矿石可选性研究电子教案第8章

2020/4/19第八章浮选试验8.1概述8.2浮选前试样的制备、试验设备及操作技术8.3条件试验8.4闭路试验8.5浮选基础理论研究中的试验技术2020/4/198.1概述浮选是一种用途很广的选别方法，一般有色金属、稀有金属、黑色金属以及非金属矿都能采用浮选，特别对于细粒嵌布的矿石更有特殊的意义，浮选试验指标的好坏主要受工艺流程、工艺条件和药剂制度等因素影响，而重选主要是以设备为主。㈠浮选试验的主要内容①确定选别方案选别流程；②查明各个因素的主次以及因素之间的相互关系；③确定最佳的选别条件（药剂种类、用量、充气、搅拌）；④提出最终的选别指标和其他必要的技术指标。（主要探索捕收剂和抑制剂的用量及相互关系）2020/4/198.1概述㈡浮选试验的程序⑴拟定试验原则方案根据物质组成及矿石性质研究资料确定原则流程，对于金属硫化矿有等可浮、优先浮、混浮（部分混浮等）；对红铁矿等有正浮选、反浮选、选择性絮凝浮选。2020/4/198.1概述⑵试验前的准备工作·资料收集·采样（采样情况）·制样（浮选3~1㎜）·最小重量·设备、仪表检修工具·药剂·化验人员的配套情况⑶预先试验（探索试验）目的：探索可能的试验方案原则流程，大致的选别条件以及可能达到的指标2020/4/198.1概述⑷条件试验（系统试验）在探索试验的基础上详细、系统地探索确定最佳的浮选条件。⑸闭路试验在试验室模仿生产过程的试验，即进行一组将前一试验的中矿加到下一试验的相应地点。目的：确定中矿的影响、校核浮选条件和流程，确定最终指标。⑹半工业和工业性试验半工业试验是采用介于实验室和生产实际之间的连续设备上进行。工业性试验：在生产现场进行的。目的：核定实验室试验的指标及选别条件2020/4/198.2.1试样的制备㈠破碎和贮存本次试样是德兴铜矿(或永平铜矿)经破碎后的合格矿，粒度大于12㎜，实验室试验是小磨矿机，给矿粒度1~3㎜，因此必须进行破碎。一般是先用颚式破碎机粗碎，再用对辊细碎，然后用600×300的双层筛筛分，筛下产品即为1~3㎜。其制备流程如下：2020/4/198.2.1试样的制备原矿缩分备样颚式碎矿机-6+6筛分对锟-3筛分+3缩分化学分析样试样2020/4/198.2.1试样的制备贮存：主要是为了防止氧化，特别是硫化矿很易氧化，氧化后会改变可浮性。解决方法：①较粗粒度下贮存，分几次破碎到所需粒度；②放在干燥、阴凉、通风处；③准备足够的试样放在惰性气体中。在制备过程中必须注意防止污染，特别油类及药剂混入。2020/4/198.2.1试样的制备㈡磨矿实验室常用磨机规格是SMA-64（筒型）及XMQ-240×90（锥型）球磨机。有的也用陶瓷球磨机，陶球做介质，主要避免铁质的污染。磨矿加水量的计算：式中:：L——磨矿添加的水量，mlC——要求的磨矿浓度50、67、75（对应于液固比1:1、1:2、1:3）Q——矿石重量（g）100CLQC100%1QCQ2020/4/198.2.1试样的制备使用原则：①原矿较粗较硬时，采用较高浓度；②原矿含泥多、粒度较细小，采用低浓度。使用时应注意的问题：①久未用的磨矿机要选用介质石英砂或矿样先磨去铁锈，平时在使用前空磨一阵并冲洗干净即可；使用完毕必须加满石灰水或清水密封。②使用时先加水再加药，最后加矿石，且要留一点水冲洗矿石。③准确计好磨矿时间。④注意磨机运转是否正常。⑤磨完后冲洗水量必须控制，避免浮选槽装不下。如水量过多，则澄清后取出部分清液，剩余装入槽内，所取出的清液做补加水返回。2020/4/198.2.1试样的制备㈢擦洗及脱泥主要是对某些有色金属硫化矿、稀有金属硅酸盐矿石、铁矿石、磷酸盐矿石以及其它易受泥影响的矿石，必须进行擦洗和脱泥。（影响选别指标）擦洗方法：高矿浆浓度下搅拌（浮选机中）球磨机中擦洗（低转速）采用其它擦洗设备擦洗完后脱去矿泥。脱泥方法：脱泥方法：淘析法：在磨矿或擦洗过程中加矿泥分散剂，如水玻璃等稀释固液1：5以上，放在玻璃缸中搅拌，静止后用吸虹法吸去悬浮和矿泥。浮选法：加起泡剂先浮出矿泥，选择性絮凝法脱泥（加分散剂后再加絮凝剂）P1722020/4/198.2.2浮选机和浮选试验操作㈠浮选机类型：分挂槽式与单槽式挂槽式：没有充气装置，靠搅拌时产生的负压吸气。效率较低，规格5～35g，大的2000g。单槽式：有充气搅拌装置，模拟现有生产设备制成。有自动刮泡装置，规格有0.5、0.75、1.0、1.5、3及8立升6种。㈡搅拌调浆目的：使矿物颗粒悬浮及使气泡和矿粒充分接触，搅拌是在加药之后，充气之前进行，时间不定。（几分钟）加药顺序：pH调整剂→抑制剂或活化剂→捕收剂→起泡剂2020/4/198.2.2浮选机和浮选试验操作㈢泡沫的控制泡沫的质量好坏直接影响精矿质量，它主要通过调节起泡剂的用量、充气量、矿浆液面高低和认真操作来控制和调节。根据宏观现象如：泡沫大小、颜色、矿化程度、脆性、粘性来判定泡沫质量的好坏。充气量（阀门开启大小、挂槽式的调节叶轮与槽底的距离）泡沫层厚：20～50㎜。补加水：注意pH值的影响。人工刮泡时须注意起泡速度和厚度以及泡沫稳定性、均匀性。2020/4/198.2.2浮选机和浮选试验操作㈣水水质的好坏也会影响选别指标和药剂耗量。特别是脂肪酸类捕收剂会与Ca2+、Mg2+生成沉淀。硬水：（含Ca2+、Mg2+的mg/当量·升来表示）以每升水中Ca2+、Mg2+离子的mg当量数表示。软水：1.5～3的为中软水，1.5软水。中硬水：3～6硬水：6～9极硬水：92020/4/198.2.2浮选机和浮选试验操作㈤药剂的添加⑴整个试验过程所需药剂必须试验前就准备好，并且注意保存、避免变质。⑵药剂的添加方法：①水溶性药剂：按重量百分浓度或体积百分浓度添加。原矿试样重量500g药剂用量0～200g/t的用量时：配成0.5%的浓度；用量较大时：配成5％的浓度。原矿试样重量1kg时：可配成1％（用量小时）和10％（用量大时）两种浓度。2020/4/198.2.2浮选机和浮选试验操作添加药剂数量可按下式计算：V=Qq/10M式中：V——添加药剂体积ml；q——单位药剂用量g/t；QQ——试样量kg；M——所配药剂浓度％。②非水溶性药剂：如油酸、松醇油、黑药等，用注射器添加。滴数=qQ/1000d式中：q——药剂单位用量，g/tQQ——试样量，公斤d——每滴的重量2020/4/198.2.2浮选机和浮选试验操作d的测定：可用烧杯、天平等测定。称出10滴或20滴的重量然后算出每滴重量。石灰、碳酸钠可以直接加固体。㈥产品处理将浮选产品过滤、烘干、制样（磨细－200目）送化验。（化验样：5～10g）2020/4/198.3条件试验条件试验是在探索试验的基础上，对可能影响选别指标的各因素进行系统试验以便找出因素的最佳用量和各因素的主次关系。条件试验包括：磨细度试验、pH值、抑制剂、活化剂、捕收剂、起泡剂用量、浮选时间、矿浆温度、中矿处理、综合流程试验等内容。2020/4/198.4闭路试验㈠目的①找出中矿返回对指标的影响情况；②调整由于中矿返回引起的药剂用量的变化；③考察矿泥的影响及其他有害杂质的影响；④校核拟定的浮选流程；⑤确定可能达到的指标。2020/4/198.4闭路试验㈡操作按开路试验确定的流程和条件，仿照选厂连续生产过程连续地做几个试验，每次的中间产品给到下一个试验的相应作业，直到试验产品达到平衡为止。以图来说明。2020/4/198.4闭路试验2020/4/198.4闭路试验如果中间产品的量一直增加，不达平衡说明中矿在浮选过程中未能分选，只是机械地将中矿分配到精矿和尾矿中。另外，如果发现精矿品位下降，尾矿品位提高说明中矿未能分选。在这种情况下，就必须查明中矿中有用矿物的分布情况并作出相应的对策。要再磨？或单独处理？等等。2020/4/198.4闭路试验闭路试验应注意的问题：①随中矿的返回药剂用量应相应减少（包括捕收剂、起泡剂等）；②注意冲洗水和补加水的量，以免发生浮选槽装不下；对装不下的水作补加水或冲洗水。③试验前应作好充分准备、制定详细的计划和操作步骤（以免搞乱），标好各个产品的号码以免搞混；④试验必须连续，中间不能间断。2020/4/198.4闭路试验三闭路试验结果的计算：（最终指标的确定）四1将各个试验的精矿全部合并作总精矿，全部尾矿合并作总尾矿，中矿再选一次，精矿并到总精矿中，尾矿并到总尾矿中。五2将平衡后的2～3个试验的精矿和尾矿分别合并在一起作总精矿和总尾矿，然后根据：六总原矿=总精矿+总尾矿七来反推原矿指标，中矿进出相等，单独进行计算。（与设计一样）2020/4/198.4闭路试验3取最后一个试验的指标作最终指标。一般采用第二种方法计算最终指标，举例说明一下。假设做了五个试验：3、4、5个试验已达平衡，那么我们就按3、4、5个试验作为计算的依据，把3、4、5个试验看作一个整体，则：进入的有：原矿3+原矿4+原矿5+中矿2出来的有：（精矿3+精矿4+精矿5）+（尾矿3+尾矿4+尾矿5）+中5平衡：中2=中5因为：进=出所以：原矿3+原矿4+原矿5=（精矿3+精矿4+精矿5）+（尾矿3+尾矿4+尾矿5）2020/4/198.4闭路试验那么γ、P、β、ε可按下式计算：⑴重量和产率：每个单元试验的平均精矿重QK=（QK3+QK4+QK5）/3（g）每个单元试验的平均尾矿重QX=（QX3+QX4+QX5）/3（g）平均原矿重：Q0=QK+QX所以：γK=（QK/Q0）×100％γX=（QX/Q0）×100％2020/4/198.4闭路试验⑵金属量和品位：三个精矿的总金属量为P=P3+P4+P5=（QK3×β3+QK4×β4+QK5×β5）精矿的平均品位：β=P/3QK=（QK3×β3+QK4×β4+QK5×β5）/（QK3+QK4+QK5）同理尾矿品位：Q=｛（QX3×θ3+QX4×θ4+QX5×θ5）/（QX3+QX4+QX5）｝×100％α=｛（QK3×β3+QK4×β4+QK5×β5+QX3×θ3+QX4×θ4+QX5×θ5）/（QK3+QK4+QK5+QX3+QX4+QX5）｝×100%2020/4/198.5.1纯矿物试样的制备在浮选的基础理论研究中，往往是采用人工合成的试样或纯天然矿样作为试样。人工矿：无杂质、可减少变数、但粒细、不能满足试样的要求，且人工矿与天然矿的样质不可能完全一致。天然矿：一是作电极或测量接触角（做成抛光块）。二是磨细成一定的粒级作浮选试样。注意不能被污染。2020/4/198.5.1纯矿物试样的制备天然纯矿物一般是从矿山上拣选大块富矿，用铁锤或破碎机破碎。粒度一般0.15㎜以下，磨矿可以在瓷球磨中磨矿，以免铁质污染。锡石：用重选或磁选脱除杂质，用盐酸清洗表面铁离子及铁的氧化薄膜，然后再用蒸馏水清洗即可。白钨矿：白钨精矿用重选及磁选纯化，用稀盐酸浸洗除去方解石，再用蒸馏水清洗去Cl－即可。石英：高品位石英破碎用强磁机除铁，再用热浓盐酸浸洗后，用蒸馏水清洗，并用淘析法脱去－0.019㎜粒级。方铅矿：0.106～0.045㎜粒级储存，使用前用超声波清洗表面氧化物，或Na2S（或Na2SO3）硫化。2020/4/198.5.2矿物-水界面测试技术㈡直接测定⑴红外光谱二十世纪五十年代开始应用在矿物浮选分析的，它可以查明药剂在矿表的吸附成份及性质。什么是红外光谱：是分子内原子振动和转动能级跃迁产生的分子吸附光谱，通常出现在红外区。我们可以根据吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。具体做法：测出某矿样的红外光谱，某药剂的红外光谱及与某药剂作用后的红外光谱及预计可能出现的反应物的光谱图，然后作比较，确定在矿表形成了什么化合物。适用范围：矿物最好是透明的或头号透明的。用图6-11、6-12来解释。752020/4/198.5.2矿物-水界面测试技术㈡闭路磨矿法方法：把一定数量的－3mm左右的原矿，筛除指定粒度的合格产品后，进行不同时间的磨矿。即每次磨矿产品，在筛除指定粒级的合格产品后，返回磨矿机重磨，同时用筛除了合格产品的原矿补足筛除的部分，