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1成绩：《矿物加工研究方法（浮选）专题实验》研究报告胶磷矿浮选试验室试验研究姓名：汪巍班级：矿物加工工程09级1班组别：第096组组长：汪巍组员：汪巍、梁德喜，王贤晨指导教师：何东升试验日期：2013年1月5日—10日武汉工程大学2目录一、实验目的…………………………………………………………3二、试验任务…………………………………………………………3三、试验基本原理……………………………………………………3四、实验设计和方案确定……………………………………………4五、试验仪器设备、药剂……………………………………………8六、试验矿样性质与准备……………………………………………8七、试验数据处理及分析……………………………………………97.1磨矿时间与磨矿细度关系……………………………………97.2磨矿细度试验…………………………………………………117.3正浮选药剂用量条件确定实验………………………………127.4反浮选药剂用量条件确定试验………………………………177.5开路流程试验…………………………………………………227.6闭路流程试验…………………………………………………23八、试验结论………………………………………………………27九、试验建议与存在问题…………………………………………28十、致谢……………………………………………………………28参考文献……………………………………………………………283矿物加工研究方法（浮选）专题实验为加强实践环节，使学生受到系统的矿物加工研究基本训练，本试验课以磷矿石为对象开展一套磷矿浮选可选性实验。包括：矿石的制备，磨矿筛析试验，浮选最适宜磨矿细度试验，粗选药剂用量正交试验，温度试验，浮选时间测定，开路流程试验和闭路流程试验等多个单元试验。要求：在每次单元试验前充分准备，整个试验过程中认真、详细地作好原始记录，试验操作细致，每做完一单元试验后及时进行数据处理，数据计算准确，整套试验结束后系统整理写出《矿物加工研究专题实验》研究报告，研究报告的要求见附件。一、实验目的1、掌握矿物加工研究方法专题实验（浮选）方案设计方法2、了解矿物加工研究方法专题实验（浮选）的内容和试验程序二、试验任务根据某一磷矿样，通过一系列试验初步了解矿样的自然特性（包括密度组成、粒度组成、可浮性），然后自行进行多因素试验设计，最终确定浮选指标的最佳条件，其中所探索的单因素数不少于3个，水平不低于3个，正交或寻优的因素数不少于2个，水平不低于3个。浮选指标要求同时计算精矿产率、回收率。在数据处理中应设计规范的表格和图，所有试验数据的误差应控制在标准规定的范围内或由指导教师确定的误差范围内，编写一份完整的试验报告。三、试验基本原理浮选，又称浮游选矿，它是根据矿物表面物理化学性质的不同，对细粒矿物进行分选的方法。利用添加特定浮选药剂增大颗粒间的可浮性差异，在气、液、固三相体系中有选择的富集一种或几种目的矿物，从而达到与废弃物相分离的目的，完成的复杂的物理化学过程。其实是疏水的有用矿物粘附在气泡上形成矿化泡沫，上升至矿化泡沫层并被刮板刮出成为精矿，而亲水的脉石矿物留在水中随矿浆排除成为尾矿，从而实现彼此分离。4浮选实验的主要内容包括：确定选别方案，通过实验分析影响过程的因素，查明各因素在过程中的主次位置和相互影响的程度，确定最佳工艺条件；提出最终选别指标和必要的其他技术指标。由于浮选过程中各种组成矿物的选择性分离是基于矿物可浮性的差异，因此，用各种药剂调整矿物可浮性差异，是浮选实验的关键。四、实验设计和方案确定4.14.14.14.1试验的安排本次实验的矿石为磷矿石，磷矿浮选方案有正浮选，反浮选，正反浮选，反正浮选等。经商议，初步拟定为首先进行磨矿试验，确定-200目含量与本次磨矿机磨矿时间的关系；再根据试验数据进行磨矿细度试验，确定浮选最优条件下的磨矿细度；然后进行浮选条件实验，依次为正浮选、反浮选试验，确定最适宜的浮选药剂制度；最后，按上述药剂制度进行开路试验和闭路实验。4.24.24.24.2正交实验的确定通过三因素两水平正交试验，研究在磷矿浮选影响过程的药剂因素，查明各药剂因素在过程中的主次位置和相互影响的程度，寻求浮选药剂用量的最佳组合。4.2.14.2.14.2.14.2.1本次实验安排①考查因素：在最佳磨矿细度条件下对碳酸钠（A）、抑制剂（B）、捕收剂（C）用量三个因素进行考查。②基点的确定：根据生产实践和有关资料三因素的基点定为：A0—4.5Kg/tB0—4.5Kg/tC0—2.0Kg/t③各因素的步长：SA—1.5Kg/tSB—1.5Kg/tSC—1.0Kg/t因此各因素的不同水平取值如下表表1：因素水平碳酸钠Ａ（Kg/T）抑制剂B（Ｋg/T）捕收剂C（Kg/T）＋16.06.03.004.54.52.0－13.03.01.05附：表中“+1”为高水平，“-1”为低水平。4.2.24.2.24.2.24.2.2正交实验表安排表2因素水平试验点ABABCACBCABC实验结果1234567β/%ε/%E/%1111111121112222312211224122221152121212621221217221122182212112EⅠEⅡEⅠ平均EⅡ平均RrTF64.34.34.34.3实验操作及注意事项4.3.14.3.14.3.14.3.1实验室浮选机的使用方法实验室常用的浮选机都是机械搅拌式浮选机，通常使用XFD—0.5、0.75、1.0型。它由叶轮、定子、竖轴、充气管和槽体等部件组成。浮选机的槽体有效容积分别为0.5、0.75、1.0L，分静止区和搅拌区两部分。静止区底部有一循环孔，在槽体安装时，必须使静止区底部的循环孔与充气搅拌装置上的循环孔相对应，保证矿浆的良好循环。浮选槽安装好后，可接通电源，并打开刮板开关，如刮板顺时针方向旋转，说明浮选机主轴、刮板旋转方向正确。否则就是电源线接反了。浮选机的主轴旋转和充气量、搅拌强度有关。带有精密转速测量装置的浮选机，其转速可通过本身数字显示装置显示；一般浮选机如XFD型，可用转速表测量。进行浮选实验时，浮选机主轴转速应控制在1800r/min,过高或过低都需适当调整。实验室浮选机的充气量检测常应用旋子流量计，充气量大小可通过调节阀控制。一般充气量值控制在0.25m3/(m2·min)。4.3.4.3.4.3.4.3.2222浮选操作1.学习操作规程、熟悉设备结构、了解操作要点；试运转，确保实验顺利进行和人机安全；2.检查、清洗浮选槽并安装就位；称取所需试样、计算药剂量。本次实验中，原矿的质量为166.7g，药剂质量根据实验要求来确定，具体数据在实验仪器、药剂中。3.将试样置入烧杯加少量水搅拌，使矿样充分润湿后全部加入浮选槽，并采用该烧杯向浮选槽加水至第一到刻度线；4.关闭进气阀，开动搅拌机构开关；待矿浆搅拌均匀后，加水至第2道标线；5.向矿浆中加入所需用量的各种药剂，各搅拌2分钟；6.打开充气开关向矿浆中充气；随即开启刮泡机构刮取泡末并全部接取；7.随着浮选的进行，浮选槽中的液位会逐渐降低，为了保证均匀刮泡，需要用洗瓶不断补加清水，同时冲洗粘附在搅拌轴、槽壁上的颗粒。清水补加量以不积压泡末、不刮水为准；8.待无泡末或泡末基本为水泡后，关闭充气阀，停机。边壁粘附的颗粒冲入槽中，溢流口及刮子上的颗粒冲入精矿；排出槽中尾矿；74.3.34.3.34.3.34.3.3注意事项浮选机浮选操纵的一般原则有三条：（1）根据产品数目和质量的要求进行操纵；（2）根据矿石性质的变化进行操纵；（3）保持浮选工艺过程的相对不乱，由于只有工艺过程的不乱才能达到工艺指标的不乱。有的浮选厂还在出产实践中总结出了一些详细操纵要领，例如“三勤、四准、四好、两及时、一不动”操纵法。所谓“三度”，即在出产过程中正确地控制好磨矿细度、浮选质量分数和矿浆酸碱度，“一准”，即浮选药剂给得准。三勤：勤观察泡沫变化，勤测浓度，勤调整；四准：药剂配制和添加得准，品位变化看得准，发生变化的原因找得准，泡沫刮出量把握得准；四好：浮选与药台联系得好，浮选和磨矿联系得好，浮选和砂泵联系得好，混合浮选和分离浮选联系得好；两及时：泛起题目研究得及时，解决题目处理得及时；一不动：稳定动浮选机闸门，这些操纵经验也取得了良好的效果。尤其是在闭路试验操作中主要应当注意一下问题：(1)随着中间产品的返回，某些药剂用量要相应地减少，这些药剂可能包括烃类非极性捕收剂，黑药和脂肪酸类等兼有起泡性质的捕收剂，以及起泡剂。(2)中间产品会带进大量的水，因而在试验过程中要特别注意节约冲洗水和补加水，以免发生浮选槽装不下的情况，实在不得已时，把脱出的水留下来作冲洗水或补加水用。(3)闭路试验的复杂性和产品存放造成影响的可能性，要求把时间耽搁降低到最低限度。应预先详细地作好计划，规定操作程序，严格遵照执行。必须预先制定出整个试验流程，标出每个产品的号码，以避免把标签或产品弄混所产生的差错。(4)要将整个闭路试验连续做到底，避免中间停歇，使产品搁置太久。五、试验仪器设备、药剂1、磷矿石，2、颚式破碎机，3、对辊破碎机，4、振动筛，5、铁锹，6、矿样袋，7、磨矿机，8、湿式分样机，9、0.5L实验室用浮选机，10、天平，11、移液管若干，12、可控温烘箱1台，13、瓷盆若干，14、浮选药剂：碳酸钠：配置成10%的水溶液；水玻璃：配置成5%的水溶液；捕收剂：配置成2%的水溶液；硫酸：配置成10%的水溶液；磷酸：配置成10%的水溶液；2#油，15、湿式振动筛，16、过滤机。8六、试验矿样性质与准备矿石可选性研究，是由一系列的试验组成。研究前，将取来的原始试样(总样)破碎、缩分成许多单份试样，供这些分析、鉴定和试验研究项目使用，这项工作，就称为试样的制备或加工。制备的这些单份检测样和实验样，不仅在数量上和粒度上应满足各项具体检测和实验工作的要求，而且必须在物质组成特性方面仍能代表整个原始试样。试样制备操作包括四道工序，即筛分、破碎、混匀、缩分。为了保证试样的代表性，必须严格而准确地进行每一项操作，决不允许粗心大意。6.16.16.16.1筛分破碎前，往往要先进行预先筛分，以减少破碎工作量，破碎后还要检查筛分，将不合格的粗粒返回破碎。对于粗碎作业，若试样中细粒不多，而破碎设备生产能力较大，就不必预先筛分。6.26.26.26.2破碎实验室内第一、二段破碎一般用颚式破碎机。第一段破碎机的规格可为150×100(125)或200×150mm，相应的最大给矿粒度分别为100和140mm。不能给入破碎机的大块可用手拣出或用筛子预先隔除，放在铁板上用人工锤碎。第二段颚式破碎机的规格一般为100×60mm，排矿矿粒度可控制到小于6～10mm，一般只要设备工作情况允许，总是希望利用颚式破碎机将试样尽可能破碎得小一些，以减轻下一段对滚机的负荷，因为对滚机生产能力通常较低，往往是整个加工操作中最费时间的一道工序。笫三段破碎(有时还有第四段破碎)通常均用对滚机，其规格一般为φ200×75或φ200×125mm，需经反复闭路操作，才能将最终粒度控制到小于l～2mm。为制备分析试样，可利用盘磨机，常用的规格有φ150、175、250mm等；也可用普通的实验室型球磨机。必须避免铁质污染时，应改用瓷球磨或玛瑙研钵等非铁器械。6.36.36.36.3混匀在试样缩分工作中，混匀操作是很关键的一环，只有混匀了，才能分得匀。常用的混匀方法有以下三种：(1)移锥法即利用铁铲将试样反复堆锥。堆锥时，试样必须从锥中心给下，以便使试样能从锥顶大致等量地流向四周。铲取矿石时，则应沿锥底四周逐渐转移铲样的位置。如此反复堆锥3～5次，即可将试样混匀。9(2)环锥法与第一法类似，但第一个圆锥堆成后，不是直接把它移向第二锥．而是将其由中心向四周耙(或铲取)成一个环形料堆，然后再沿环周铲样，堆成第二个圆锥，一般也至少要堆锥三次，才能将试样混匀。(3)翻滚法此法仅适用于处理少量细粒物料，如磨细的分析试样。具体做法是，将试样置胶布或漆布上，轮流地提起布的每一角或相对的两角，使试样翻滚而