó)選礦廠(chǎng)亦稱(chēng)松醇油是我國(guó)選礦廠(chǎng)應(yīng)用最廣泛的一種起泡劑。占起泡劑應(yīng)用最廣泛的一種起泡劑。占起泡劑總用量的總用量的 95 95 以上。起泡性能較松以上。起泡性能較松油稍弱，泡沫稍脆，無(wú)捕收能力，組油稍弱，泡沫稍脆，無(wú)捕收能力，組成和性質(zhì)較穩(wěn)定。成和性質(zhì)較穩(wěn)定。 樟腦油樟腦油分紅、白、藍(lán)三種，白色分紅、白、藍(lán)三種，白色油可代替松油可代替松 油作起泡劑，選擇

29、性較油作起泡劑，選擇性較松油好，并可用于優(yōu)先浮選；紅色油松油好，并可用于優(yōu)先浮選；紅色油生成的泡沫發(fā)粘；藍(lán)色油則兼具起泡生成的泡沫發(fā)粘；藍(lán)色油則兼具起泡性和捕收性，可用于浮選煤泥或與其性和捕收性，可用于浮選煤泥或與其他起泡劑配合使用；他起泡劑配合使用； 桉葉油桉葉油起泡性比松油弱，但選擇起泡性比松油弱，但選擇性好，用量較大。性好，用量較大。3 3、抑制劑、抑制劑 凡能夠破壞或削弱礦物對(duì)捕收凡能夠破壞或削弱礦物對(duì)捕收劑的吸附，增強(qiáng)礦物表面親水性劑的吸附，增強(qiáng)礦物表面親水性的藥劑稱(chēng)之為抑制劑。的藥劑稱(chēng)之為抑制劑。 通過(guò)以下三種方式抑制礦物：通過(guò)以下三種方式抑制礦物： 從溶液中消除活化離子作用。從溶

30、液中消除活化離子作用。如某些礦物在活化離子的作用下如某些礦物在活化離子的作用下可以實(shí)現(xiàn)浮選，若將這些活化離可以實(shí)現(xiàn)浮選，若將這些活化離子消除就使礦物達(dá)到抑制。例如子消除就使礦物達(dá)到抑制。例如石英在石英在 Ca2Ca2、Mg2Mg2離子的活化離子的活化下才能被脂肪酸類(lèi)捕收劑浮選，下才能被脂肪酸類(lèi)捕收劑浮選，若在浮選前加人蘇打，使若在浮選前加人蘇打，使Ca2Ca2、Mg2Mg2離子生成不溶性鹽的沉淀，離子生成不溶性鹽的沉淀，消除了消除了Ca2Ca2、Mg2Mg2離子的活化離子的活化作用，可使石英失去可浮性。作用，可使石英失去可浮性。 消除礦物表面的活化薄膜。如前所述，閃鋅礦表面生成硫化銅薄膜后可用

31、黃藥浮選，當(dāng)硫化銅薄膜被氰化物溶解后閃鋅礦就失去可浮性，從而達(dá)到抑制的目的。在礦物表面形成親水的薄膜，提高礦物表面的水化性，削弱對(duì)捕收劑的吸附活性。 幾類(lèi)常用的抑制劑：幾類(lèi)常用的抑制劑： （ 1石灰石灰 石灰是黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化礦石灰是黃鐵礦、磁黃鐵礦等硫化礦物廉價(jià)而有效的抑制劑。在抑制黃鐵礦物廉價(jià)而有效的抑制劑。在抑制黃鐵礦時(shí)，在礦物表面生成親水的氫氧化鐵薄時(shí)，在礦物表面生成親水的氫氧化鐵薄膜，增加了鐵礦礦表面的潤(rùn)濕性而引起膜，增加了鐵礦礦表面的潤(rùn)濕性而引起抑制作用。石灰加水解離出抑制作用。石灰加水解離出OH，表，表現(xiàn)出較強(qiáng)的堿性，有調(diào)整礦漿的現(xiàn)出較強(qiáng)的堿性，有調(diào)整礦漿的pH值值的作用。

32、石灰造成的堿性介質(zhì)，還可消的作用。石灰造成的堿性介質(zhì)，還可消除礦漿中一些有害離子除礦漿中一些有害離子(如如Cu+， Fe+)的影響，使之沉淀為的影響，使之沉淀為Cu(OH)2與與Fe(OH3。 2氰化物 氰化物是閃鋅礦、黃鐵礦和黃銅礦的有效抑制劑，常用的有氰化鉀KCN和氰化鈉NaCN)。 氰化物毒性很強(qiáng)，易溶于水，其水解產(chǎn)物 HCN 易揮發(fā)，劇毒。在浮選過(guò)程中起抑制作用的是CN-離子。所以氰化物只能在堿性礦漿中使用，這樣不僅能降低其耗量和毒性，并能增強(qiáng)抑制作用。3重鉻酸鹽 重鉻酸鉀 K2CrO7或重鉻酸鈉 Na2CrO7是方鉛礦的有效抑制劑，對(duì)黃鐵礦也有抑制作用。在多金屬硫化礦浮選中，重鉻酸鹽

33、主要用于銅-鉛混合精礦分離時(shí)抑鉛浮銅。例如重銘酸鹽在弱堿性礦漿中生成鉻酸離子，鉻酸離子化學(xué)吸附在方鉛礦表面生成難溶而親水的銘酸鉛薄膜，使方鉛礦受到抑制。重鉻酸鹽或鉻酸鹽都是強(qiáng)氧化劑，為促使方鉛礦表面的氧化，要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間攪拌。4硫酸鋅ZnSO47H2O ) 硫酸鋅是白色晶體，易溶于水，是閃鋅礦的抑制劑，只有在堿性礦漿中才有抑制作用，礦漿 PH 值越高其抑制作用也就越強(qiáng)。硫酸鋅在堿性礦漿中生成氫氧化鋅 Zn(OH)2膠體，一般認(rèn)為硫酸鋅的抑制作用主要是由于生成的氫氧化鋅的親水膠粒吸附在閃鋅礦表面，阻礙了礦物表面與捕收劑的作用。單獨(dú)使用硫酸鋅對(duì)閃鋅礦的抑制作用較弱，通常與其他抑制劑配合使用。5硫化

34、鈉 硫化鈉是有色金屬氧化礦的活化劑，但用量過(guò)多時(shí)被活化的礦物又被抑制。硫化礦物的抑制作用決定于硫化鈉本身的濃度和介質(zhì)的pH值，硫化鈉的抑制作用在于HS-離子在硫化礦和黃藥陰離子間進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，HS-濃度達(dá)到臨界值時(shí)，礦物被抑制硫化鈉在礦漿中易氧化，濃度不易控制，對(duì)礦物的抑制往往帶有時(shí)間性，故實(shí)踐上很少采用單一的硫化鈉作為硫化礦物的選擇性抑制劑。4 4、活化劑、活化劑 活化劑是用來(lái)提高被活化劑是用來(lái)提高被抑制礦物的浮游活性。例如，閃抑制礦物的浮游活性。例如，閃鋅礦在優(yōu)先浮選中受到抑制作用，鋅礦在優(yōu)先浮選中受到抑制作用，在下一步要浮選閃鋅礦時(shí)，通常在下一步要浮選閃鋅礦時(shí)，通常用硫酸銅來(lái)活化它。此時(shí)，在

35、閃用硫酸銅來(lái)活化它。此時(shí)，在閃鋅礦表面形成了硫化銅薄膜，硫鋅礦表面形成了硫化銅薄膜，硫化銅礦物易于與黃藥作用，生成化銅礦物易于與黃藥作用，生成疏水性表面，使閃鋅礦又能夠附疏水性表面，使閃鋅礦又能夠附著于氣泡上，從而使閃鋅礦活化。著于氣泡上，從而使閃鋅礦活化。 硫酸銅也是黃鐵礦、硫酸銅也是黃鐵礦、毒砂的活化荊。硫酸是黃鐵礦的毒砂的活化荊。硫酸是黃鐵礦的活化劑。活化劑。 在浮選有色金用氧化礦(如：白鉛礦、孔雀石等)時(shí)，硫化鈉是常用的活化劑。因?yàn)榱蚧c與這些氧化礦物的表面作用后，產(chǎn)生硫化物，使黃藥類(lèi)捕收劑能與這種硫化物表面作用，從而使這些氧化礦物浮起。 堿土金屬與重金屬離子Ca、Ba、 Fe等)是石

36、英與硅酸鹽類(lèi)礦物的活化劑。提高鐵礦砂入爐品位，采用陰離子捕收劑反浮選石英等脈石礦物時(shí)，就是利用Ca 離子活化石英，硅酸鹽礦物的道理。5 5 介質(zhì)調(diào)整劑介質(zhì)調(diào)整劑 介質(zhì)調(diào)整劑主要是用介質(zhì)調(diào)整劑主要是用來(lái)調(diào)整礦漿的性質(zhì)，造成有利來(lái)調(diào)整礦漿的性質(zhì)，造成有利于浮選分離的介質(zhì)條件。于浮選分離的介質(zhì)條件。 其主要作用有：其主要作用有：(1)(1)調(diào)調(diào)整礦漿的酸堿度整礦漿的酸堿度( (即即pHpH值值) )；(2)(2)調(diào)整礦漿的分散與團(tuán)聚。調(diào)整礦漿的分散與團(tuán)聚。 PH調(diào)節(jié)：向礦漿中通入CO2或SO2等座氣來(lái)調(diào)整礦漿的PH值和強(qiáng)化浮選過(guò)程，也得到較好的效果。實(shí)質(zhì)上，也就是碳酸與硫酸的作用，這不僅節(jié)省了硫酸等

37、化工原料，還減少了有害氣體對(duì)大氣的污染。礦泥分散及團(tuán)聚：礦泥分散及團(tuán)聚的機(jī)理是改變礦粒表面的電荷性質(zhì)。當(dāng)加入不同電解質(zhì)后，如果使礦泥微粒表面都帶有同名電荷，因?yàn)橥韵喑?，礦泥就分散懸??；如果使礦粒表面的電荷中和即電荷為零，則細(xì)粒彼此失去相斥力，由于表面相互之間的自然作用而團(tuán)聚下沉。6 6 絮凝劑及有機(jī)抑制劑絮凝劑及有機(jī)抑制劑 高分子有機(jī)化合物通過(guò)高分子絮凝劑的橋聯(lián)作用構(gòu)成松散的、多孔的、具有三度空間結(jié)構(gòu)的絮狀體，稱(chēng)為絮凝。 有機(jī)抑制劑的作用機(jī)理：它的分子中的某些極性基與礦物表面發(fā)生親固后，分子中其余的極性基朝外，使礦物表面親水性提高，從而產(chǎn)生抑制作用；在另外的一些情況下，由于礦漿中酸堿度的影響

38、并有電解質(zhì)的存在，會(huì)影響礦物表面的電性質(zhì)，此時(shí)高分子有機(jī)化合物靠靜電力(當(dāng)呈離子狀態(tài)時(shí))或靠氫鍵力(非離子狀志)與礦物相互作用而“橋聯(lián)，從而產(chǎn)生絮凝?？梢?jiàn)，有些高分子化合物，既可作為抑制劑使用，又可作為絮凝劑使用。 1 浮選機(jī)概述 浮選機(jī)是實(shí)現(xiàn)浮選過(guò)程的重要設(shè)備。 浮選時(shí)，礦漿與浮選藥劑調(diào)和后送入浮選機(jī)，在其中經(jīng)攪拌和充氣，使欲浮選的礦物附著于氣泡上形成礦化氣泡，浮到礦漿表面形成礦化泡沫層，泡沫用刮板刮出，或以自溢的方式溢出，即得泡沫產(chǎn)品精礦），而非泡沫產(chǎn)品則自槽底排出。 浮選技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的好壞，與所采用的浮選機(jī)的性能密切相關(guān)。1工作連續(xù)可靠、耐磨、耗電少、構(gòu)造簡(jiǎn)單等良好的機(jī)械性能；2具有充氣

39、作用：浮選機(jī)必須能夠向礦槳中充人或壓入足量的空氣，使它充分彌散成大小合適、均勻分布的氣泡。充氣性能是浮選機(jī)性能好壞的重要標(biāo)志；3具有攪拌作用：必須保證槽內(nèi)礦漿受到強(qiáng)烈而均勻的攪拌以及礦粒懸浮并均勻分布。同時(shí)，促使某些難溶藥劑溶解、分散；4具有調(diào)節(jié)礦漿面、礦槳循環(huán)量、充氣量的作用；5對(duì)于浮選所獲飽沫產(chǎn)品及槽內(nèi)殘留礦漿，具有能連續(xù)不斷的排出作用。（1） 浮選機(jī)應(yīng)具有以下作用 （2 2） 浮選機(jī)的的分類(lèi)浮選機(jī)的的分類(lèi) 浮選機(jī)的種類(lèi)繁多，差別主要表現(xiàn)在充氣方式、充氣攪拌裝置結(jié)構(gòu)等方面，所以目前應(yīng)用最多的分類(lèi)法是按充氣和攪拌方式的不同將浮選機(jī)分為兩大類(lèi)，即機(jī)械攪拌式和無(wú)機(jī)械攪拌式。 按空氣分離成氣泡的方

40、式不同分類(lèi)： 1、機(jī)械攪拌式浮選機(jī) 自吸式 強(qiáng)制吹入式 2、充氣式浮選機(jī) 3、變壓式浮選機(jī) （3） 一般浮選機(jī)各作用區(qū)的分布 混合區(qū)：氣泡群和礦粒進(jìn)行大量碰撞，有些跟隨葉輪攪拌作紊流運(yùn)動(dòng)，其氣泡速度可達(dá)100cm/s,但氣泡的升浮運(yùn)動(dòng)較慢。浮選區(qū)：礦化的氣泡在上浮過(guò)程中隨靜水壓力的減小，升浮速度逐漸加大。泡沫區(qū)或刮泡區(qū)）：大量礦化氣泡聚集，氣泡升浮速度降低，甚至停止，氣泡兼并增加，兼并過(guò)程中水化膜破裂時(shí)泄下的部分水帶走夾在泡沫層中的疏水性差、吸附較弱的雜質(zhì)顆粒，起到二次富集作用。充氣性能與浮選指標(biāo) （精礦、尾礦質(zhì)量和數(shù)量）；處理能力各種形式）；動(dòng)力消耗噸原礦計(jì)）；價(jià)格、裝置、操作、維修費(fèi)用及占

41、地面積等。 浮選礦漿充氣氣主要包括兩個(gè)過(guò)程氣泡的生成及氣泡的兼并和溶解。氣泡的生成氣泡生成的三種方法：1機(jī)械攪拌作用將空氣流粉碎形成氣泡機(jī)械攪拌式浮選機(jī)氣泡生成主要通過(guò)此法，形狀不同的轉(zhuǎn)子或葉輪對(duì)礦漿進(jìn)行激烈攪拌，使礦漿產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋渦運(yùn)動(dòng)。由于旋渦的剪切作用吸人浮選機(jī)的空氣被分散成直徑不等的氣泡。 2空氣通過(guò)多孔介質(zhì)的細(xì)小眼孔形成氣泡 壓入式浮選機(jī)如浮選柱等的氣泡生成用此法。壓人的空氣通過(guò)帶有細(xì)小孔眼的多孔介質(zhì)，如微孔陶瓷、帆布等。特別的充氣器后便會(huì)產(chǎn)生細(xì)小氣泡。但空氣的壓力要適當(dāng)：太小時(shí)不利于空氣透過(guò)，氣泡數(shù)量少；過(guò)大時(shí)又易形成噴射氣流而不成泡，并造成液面不穩(wěn)。壓力大小由充氣器決定。 3氣體

42、從礦漿中析出形成微泡 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，空氣在水中的溶解度約為2%，當(dāng)壓力降低，溶解的氣體便會(huì)以微小氣泡的形式從溶液中析出。析出的微泡具有直徑小、分散度高、氣-液界面大、有選擇地優(yōu)先在疏水性較高的表面析出等特點(diǎn)，因而稱(chēng)為活性微泡。近代浮選機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)很注意確保大量微泡并以此強(qiáng)化浮選過(guò)程。微泡在礦粒表面的析出有利于突破礦粒與氣泡之間的水化層，當(dāng)粗粒表面有微泡時(shí)，其他氣泡可通過(guò)微泡附著到礦粒上，形成無(wú)殘余水化膜的附著，或許多微泡附著到粗粒礦物上構(gòu)成氣泡絮凝體而上浮，加強(qiáng)了粗粒的浮選。 氣泡生成的三區(qū)： 1） 充氣攪拌區(qū)： 對(duì)礦漿空氣混合物進(jìn)行激烈攪拌，粉碎氣流，使氣泡彌散；避免礦粒沉淀；增加礦粒和氣泡的接

43、觸機(jī)會(huì)等。在攪拌區(qū)氣泡由于跟隨葉輪甩出的礦漿流作紊流運(yùn)動(dòng)，所以，氣泡升浮速度較慢。 2） 分離區(qū)： 在此區(qū)間內(nèi)氣泡隨礦漿流一起上升，且礦粒向氣泡附著，成為礦化氣泡上浮。隨作漩渦運(yùn)動(dòng)變?nèi)?，靜水壓力減少，氣泡變大，礦化氣泡升浮速度也逐漸加大。 3） 泡沫區(qū)： 帶有礦粒的礦化氣泡上升至此區(qū)形成有一定厚度的礦化泡沫層。在泡沫層中，由于大量氣泡的聚集，氣泡升浮速度減慢。泡沫層上的氣泡會(huì)不斷自發(fā)兼并，產(chǎn)生“二次富集作用。2 2 機(jī)械攪拌浮選機(jī)機(jī)械攪拌浮選機(jī) （1 1葉輪式機(jī)械攪拌浮選機(jī)葉輪式機(jī)械攪拌浮選機(jī) 浮選機(jī)每?jī)蓚€(gè)槽構(gòu)成一個(gè)機(jī)組。第一槽帶有進(jìn)漿管以抽吸礦漿用，所以也叫吸入槽；第一槽與第二槽之間沒(méi)有中間

44、室，礦漿在下面是連通的。所以第二槽稱(chēng)為直流槽。葉輪1安裝在垂直軸2的下端，垂直軸上部裝有皮帶輪3，通過(guò)三角皮帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪較快地回轉(zhuǎn)。空氣經(jīng)導(dǎo)管4吸人。每一機(jī)組內(nèi)的礦槳面用閘門(mén)5調(diào)節(jié)。葉輪上面有水輪蓋板6和中空進(jìn)氣管了。進(jìn)氣管了下端安裝有進(jìn)槳管10。進(jìn)槳管10與承礦箱11聯(lián)接。轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋桿9可控制礦漿循環(huán)8的大小，借以調(diào)節(jié)循環(huán)礦漿量。機(jī)械攪拌式浮選機(jī)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)優(yōu)點(diǎn)： 充氣量大、生產(chǎn)能力大、檢修方便；得到廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)： 葉輪與水輪蓋板上導(dǎo)向葉片的間隙大小很難保持固定不變，隨著間隙的增大，則充氣量顯著下降。2 2 機(jī)械攪拌浮選機(jī)機(jī)械攪拌浮選機(jī) （2 2棒型機(jī)械攪拌浮選機(jī)棒型機(jī)械攪拌浮選

45、機(jī) 棒型浮選機(jī)棒輪式浮選機(jī)是在瓦爾曼型自吸和充氣兩用浮選機(jī)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)設(shè)計(jì)成的。它適用于選別各種黑色和有色金屬礦物。一般用于粗選、精選、掃選和反浮選作業(yè)。 棒型浮選機(jī)也是一種由一排金屬制的長(zhǎng)方形槽子組成的。槽體之間用螺栓聯(lián)接。槽子給構(gòu)有兩種：吸人槽與浮選槽。選用何種結(jié)構(gòu)浮選槽及槽數(shù)，取決于選別工藝流程、處理礦量和該種礦石的浮選時(shí)間。 每個(gè)浮選槽均由槽體1，軸承2、斜棒葉輪3、穩(wěn)洗器4以及刮板、凸臺(tái)和傳動(dòng)裝置所組成。吸人槽除上述部件外，在其中空軸的下端還有提架葉輪6、壓蓋(凸臺(tái))、底盤(pán)等部件。吸人槽除起浮選作用外，還兼有吸漿能力，即把槽外的礦漿，通過(guò)提漿葉輪的作用吸人槽內(nèi)。穩(wěn)壓器置于槽體底部，

46、系由幾十條垂直放置，而曲率不同的圓弧板所組成。 葉輪式與棒式浮選機(jī)的區(qū)別是充氣裝置的不同： 葉輪式浮選機(jī)的充氣裝置是由葉輪與水輪蓋板(或稱(chēng)定子)所組成。 由于導(dǎo)向葉片的傾斜方向與葉輪出口的主軸方向一致，因而減少流體出口時(shí)的水力損失，使自葉輪甩出的礦流能夠平穩(wěn)通暢地?cái)U(kuò)散出去。 與無(wú)導(dǎo)向葉片法連瓦爾德塑浮選機(jī)相比，在不增加電能消耗的情況下使吸氣量增加。 另外，進(jìn)入浮選機(jī)的空氣量多少與葉輪、水輪蓋板間所造成的負(fù)壓大小有關(guān)。葉輪與水輪蓋板之間的間隙保持在610毫米時(shí)，負(fù)壓最大。當(dāng)循環(huán)礦漿量為原礦槳量的12倍時(shí)，充氣量最大。 棒輪式浮選機(jī)的充氣裝置是由斜棒輪與凸臺(tái)(或壓蓋)所組成。斜棒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，其上每點(diǎn)

47、的線(xiàn)速度越往下越大，造成較強(qiáng)的攪拌作用。凸臺(tái)安裝在斜棒輪的下部，它的作用是防止礦漿在斜棒輪下部形成渦流，保證礦漿和空氣混合物沿著它的背面呈W形分散出去，從而增大斜棒輪區(qū)的真空度，提高吸氣量。由于礦漿呈W形沖向槽的四周，所以這種浮選機(jī)的死角很小，容積利用率高。 葉輪式與棒輪式浮選機(jī)的共同特點(diǎn)是：葉輪式與棒輪式浮選機(jī)的共同特點(diǎn)是： 借助子浮選槽下部的葉輪借助子浮選槽下部的葉輪(或棒輪或棒輪)的高速旋轉(zhuǎn)吸人的高速旋轉(zhuǎn)吸人空氣。葉輪空氣。葉輪(棒輪棒輪)的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定礦漿的充氣、攪拌程度的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定礦漿的充氣、攪拌程度與氣泡的彌散程度。與氣泡的彌散程度。 優(yōu)缺點(diǎn)比較：優(yōu)缺點(diǎn)比較： 對(duì)葉輪式浮選機(jī)而言

48、，雖具有充氣量大的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)葉輪式浮選機(jī)而言，雖具有充氣量大的優(yōu)點(diǎn)，但葉輪與蓋板之間的間隙由于磨損而變更，嚴(yán)重地影響吸氣葉輪與蓋板之間的間隙由于磨損而變更，嚴(yán)重地影響吸氣量，使選別指標(biāo)下降。此外，還存在著量，使選別指標(biāo)下降。此外，還存在著“翻花現(xiàn)象和槽翻花現(xiàn)象和槽子有效容積利用率低、礦漿深度大等缺點(diǎn)。子有效容積利用率低、礦漿深度大等缺點(diǎn)。 棒型浮選機(jī)在結(jié)構(gòu)性能上，優(yōu)于葉輪式浮選機(jī)。但棒型浮選機(jī)在結(jié)構(gòu)性能上，優(yōu)于葉輪式浮選機(jī)。但其缺點(diǎn)是其缺點(diǎn)是:吸入槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜吸入槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜(一根軸上安裝兩個(gè)葉輪，棒輪一根軸上安裝兩個(gè)葉輪，棒輪與提漿輪與提漿輪)，槽身淺，自流聯(lián)接比較困難等。，槽身淺，自流聯(lián)接比較

49、困難等。 鑒于機(jī)械攪拌式浮選機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速較高，導(dǎo)致充氣攪拌裝置極易磨損破壞，礦物泥化程度嚴(yán)重。此外，其電能消耗較大(據(jù)認(rèn)為僅有20%的電能轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Ч?、浮選速度慢、選別指標(biāo)低。 為克服上述弊病，生產(chǎn)實(shí)踐中研制與推廣使用了機(jī)械攪拌空氣強(qiáng)制吹人式浮選機(jī)。它除靠葉輪進(jìn)行充氣攪拌外，還向礦漿壓入空氣。由子附加壓氣，可適當(dāng)降低葉輪轉(zhuǎn)速，從而克服了機(jī)械磨損，改善了機(jī)械性能。屬于此種類(lèi)型的浮選機(jī)較多，如丹佛D-R型浮選機(jī)等。3 3 壓氣式浮選機(jī)壓氣式浮選機(jī)浮選柱是壓氣式浮選機(jī)之一。對(duì)流原理工作： 從底部通過(guò)充氣器的細(xì)孔不斷地向礦漿中充人空氣，在浮選柱內(nèi)便彌散成大量的氣泡。這些氣泡穿過(guò)向下流動(dòng)的礦漿而上升。經(jīng)

50、過(guò)藥劑作用過(guò)的礦漿由浮選柱的上部給入，礦粒在重力作用下緩緩下降的過(guò)程中，與氣泡相互接觸與碰撞，進(jìn)而附著于氣泡之上。礦化氣泡上浮至礦漿面形成泡沫層，溢出(或用刮板刮出)后得泡沫產(chǎn)品(精礦）。尾礦則由柱底并借助尾礦提升裝置排出。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造與維修簡(jiǎn)單、節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造與維修簡(jiǎn)單、節(jié)省動(dòng)力、占地面積小、流程簡(jiǎn)化等。省動(dòng)力、占地面積小、流程簡(jiǎn)化等。適于處理易選礦石，一般用于粗選、適于處理易選礦石，一般用于粗選、掃洗作業(yè)。掃洗作業(yè)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 在高堿度礦漿中充氣器極易結(jié)鈣在高堿度礦漿中充氣器極易結(jié)鈣堵塞；浮選柱柱體較高，欲使礦漿自堵塞；浮選柱柱體較高，欲使礦漿自流，則配置復(fù)雜、高差損

51、失大，因而流，則配置復(fù)雜、高差損失大，因而常需另設(shè)礦漿提升裝置。常需另設(shè)礦漿提升裝置。4 4 浮選機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和研究動(dòng)態(tài)浮選機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和研究動(dòng)態(tài) 浮選機(jī)的發(fā)展一直處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，20世紀(jì)60 年代后，浮選機(jī)發(fā)展側(cè)重于兩方面： 一是適于粗粒浮選的浮選機(jī)； 二是浮選機(jī)的大型化。 此外，適于細(xì)泥浮選的浮選機(jī)也逐漸引起重視。4 4 浮選機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和研究動(dòng)態(tài)浮選機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和研究動(dòng)態(tài) 當(dāng)代浮選機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和研究動(dòng)態(tài)縱觀(guān)浮選機(jī)的發(fā)展史，20世紀(jì)60年代前，選礦廠(chǎng)包括選煤廠(chǎng)主要采用兩種自吸式機(jī)械攪拌浮選機(jī)法連瓦爾德型和法格古倫型，至今，這兩種浮涉機(jī)仍在世界各地使用。 20世紀(jì)60年代后，為適應(yīng)選礦廠(chǎng)和選煤

52、廠(chǎng)的大型化、自動(dòng)化和節(jié)能的需要，進(jìn)行了大量的研究，生產(chǎn)出了許多新型、高效浮選機(jī)，并用于生產(chǎn)。 現(xiàn)代浮選機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和研究動(dòng)態(tài)：現(xiàn)代浮選機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和研究動(dòng)態(tài)： 1 1、浮選機(jī)大型化、浮選機(jī)大型化 2 2、礦漿直流化給料、礦漿直流化給料 3 3、改進(jìn)轉(zhuǎn)子、改進(jìn)轉(zhuǎn)子定子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定子系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4 4、廣泛采用壓氣式、廣泛采用壓氣式 5 5、增大槽內(nèi)礦漿通過(guò)葉輪的循環(huán)、增大槽內(nèi)礦漿通過(guò)葉輪的循環(huán) 6 6、無(wú)機(jī)械攪拌式較迅速發(fā)展、無(wú)機(jī)械攪拌式較迅速發(fā)展第五節(jié) 影響浮選過(guò)程的因素q粒度磨礦細(xì)度）q礦漿濃度q礦漿的酸堿度q藥劑添加及調(diào)節(jié)藥劑制度）q氣泡和泡沫的調(diào)節(jié)q浮選時(shí)間q水質(zhì)和礦漿溫度實(shí)踐證明，必須根據(jù)

53、礦石性質(zhì)的特點(diǎn)，并通過(guò)試驗(yàn)研究來(lái)確地選擇浮選工藝因素，才能獲得最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，影響浮選的因素如下：1 磨礦細(xì)度對(duì)浮選的影響磨礦細(xì)度必須滿(mǎn)足下列要求:1有用礦物基本上單體解離，浮選前只允許有少量有用礦物與脈石的連生體；2粗粒單體礦粒粒度，必須小于礦物浮選的位度上限。目前，浮選粒度上限，對(duì)硫化礦物一般為0.250.3毫米；自然硫0.51毫米；煤12毫米。3盡可能避免泥化。浮選礦粒粒度小于0.01毫米時(shí)，浮選指標(biāo)顯著惡化。 最適宜的磨礦細(xì)度應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)及參考生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù)確定。對(duì)于某些礦石，常采用階段磨礦與階段選別的流程，以免礦石過(guò)粉碎，及時(shí)選出已解離的礦粒。細(xì)粒浮選困難的原因 由于細(xì)粒級(jí)礦泥具有質(zhì)

54、量小，比表面積大等特點(diǎn)。由此引起微粒在介質(zhì)中浮選過(guò)怪中的一系列特殊行為： (1從微粒與微粒的作用看，由于微粒表面能顯著增加，在一定條件下不同礦物微粒之間容易發(fā)生互凝而形成非選擇性凝結(jié)。細(xì)微粒易于粘著在粗粒表面形成礦泥覆蓋； (2從微粒與介質(zhì)的作用看，微粒具有大的比表面積和表面能，因而，具有較高的藥劑吸附能力，吸附選擇性差；表面溶解度增大，使礦漿“難免離子增加；質(zhì)量小而被水流機(jī)械夾帶和泡沫機(jī)械夾帶； 礦漿濃度是指礦漿中固體礦粒的含量。通常有兩種表示方法： (1液固比表示礦漿中液體與固體質(zhì)量或體積之比，有時(shí)又稱(chēng)為稀釋度。 (2固體含量的百分?jǐn)?shù)（%)表示礦漿中固體質(zhì)量或體積所占的百分?jǐn)?shù)。2 礦漿濃度

55、及調(diào)整 礦漿濃度是浮選過(guò)程中重要的工藝因素，它影響下列各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： （1回收率： 在各種礦物的浮選中，礦漿濃度和回收率之間存在著明顯的規(guī)律性。當(dāng)?shù)V漿很稀時(shí)，回收率較低，礦漿濃度逐漸增加，則回收率也逐漸增加，并達(dá)到最大值。超過(guò)最佳的擴(kuò)漿濃度后，回收率又降低，這是由干礦漿濃度過(guò)大，使浮選機(jī)充氣條件變壞。2 礦漿濃度及調(diào)整 (2精礦質(zhì)量： 一般規(guī)律是在較稀的礦漿中浮選時(shí)，精礦質(zhì)量較高。而在較濃礦漿中浮選時(shí)，精礦質(zhì)量就降低。 (3藥劑用量： 在浮選時(shí)礦漿中必須保持一定的藥劑濃度，才能獲得良好的浮選指標(biāo)。因而。當(dāng)?shù)V槳較濃時(shí)，液相中藥劑濃度增加，處理每噸礦石的用藥量可減少，反之，當(dāng)?shù)V漿較施時(shí)，則處理

56、每噸礦石的用藥最就增加了。 (4浮選機(jī)的生產(chǎn)能力： 隨著礦漿濃度的增大，浮選機(jī)的生產(chǎn)能力按處理量計(jì)算也增加。 (5浮選時(shí)間： 在礦漿較濃時(shí)，浮選時(shí)間會(huì)增加，有利于提高回收率，增加了浮選機(jī)的生產(chǎn)率。 （6水電消耗： 礦漿愈濃，處理每噸礦石的水電消耗將少。 q在實(shí)際生產(chǎn)中，浮選時(shí)最適宜的礦漿濃度，除上述因素外，還須考慮礦石性質(zhì)和具體的浮選條件。q一般原則是：浮選比重大、粒度粗的礦物，往往用較濃的礦漿；反之，當(dāng)浮選比重較小，粒度細(xì)和礦泥時(shí)，則用較稀的礦漿；粗選作業(yè)采用較濃的礦漿，可以保證獲得高的回收率和節(jié)省藥劑，精選用較稀的濃度，則有利于提高精礦品位。掃選作業(yè)的濃度受粗選影響，一般不另行控制。3 礦

57、漿的酸堿度礦漿的酸堿度 大多數(shù)硫化礦石在堿性或弱堿性礦漿中進(jìn)行浮選。因?yàn)樗嵝缘V漿對(duì)設(shè)備有腐蝕作用；尤其重要的是，很多浮選藥劑，如黃藥、油酸、松油(2號(hào)浮選油)等在弱堿性礦漿中，較為有效。 各種礦物在采用各種不同浮選藥劑進(jìn)行浮選時(shí)，都有一個(gè)浮與“不浮的pH值，叫做臨界pH值。控制臨界pH值，就能控制各種礦物的有效分選。因而，控制礦槳的pH值，是控制浮選工藝過(guò)程的重要措施之一。 由于許多礦物是以鹽的形式存在的(如螢石CeF2)，在礦漿中會(huì)產(chǎn)生鹽的水解作用，因而對(duì)礦漿的pH值，會(huì)產(chǎn)生一定的緩沖作用。在實(shí)際工作中，調(diào)整礦漿pH值時(shí)，還必須考慮到這一點(diǎn)。4 藥劑的添加和調(diào)節(jié)藥劑的添加和調(diào)節(jié) 藥劑的添加和調(diào)節(jié)是浮選過(guò)程中重要的工藝因素，對(duì)提高藥效、改善浮選指標(biāo)有重大影響。主要包括：藥劑的正確配制、合理添加；聯(lián)合用藥以及浮選回路中藥劑最佳化的控制和調(diào)節(jié)。 浮選過(guò)程中加入藥劑的種類(lèi)和數(shù)量、加藥地點(diǎn)和加藥方式統(tǒng)稱(chēng)為藥劑制度，也稱(chēng)藥方。它對(duì)浮選指標(biāo)有重大影響。藥劑的種類(lèi)和數(shù)里，是通過(guò)礦石可選性試驗(yàn)確定的。但在生產(chǎn)實(shí)踐中，還要對(duì)加藥數(shù)量、加藥地點(diǎn)與加藥方式不斷地修正與改進(jìn)。 同一種藥劑，配制方法不同，用最量和效果都不同。配制方法的選擇主要根據(jù)藥劑的性質(zhì)、添加方法和功能。q浮選回路藥劑制度最佳化和控制，對(duì)浮選過(guò)程的穩(wěn)定和最大限度降低藥耗是重要的因素。主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和工業(yè)實(shí)驗(yàn)，