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浮选工艺流程的选择

浏览数量:5     作者:本站编辑     发布时间: 2021-11-22      来源:本站

一、矿石性质及浮选工艺的选择

矿石性质,主要是指矿石中的矿物组成,各种矿物的含量及比例,有用矿物的嵌布特性及矿物间的共生特性,矿石中的类质同象杂质,矿物的存在形态(如属原生矿或次生矿、硫化矿或氧化矿等),以及可溶性盐的含量及成分等,这些均影响矿物的浮选过程。

不同产地的同一种矿物以及组成相近的矿物往往具有不同的可浮性。例如,从不同产地采集的方铅矿或闪锌矿,它们的可浮性差别很大,尤其是不同颜色的闪锌矿(与所含杂质如铁、镉的多少有关)更为突出,不同产地产出的磷灰石、方解石或重晶石等,它们的可浮性亦很不相同。产生这种现象的原因,主要与矿物的产生条件及杂质以类质同象进矿物密切相关。此外,矿石在开采、运输与贮存过程中,可能由于矿物表面的氧化作用以及杂质的污染,矿物的可浮性亦可能发生变化。

有用矿物的生成条件,影响矿物的结构,对矿物的可浮性有强烈影响。在高压高温条件下生成的硫化矿,如从熔融的岩浆中分离出来的或从热液中沉淀出来的硫化矿物,结构通常比较紧密,其间没有孔隙,矿物晶体的几何尺寸相对也比较大。

矿物生成先后顺序,对浮选可产生重要影响。较早生成的矿物存在裂隙时,常被较晚成生的矿物所充填,成为脉状或网状构造。在破碎磨矿过程中,矿石常沿着细网脉出现新断裂面,次生矿物较易产生泥化现象。

在成矿过程中,有时还会发生次生富集作用,即原生的某些硫化矿物与其他金属盐类溶液相互作用后,在氧化矿与原生硫化矿接触处沉淀形成富矿带。由于次生富集作用,常在原生硫化矿物表面生成成分相异的薄膜。典型实例是在黄铁矿表面上覆盖有辉铜矿或铜蓝覆膜;黄铜矿表面被铜蓝、闪锌矿表面被辉银矿薄膜罩盖也是常见的现象。显然在破碎磨矿过程中,欲使矿物表面的覆盖薄膜与矿物彻底分开是很困难的,这就导致矿物具有覆盖薄膜类似的可浮性。

应指出的是,下列两种变化对矿物的浮选性质有特别大的影响:一是硅化作用;二是高岭石化、绿泥石化以及绢云母化的作用。

在第一种情况下,矿物被二氧化硅所胶合;而在第二种情况下,则生成许多极不相同的微晶质矿物,它们在磨矿过程中会产生大量细泥。

共生矿物种类的不同,浮选分离的难易程度亦大不相同,因为在浮选分离时不仅要看某种或几种矿物易浮入泡沫产物中,而且还要看其他不应浮出矿物控制的难易程度。例如,从石英中用脂肪酸类捕收剂浮出白钨矿没有任何困难,但如果脉石是方解石、萤石或白云石,浮选分离就很复杂;从非硫化矿物中用硫代化合物类捕收剂浮出硫化矿物也比较简单,但集中硫化矿物的彼此分离或部分氧化的硫化矿物彼此分离就显得困难很多。

矿石性质是难以改变的客观存在因素,所以在浮选生产实践中必须采取相应的工艺措施,以适应矿石性质及其变化规律。而为了要建立相对稳定的工艺操作制度和获得比较稳定的浮选指标,则应力求使进入选厂的矿石在性质上相对稳定,以利管理,这往往需要通过采矿与选矿工作者的通力合作才能实现。例如,有的矿山在爆破前,首先在各坑口中、各掌子面对矿石进行取样、分析,大致摸清从各掌子面爆破下来的矿石品位及组成等,然后再根据各掌子面的出矿数量比例进行适当配矿,有的矿山设置有专门的配矿场地,以保持选矿处理矿石性质的相对稳定;有的选厂还在破碎过程中通过给矿与卸料进行配矿;还有的选厂将磨矿产物通过一个公用的大浓密机混匀全场各系列磨矿产物,并脱除多余水分或细泥,使浮选作业的给矿浓度亦保持相对稳定。

选择何种浮选工艺流程取决于矿石中有用矿物的嵌布粒度和泥化特性。嵌布粒度有粗粒嵌布、细粒均匀嵌布、粗细不均匀嵌布、复杂不均匀嵌布和集合体嵌布等五种。对于粗粒嵌布矿石,因嵌布粒度粗,易使有用矿物与脉石分离,宜用中矿再磨两段浮选原则流程;粗、细不均匀嵌布矿石,因嵌布粒度既有粗粒,又有细粒,一段可以得出部分粗粒合格精矿,细粒连生体再磨再选,宜用尾矿再磨两段浮选原则流程或三段浮选原则流程;复杂不均匀嵌布矿石,因嵌布粒度极不均匀,而且解离范围很宽,宜用三段浮选原则流程;集合体嵌布矿石,因有用矿物都包含在较大的集合体内,粗磨时容易使集合体与脉石分开,宜用粗精矿(即集合体)再磨两端浮选原则流程或中矿再磨两段浮选原则流程。

多金属浮选工艺流程选择时,除了要考虑嵌布粒度特性对流程的影响外,还要注意各种矿物的可浮性及其他因素对流程选择的影响。对于原矿品位高、脉石含量少、粗粒嵌布,或矿石性质简单、有用矿物的可浮性差异大、易于分离,或含有大量致密的多金属硫化矿等三类矿石,宜用直接优先浮选原则流程;对于原矿品位中等,或贫而粗的集合嵌布,或含有少量多金属硫化矿的矿石宜用全混合浮选原则流程;对于具有“等可浮”的复杂多金属矿石,宜用部分混合浮选原则流程。

二、浮选原则流程的选择

1.浮选流程的段数

在确定浮选流程时,应首先确定原则流程(又称骨干流程)。原则流程只指出分选工艺的原则方案,其中包括选别段数、欲回收组分的选别顺序和选别循环数

浮选流程的段数,就是处理的物料经磨碎-浮选,再磨碎-再浮选的次数,即磨碎作业与选别作业结合的次数。浮选流程的段数,主要是根据欲回收组分的嵌布粒度及物料在磨碎过程中泥化情况而选定的。生产实践中所用的浮选过程有一段、两段和三段之分,三段以上流程很少见到。

磨一次(粒度变化一次),接着进行浮选即称为一段。矿石中常不只一种矿物,有时一次磨矿要分出几种矿物,这还称一段,只是有几个循环而已。一段流程适用于处理粒度嵌布均匀、粒度相对较粗且不易泥化的矿石。

阶段浮选流程又称阶段磨-浮流程,是指两段及两段以上的浮选流程,也就是将第一段浮选的产物进行再磨-再浮的流程。这种浮选流程的优点是可以避免物料过粉碎,其具体操作是在第一段粗磨的条件下,分出大部分欲抛弃的组分,对得到的疏水性产物或中间产物进行再磨-再选。用这种流程处理欲回收组分嵌布较复杂的物料时,不仅可以节省磨碎费用,而且可改善浮选指标,所以在国内外均广为应用。

阶段浮选流程种类很多,如何选择与应用主要用矿物的粒度嵌布和泥化特性决定。以两段流程为例,可能的方案有三种:精矿再磨、尾矿再磨和中矿再磨,

精矿再磨流程适用于有用矿物嵌布粒度较细而集合体又较粗的矿石,粗磨条件下集合体就能与脉石分离,并选出粗精矿和废弃尾矿,第二段对少量精矿再磨再选,这种流程再多金属浮选时较常见;尾矿再磨流程适用于有用矿物嵌布很不均匀,或容易氧化和泥化的矿石,一段在粗磨条件下分出一部分合格精矿,二段将含有细粒矿物的尾矿再磨再选;中矿再磨流程适用于矿物以细粒侵染为主,一段浮选能得到部分合格精矿和尾矿,但中矿含有大量连生体,故需对中矿进行再磨再选。

2.选别顺序及选别循环

在确定多金属矿石的浮选原则流程时,为了得出几种产品,除了确定选别段数外,还要根据有用矿物的可浮性及矿物间的共生关系确定各种有用矿物的选出顺序。选出顺序不同,所构成的原则流程也不同,生产中采用的流程大体可分为优先浮选流程、混合浮选流程、部分混合优先浮选流程和等可浮流程四大类,

优先浮选流程是指将物料中要回收的各种组分按序逐一浮出,每次都只选一种矿物,抑制其他矿物,分别得到各种富含一种欲回收组分的产物的工艺流程。

混合浮选流程是指先将物料中所有要回收的组分一起浮出得到混合精矿,然后再对其进行浮选分离,得出各种富含一种欲回收组分的产物的工艺流程。如图2b)所示,通过混合浮选先获得铜铅锌硫混合精矿,在进行浮选分离获得铜铅混合精矿和锌硫混合精矿,进一步进行铜铅浮选分离和锌硫浮选分离,获得铜精矿、铅精矿、锌精矿和硫精矿。该流程适用于有用矿物呈集合体嵌布、粒度较粗、不同的有用矿物可浮性又接近、在粗磨条件下就能抛弃尾矿的矿石。

部分混合优先浮选流程是指先从物料中混合浮选部分要回收的组分,并抑制其余组分,然后再活化浮出其他要回收的组分,先浮出的混合精矿再经浮选分离后得出富含一种欲回收组分的产物的工艺流程。

等可浮流程是指将可浮性相近的要回收组分一同浮起,然后再进行分离的工艺流程,它适用于在同一种矿物中包括有易浮与难浮两部分的复杂多金属硫化矿。

选别循环(或称浮选回路)是指选得某一最终产品所包括的一组浮选作业,如粗选、扫选及精选等整个选别回路,并常以所选矿物中的金属(或矿物)来命名。


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