華北理工選礦學(xué)教案03浮選-7浮選的工藝流程與實(shí)踐

PAGE課程名稱：《浮選》第7講次摘要授課題目（章、節(jié)）第四章浮選工藝和實(shí)踐第六節(jié)浮選流程第五章礦石的浮選實(shí)踐第一節(jié)礦物可浮性分類第二節(jié)非極性非金屬礦物的浮選第三節(jié)硫化礦浮選第四節(jié)有色金屬氧化礦石和混合礦石的浮選本講目的要求及重點(diǎn)難點(diǎn)：【目的要求】使同學(xué)們掌握浮選的原則流程及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，泡沫對(duì)浮選的影響；掌握礦物可浮性分類，非極性非金屬礦物、硫化礦的浮選?！局攸c(diǎn)】浮選流程、硫化礦浮選【難點(diǎn)】浮選流程、硫化礦浮選內(nèi)容【本講課程的引入】根據(jù)礦石性質(zhì)進(jìn)行浮選，不同礦石浮選流程不同?！颈局v課程的內(nèi)容】第六節(jié)浮選流程浮選流程,也稱浮選工藝流程。浮選流程是指礦石浮選時(shí),礦漿流經(jīng)各作業(yè)的總稱。不同類型的礦石，應(yīng)該制定不同的流程進(jìn)行處理。浮選流程中包括浮選原則流程和浮選流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面的內(nèi)容。一、浮選原則流程浮選原則流程涉及到各種礦石處理的原則方案，例如，浮選流程的段數(shù)、浮選循環(huán)和礦物的選別順序。1、浮選流程的段數(shù)浮選中磨礦與浮選相結(jié)合的次數(shù)。一般磨礦一次，浮選一次稱一段磨選流程。通常，礦石中常有幾種有用礦物，經(jīng)一次磨礦，將不同礦物分別選出，要經(jīng)過(guò)幾次浮選，仍稱為一段磨選流程。當(dāng)?shù)V物嵌布粒度比較細(xì)，要經(jīng)過(guò)兩次以上磨礦才能進(jìn)行浮選，兩次磨礦之間又沒有浮選，還是稱一段磨選流程。為了保證有用礦物充分解離又盡可能防止其過(guò)粉碎,可根據(jù)有用礦物的浸染特性,采用不同類型的浮選流程段數(shù)。有一段磨選流程和階段磨選流程兩類。（1）一段磨選流程。一段磨選流程也稱一段磨浮流程。礦石中有用礦物嵌布比較均勻時(shí)可采用該流程。如嵌布粒度較粗,可以只經(jīng)一次磨礦,如嵌布粒度較細(xì),且均勻,則可經(jīng)兩次磨礦,再進(jìn)行分選；（2）階段磨選流程。階段磨選流程,又可以分兩段磨選流程和多段磨選流程,其選擇和應(yīng)用,由礦物嵌布粒度特性和泥化趨勢(shì)決定。常用的為兩段磨選流程。根據(jù)礦物的浸染特性,兩段磨選流程有三種類型：精礦再磨、尾礦再磨和中礦再磨,如圖：多段磨選流程實(shí)際僅對(duì)一些原礦品位很低，有用礦物可浮性較好，而精礦質(zhì)量又要求比較高時(shí)采用。2、浮選循環(huán)浮選循環(huán)也稱回路。凡經(jīng)一次浮選，得到一種產(chǎn)品稱一個(gè)循環(huán)，通常以所選礦物或金屬名稱命名，如下圖中鉛循環(huán)和鋅循環(huán)，銅鋅循環(huán)、硫循環(huán)和銅循環(huán)。3、礦物的選別順序礦物的選別順序與礦石中礦物的可浮性、礦物之間共生關(guān)系等因素有關(guān)，常有優(yōu)先浮選流程、混合浮選流程、部分混合優(yōu)先浮選流程和等可浮流程。（1）優(yōu)先浮選流程礦石品位較高，有用礦物浸染較粗，可首先考慮采用此流程。（2）混合浮選流程將當(dāng)?shù)V物呈集合嵌布,粒度較粗,不同有用礦物的可浮性又比較接近,在粗磨下能夠廢棄尾礦,可考慮采用混合浮選，再對(duì)混合精礦進(jìn)行分離。（3）部分混合優(yōu)先浮選流程當(dāng)?shù)V物中有幾種有用礦物其可浮性接近，有的可浮性又不同時(shí)，可采用此流程。（4）等可浮流程可免除強(qiáng)抑制強(qiáng)活化帶來(lái)的分離困難,分離次數(shù)較多,流程復(fù)雜。二、浮選流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)浮選流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)系指浮選循環(huán)內(nèi)部粗選、精選、掃選的次數(shù)及中礦的處理方式。1、粗選、精選、掃選的次數(shù)浮選中有粗選、精選和掃選。粗選一般只有一次。精選和掃選次數(shù)變化較多,與礦石性質(zhì)、精礦的質(zhì)量要求、欲選成分的價(jià)值等有密切關(guān)系。若原礦品位較高，有用礦物可浮性又較差，對(duì)精礦質(zhì)量要求不高時(shí),則可在粗選的基礎(chǔ)上直接得出精礦，不進(jìn)行精選或精選作業(yè)應(yīng)少，應(yīng)加強(qiáng)掃選，保證足夠高的回收率。另外，如有用礦物較難浮且易泥化或氧化的情況下，也應(yīng)盡快分出精礦，不宜往精選方向發(fā)展，應(yīng)加強(qiáng)掃選，其流程見下圖。原礦品位較低,對(duì)精礦質(zhì)量又要求很高,有用礦物可浮性比較好,則流程結(jié)構(gòu)應(yīng)向精選發(fā)展,掃選次數(shù)可以相對(duì)少，而精選次數(shù)應(yīng)多，可采用下圖中流程結(jié)構(gòu)。原礦品位低，粗選精礦質(zhì)量又不太高，需用精選提高精礦質(zhì)量；礦物可浮性好，很容易進(jìn)入精礦，不經(jīng)掃選或只經(jīng)1～2次掃選即可得到合格尾礦。例如鉬礦精礦精選次數(shù)，常達(dá)10次以上。石墨礦浮選也有類似特點(diǎn)。多數(shù)情況下的流程結(jié)構(gòu)是既包括精選又包括掃選作業(yè)的流程，如下圖所示。2、中礦處理浮選流程中，除最終精礦、尾礦以外的產(chǎn)品，如精選作業(yè)的尾礦和掃選作業(yè)的泡沫產(chǎn)品統(tǒng)稱為中礦。中礦均應(yīng)繼續(xù)處理，其處理方式與中礦中連生體含量、有用礦物的可浮性、中礦中藥劑含量、中礦的組成及對(duì)精礦的要求等有關(guān)。中礦處理常有如下三種方法：（1）中礦返回中礦返回又有兩種型式，循環(huán)返回或合一返回。①中礦循序返回：后一個(gè)作業(yè)的中礦返回到前一個(gè)作業(yè)進(jìn)行處理。這是實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用最多的流程，如下圖。該流程適用于礦物已經(jīng)單體解離，可浮性一般，又比較強(qiáng)調(diào)回收率的情況。②中礦合一返回：將全部中礦合并在一起，返回前面某一作業(yè)，一般是粗選作業(yè)，見下圖。中礦合一返回,使中礦得到多次再選機(jī)會(huì),有利于提高精礦質(zhì)量。所以,對(duì)有用礦物可浮性較好,精礦質(zhì)量又比較高時(shí)，常采用該流程。因中礦集中，量較大，濃度又低，有時(shí)需經(jīng)濃縮，但可節(jié)省藥劑用量。應(yīng)返回到礦物組成和礦物可浮性等性質(zhì)與中礦相似的作業(yè)。（2）中礦再磨當(dāng)中礦含有較多連生體時(shí),為使有用礦物從中礦中解離出來(lái),應(yīng)該進(jìn)行再磨。再磨可以單獨(dú)進(jìn)行,也可返回到第一段磨礦。中礦再磨之前常常應(yīng)該進(jìn)行濃縮和分級(jí),濃縮的溢流可作回水使用。（3）中礦單獨(dú)處理根據(jù)中礦的性質(zhì)采用浮選或其他方式處理。當(dāng)中礦性質(zhì)比較特殊，返回前面作業(yè)又不太合適，此時(shí)可考慮中礦單獨(dú)浮選的方案。第五章礦石的浮選實(shí)踐第一節(jié)礦物可浮性分類以礦物表面性質(zhì)為基礎(chǔ)，根據(jù)礦物的浮選行為和實(shí)踐，將礦物分為六類：①自然金屬和重金屬硫化礦物；②非極性非金屬礦物；③有色金屬氧化礦物；④極性鹽類礦物：⑤氧化物、硅酸鹽和鋁硅酸鹽礦物；⑥堿金屬和堿土金屬的可溶性鹽第二節(jié)非極性非金屬礦物的浮選一、非極性非金屬礦物的浮選特點(diǎn)①可浮性好，藥方簡(jiǎn)單；②浮選粒度較粗；③磨礦時(shí)，應(yīng)避免過(guò)粉碎。二、石墨浮選天然石墨的可浮性相當(dāng)好，可以從品位為5％～10％的原礦中選出品位為80％～90％的精礦。1、浮選原則流程及流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)①原則流程：為保護(hù)石墨鱗片不受破損，應(yīng)采用多段磨選流程。多次再磨再選，使精礦質(zhì)量滿足要求。磨礦設(shè)備采用以磨剝作用為主的棒磨機(jī)、碾磨機(jī)。為了提高磨礦效果，磨礦之前應(yīng)設(shè)濃縮作業(yè)，將磨礦濃度保持在40％45%，濃縮設(shè)備可采用水力旋流器或沉淀式離心機(jī)。②流程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：多數(shù)石墨浮選采用向精選發(fā)展的流程結(jié)構(gòu)。在石墨充分單體解離的條件下，精選的次數(shù)直接影響精礦質(zhì)量。2、藥劑制度：石墨浮選時(shí)，常用煤油或柴油進(jìn)行捕收，松油為起泡劑，其用量分別為250～300g／(t原礦)和50～150g／(t原礦)。用水玻璃對(duì)脈石進(jìn)行抑制，用量為1．5～2kg／(t原礦)。介質(zhì)pH調(diào)整劑常采用石灰。三、滑石浮選滑石是一種含水的硅酸鹽層狀礦物，層內(nèi)為離子鍵，對(duì)油類有強(qiáng)烈的吸附性。細(xì)磨是滑石浮選的重要作業(yè)?；目筛⌒暂^好，流程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般經(jīng)1次粗選、3～4次精選和1次掃選即可。浮選可在pH=13至中性介質(zhì)中進(jìn)行。四、高嶺土浮選高嶺土呈白色致密塊狀，以高嶺土族礦物為主要成分。隨著低品位礦床的開采，其加工過(guò)程：破碎一磨礦一浮選(磁選)分級(jí)一漂白—濃縮一干燥。高嶺土可作為陶瓷、耐火磚、美術(shù)印刷紙、銅版紙、合成橡膠電線等的原料。高嶺土中鐵的狀態(tài)和數(shù)量是高嶺土礦床開采和利用的突出問(wèn)題。第三節(jié)硫化礦浮選一、硫化銅礦石的浮選浮選處理銅礦物主要為黃銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)、斑銅礦等。我國(guó)處理的銅礦石是含有硫化鐵(黃鐵礦)的黃銅礦礦石，硫化銅的浮選任務(wù)是與硫化鐵和脈石礦物分離，得到銅精礦。1、硫化銅礦石的分類我國(guó)銅礦石的工業(yè)類型有：層狀銅礦、細(xì)脈浸染型銅礦、矽卡巖型銅礦、型銅礦和斑巖銅礦。銅礦石浮選的難易和礦石中硫化鐵的含量有密切關(guān)系。①致密塊狀銅礦石：黃鐵礦含量高，脈石含量很少，硫化銅和硫化鐵礦物致密共生。②浸染狀銅礦石：脈石礦物為主體，硫化銅和硫化鐵含量均較低，并浸染狀分布在脈石中。2、硫化銅礦石的可浮性黃銅礦(CuFeS2，含銅66．49％)：最常見，分布最廣的原生礦物，可浮性好，捕收劑是黃藥類，氰化物作抑制劑。輝銅礦(Cu2S，含銅79．83％)、銅藍(lán)(CuS，含銅66．49％)：最易浮選，都是次生銅礦，硬度很低，極易泥化。斑銅礦(Cu3FeS3，含銅55．5％)：可浮性在輝銅礦與黃銅礦之間。硫化銅礦石可浮性的規(guī)律：①不含鐵的礦物，氰化物、石灰用作抑制時(shí)效果較差。②含鐵的礦物，在堿性介質(zhì)中易受氰化物和石灰抑制。③用黃藥捕收時(shí)，捕收能力順序：輝銅礦>銅藍(lán)>斑銅礦>黃銅礦。④氧化礦物和銅鹽含量越高，分選越困難。⑤嵌布粒度越粗，礦泥含量越少，越易浮選，得到好的浮選指標(biāo)。⑥次生銅礦物本身可浮性好，礦漿中Cu2+多時(shí)易活化其他礦物。易泥化、氧化，造成細(xì)粒級(jí)的損失，并增加浮選的困難程度。⑦當(dāng)?shù)V石中含有滑石、高嶺土、絹云母等脈石時(shí)，或可浮性較好，易泥化、污染精礦，難以得到高質(zhì)量的精礦。3、銅礦石的浮選(1)優(yōu)先浮選：常先浮銅，再浮硫。(2)混合浮選：常在pH=7～8左右的中性介質(zhì)中選出銅硫混合精礦，礦漿中的游離CaO控制在100～150g／L左右。然后再對(duì)銅硫混合精礦進(jìn)行分離。①石灰法：提高介質(zhì)pH值使之呈強(qiáng)堿性，抑制黃鐵礦。②石灰加氰化物法：在黃鐵礦活性較大、不易被石灰抑制時(shí)采用。③加熱法：適于較難分離的銅硫混合精礦，加速黃鐵礦表面氧化。4、銅礦石的浮選實(shí)例(1)浸染狀銅礦石的浮選一般一段磨礦，細(xì)度-200網(wǎng)目約占50％～70％，1次粗選，2～3次精選，1～2次掃選。(2)致密銅礦石的浮選致密銅礦石由于黃銅礦和黃鐵礦致密共生，黃鐵礦往往被次生銅礦物活化，黃鐵礦含量較高，難于抑制，分選困難。常采用兩段磨礦或階段磨礦，磨礦細(xì)度要求較細(xì)。藥劑用量也較大。二、多金屬硫化礦石的浮選多金屬硫化礦石主要是銅、鉛、鋅等和硫的共生礦。分選多金屬硫化礦石的任務(wù)是分別獲得銅、鉛、鋅精礦，當(dāng)硫化鐵含量高時(shí)還必須獲得硫精礦。礦石中含有金、銀和其他伴生元素時(shí)，必須考慮回收。1、鉛鋅硫化礦物的可浮性：鉛的硫化礦物主要是方鉛礦，鋅的硫化礦物主要是閃鋅礦。方鉛礦(PbS，含鉛86．6％)：性脆，新鮮表面具有疏水性，未氧化時(shí)易浮選，氧化后可浮性降低。閃鋅礦(ZnS，純閃鋅礦含鋅67．1％)：閃鋅礦變種—鐵閃鋅礦，鐵含量在0～20%，是最難浮的硫化礦物。2、分離方法及藥劑制度(1)鉛一鋅分離：用巰基類捕收劑浮選鉛一鋅礦時(shí)，都采用抑鋅浮鉛的方案。①氰化物法；②非氰化物(無(wú)氰工藝)法。(2)鋅一硫分離：鋅一硫分離用石灰抑制硫化鐵，pH=10～12甚至更高時(shí)用硫酸銅活化閃鋅礦，并用黃藥捕收。(3)銅一鋅分離：銅一鋅分離是難題，目前銅一鋅分離主要采用硫酸鋅、亞硫酸鈉和硫化鈉等抑鋅浮銅或抑鋅浮銅、硫，再進(jìn)行銅一硫分離。(4)銅一鉛分離：先得到銅一鉛混合精礦，再進(jìn)一步分離。注意以下問(wèn)題：①對(duì)未經(jīng)活化或表面氧化的方鉛礦的抑制；②銅含量較大時(shí)，應(yīng)以抑鉛浮銅為主；③盡量選擇無(wú)氰無(wú)鉻工藝，減少環(huán)境污染。(5)混合精礦的脫藥：①混合精礦濃縮，濃縮溢流丟棄，底流加入清水后再浮選；②混合精礦濃縮，濃縮產(chǎn)品再磨，擦洗礦物表面后再分離浮選；③使礦物表面捕收劑薄膜解吸，再濃縮、過(guò)濾將藥劑脫除后浮選；④用活性炭吸附礦漿中過(guò)剩的藥劑。三、鉬礦石浮選自然界主要鉬礦物是輝鉬礦(MoS2，含鉬60％)。鉬礦石有三種類型：①單一鉬礦石；②銅鉬礦石；③鉬鎢礦石。輝鉬礦是最易浮選的礦物之一，晶體呈鱗片狀結(jié)構(gòu)，屬于非極性礦物，易被非極性烴類油浮選。輝鉬礦較難氧化，也較難抑制。1、單一鉬礦石的浮選①很脆，須防止過(guò)粉碎；②常呈集合體浸染，磨到0．5～0．6mm能與脈石礦物分離。