硫化矿的浮选及项目管理知识分析方案.ppt

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1、1,项目 硫化矿的浮选,任务 硫化矿的分类及主要矿物的浮选性,任务导入 ： 自然界的矿石中，硫化矿占主要部分。而浮选法是目前硫化矿的主要选矿方法 。 学习目标 ： 掌握硫化矿中的常见的硫化铜矿、硫化铅锌矿的分类及共性 ； 掌握硫化铜、硫化铅锌矿的矿石的浮选特性 。,2, 硫化矿类型 硫化矿常见的有硫化铜矿、硫化铅锌矿、硫化铜锌矿、硫化铜铅锌矿、硫化锑矿、硫化砷矿、硫化汞矿等 。简单硫化矿的共性是 ： 矿石中回收的金属主要是一种，少数为两种 ； 有用矿物结构、构造相对简单，矿石易选 ； 生产流程相对简单，分选指标高 。,3, 硫化铜矿物类型及可浮性 （）硫化铜矿的类型 硫化铜矿是我国的主要资源，

2、其储量约占我国 铜储量的 。硫化铜矿物的可浮性好， 因此其选矿技术经济指标较高 。 单一铜矿。其矿石比较简单，可以回收的有价成分只有铜。脉石主要是石英、硅酸盐类和碳酸盐类 。 铜硫矿。这种矿石除铜矿物外，还有硫化铁的矿物可以回收。硫的主要矿物是黄铁矿。这种矿石称为含铜黄铁矿 。,4, 铜硫铁矿。其矿石中除铜矿物和黄铁矿可以回收外，还有值得回收的磁铁矿 。 铜钼矿。这种矿石的有用成分除铜矿物外 ， 还含有辉钼矿。有的矿石除铜钼以外，尚有磁铁矿和黄铁矿可以回收 。 铜镍矿。其有用成分除铜矿物以外，还有含镍的矿物，如硫化镍矿和含镍的黄铁矿、磁黄铁矿等 。 铜钴矿。其有用成分除铜矿物以外，还有含钴的黄

3、铁矿。将后者选出即为钴精矿 。,5,（ ） 主要硫化铜矿物及其可浮性 黄铜矿 （ ）。黄铜矿含，是我国铜矿中最常见的铜矿物 。 辉铜矿 （ ）。辉铜矿含，是最常见的次生硫化铜矿物，性脆容易过粉碎泥化 。 斑铜矿（ ）。斑铜矿的化学成分不固 定，按分子式计算含 ，有原生、次生两种 。,6, 凡是不含铁的矿物 ，如辉铜矿 、铜蓝 ，可浮性相似 ，氰化物 、石灰对它们的抑制作用较弱 。 凡是含铁的铜矿物 ，如黄铜矿 、斑铜矿等 ，在碱性介质中 ，易受氰化物和石灰的抑制 。 黄药类捕收剂阴离子 ，主要与阳离子 起化学吸附 ，所以表面含 多的矿物 ， 与黄药作用强 。 硫化铜矿物的可浮性 ， 还受到结晶

4、粒度 、 嵌布粒度和原生 、 次生等因 素的影响 。,7,（ ） 主要硫化铁矿物的可浮性 几乎所有的硫化铜矿石都有含铁的硫化物，所以在某种意义上说，硫化铜矿的浮选实质上是硫化铜与硫化铁的分离。 黄铁矿 （ ）。黄铁矿含 ，在硫化矿中 分布很广 ，几乎各类矿床中都有 。 磁黄铁矿 （ ）。磁黄铁矿的含硫量一般比黄铁矿低，容易氧化和泥化 ，是比较难浮的硫化铁矿物 。 白 铁矿 （ ）。白铁矿的化学成分与黄铁矿相同，但结晶不同 。,8, 硫化铅锌矿物类型及可浮性 硫化铅锌矿主要矿物及可浮性如下 ： 方铅矿（ ）。方铅矿含 ，是铅的主要矿物原料，可浮性较好 。 闪锌矿（ ）。闪锌矿含 ，是锌的主要硫化

5、矿物 ，铁锌矿（ ， ） 次之 。 砷黄铁矿（ ）。砷黄铁矿又名 毒砂 ，是多金属硫化矿和贵金属矿石的浮选中最有害的矿物 。,9,任务导入 ： 浮选药剂在浮选过程中起着主要作用。在浮选工艺中所使用的各种药剂，总称为 浮选药剂。浮选药剂就其主要用途，基本上可以归纳为大类 ：起泡剂，捕收剂，调整剂。各类药剂性质不同 ，作用也不同 。,任务 硫化矿的浮选药剂,10,学习 目 标 ： 掌握浮选药剂的分类及在浮选中的作用 ； 了解浮选药剂选择使用的基本原则 ； 掌握黄药 、黑药的性质 ； 了解松醇油的基本性质 ； 了解石灰在浮选过程中的作用 。,11, 浮选药剂的分类及在浮选中的作用 浮选药剂在浮选过程

6、中起着主要作用，其绝大部分为有机化合物，这就规定了浮选药剂生产的性质一般是属于基本有机合成工业的范畴。许多化工产品，包括烃类、醇类、卤素衍生物、羰基化合物 、酸类、含氮及含硫的脂肪族有机化合物，其中有很多与浮选药剂有着密切联系 。,12,13, 起泡剂。分布在水 -气界面上的有机表面活性物质，如常用的松油、甲酚油、醇类等 。 捕收剂。它的作用是改变矿物表面的疏水性， 使浮游的矿粒黏附在气泡上。 调整剂。包括活化剂与抑制剂，改变矿粒表面的性质，影响矿物与捕收剂的作用 。,14,（）捕收剂 凡能选择性地作用于矿物表面，使矿物表面疏水的有机物质，称为捕收剂 。 原料来源广，易于制取 ； 价格低，便于

7、使用，即易溶于水、无臭、无毒、成分稳定、不易变质等 ； 捕收作用强，具有足够的活性 ； 有较高的选择性，最好只对某一种矿物具有捕收能力 。,15,图 - 黄药分子 ， 黄药与矿物表面作用示意图,16,图 - 捕收剂分类,17,（ ） 起泡剂 起泡剂是浮游选矿过程中必不可少的药剂。为了使有用矿物有效地富集在空气与水的界面上，必须利用起泡剂造成大量的界面，产生大量泡沫 。（ ） 调整剂 调整剂包括活化剂与抑制剂。活化剂是用来提高被抑制矿物的浮游活性。抑制剂的作用是削弱捕收剂与矿物表面的作用，恶化矿物可浮性的一种药剂 。,18,19, 药剂选择的基本原则 在浮选工艺中 ，可用作矿物浮选剂的化合物很多

8、 ，但在浮选实践中常用的不过几十种 。一般情况下 ，优良的浮选药剂必须符合下列条件 ： 原料来源充足 ； 成本低廉 ； 浮选活性强 ； 便于使用 ； 毒性低或无毒等 。,20, 药剂的发展 （ ） 浮选药剂的发展概况 很早以前，人们就用粘有油脂的鹅毛从含金的矿砂中 提选沙金。以后开始在工业中应用全油浮选 ，其最大的缺点是药剂（石油）消耗量大， 开始时每吨硫化矿要加药剂 。在 年期间 ，出 现了 新的表层浮选和泡沫浮选方法 ，在此期间广泛地进行了对于泡沫浮选法的探寻 。,21,（ ） 浮选药剂的发展方向 浮选工艺是一种复杂的物理化学过程 ，它的理论基础直接建立在表面化学 、胶体化学 、结晶学与物

9、理学之上 。而浮选药剂则是建立在浮游选矿与化学之间 的一种边缘学科 。同时 ，随着现代基础科学的发展和各种测试手段的应用 ，为选矿药剂的发展奠定了 良好的基础 。,22, 硫化矿捕收剂 硫化矿石浮选时 ，最常用的捕收剂是黄药类 ，其次为黑药类 、硫氮类 、硫胺脂 、硫醇类及硫脲衍生物类捕收剂等 。这类捕收剂的特点是分子内 部通常具有二价硫原子组成的亲固 基 ，同时疏水基分子量较小 ，对硫化矿物有捕收作用 ，而对脉石矿物如石英和方解石没有捕收作用 ，所以用这类捕收剂浮选硫化矿时 ，易将石英和方解石等脉石分离除去 。,23,（ ） 黄药类 这类药剂包括黄药 、 黄药酯等 。 ） 黄药 （ 黄原酸盐

10、 ） 黄药为烃基二硫代碳酸盐 （ ）， 其结构式如图 - 所示 。,24,图 - 黄药结构图,25, 黄药的解离 、水解和分解 。 在水中解离 ： 黄药的氧化 。 黄药本身 是还原剂 ，易被氧化 。在有 和 同时存在时 ，氧化速度比只有 存在时更快 。,26, 黄药的捕收能力 。 黄药的捕收能力与分子中非极性部分的烃链长度 、异构有关 。烃链增长 （即 碳原 子数增多 ） 则捕收能力增强 ，烃链短则捕收能力弱 。 黄药的选择性 。 碱土金属 （ 如钙 、镁 、钡等）的黄原酸盐易溶 。 黄药对碱土金属矿物 （如萤石 、 方解石 、 重晶石 等 ）没有捕收作用 。,27, ） 黄药酯 黄药很容易与

11、各种烷基化试剂作用生成硫代酯 ， 主要为黄药分子中 ，碱金属被烃基取代生成黄药酯类 ，其通式为 ，可将其看作是黄药的衍生物 。 这类捕收剂属于非离子型极性捕收剂 ，它在水中的溶解度都很低 ，大部分呈油 状 。,28,（ ） 黑药类 黑药是仅次于黄药 ，应用较广的硫化矿物捕收剂 。黑药是二烃基二硫代磷酸盐 ，其中常用的烃基为甲酚基或烷氧基 。目前生产的 黑药有甲酚黑药和丁基铵黑药两种 ，其结构 式如 图 - 所示 。,29,图 - 黑药结构示意图,30,（ ） 硫氮类 氨基二硫代甲酸盐 。它是二乙胺 （或二丁胺 ）与二硫化碳 、氢氧化钠反应的化合物 ： 硫氮酯 。其 通式 为 ，是 硫氮与丙烯腈

12、等的 反 应 产 物 。如 二 乙 基 硫 氮 腈 酯 （ ） 是棕褐色油状液体 ，稍有鱼腥味 ，难溶于水 ，可溶于有机溶剂 ，有起泡性 。浮选硫化铜矿时 ，硫氮酯可代替丁基黄药和 松醇油 ，但其凝固 低 ，添加时需要采取保温措施 。,31,（ ） 硫胺酯 硫胺酯是国内外广泛应用的硫酯型捕收剂 ，是黄原酸分子中 的烃基被烷基氨基取代 。硫胺酯的结构如下 ： （ ） 硫醇类 硫醇类捕收剂有苯骈噻唑硫醇 （ 巯基苯骈噻唑 ， ）。 结构式为 ：,32,（ ） 硫脲衍生物类 二苯基硫脲是硫脲衍生物类捕收剂 ，俗称白 药 。,33,（ ） 硫化矿捕收剂的作用机理 黄药与硫化矿的作用机理 ，在世纪年代前

13、提出了所谓的 “ 化学假说 ” 和 “ 吸附假说 ”。 化学假说认为 ：“ 黄药与硫化矿表面发生化学反应 ， 反应产物的溶解度积愈小 ， 反应愈易发生 。”,34, 黄药与方铅矿作用机理 。据 年代的研究认为 ， 其作用 机理大致有两种 ：一种是黄药的氧化产物 双黄药起主要作用 ；另一种是矿物表面的金属黄原酸盐起主要作用 。 黄铁矿与黄药或双黄药作用机理 。黄铁矿与方铅矿不同 ，在正常浮选条件下 ，反应主要是双黄药 。 黄药与其他硫化矿的作用机理 。除方铅矿和黄铁矿外 ，对其他硫化矿的研究较少 ，大致可归纳到与方铅矿或黄铁矿相似的机理 。,35, 硫化矿起泡剂 起泡剂是浮游选矿过程中必不可少的

14、药剂 。 为了使有用矿物有效地富集在空气与水的界面上 ，必须利用起泡剂造成大量的界面 ，产生大量泡沫 。 起泡剂分子的结构 ，与捕收剂有共同之处，多数是由极性基和非极性基组成的表面活性物质 。,36, 起泡剂应是异极性的有机物质 ，极性基亲水 ，非极性基亲气 ，使起泡剂分子在空气与水的界面上产生定向排列 。 大部分起泡剂是表面活性物质 ，能够强烈地降低水的表面张力 。同一系列的有机表面活性剂 ，其表面活性按 “ 三分之一 ” 的规律递增 ，此即所谓 “ 特劳贝定则 ”。 起泡剂应有适当的溶解度 。起泡剂的溶解度 ，对起泡剂性能及形成气泡的特性有很大的影响 ，如溶解度很高 ，则耗药量大 。,37

15、,38, 用量较低时 ，能形成量多 、分布均匀 、大小合适 、韧性适当和粘度不大的气泡 。 应有良好的流动性 、适当的水溶性 ，无毒 ，无臭 ，无腐蚀性 ，便于使用 。 无捕收性 ，对矿浆 变化和矿浆中的各种组分有较好的适应性 。 硫化矿石浮选时 ，常用的起泡剂有松醇油 （ 号油 ）、 系列起泡剂等 ，根据现场的具体条件 ，也可采用其他种类的起泡剂 。,39,（ ） 松油及松醇油 ） 松油松油是浮选实践中应用得比较广泛的一种起泡剂 。它是由 松树的根 、枝茎干馏或蒸馏所得 ，共主要成分为 萜烯醇 。 ） 松醇油松油醇是我国应用最广泛的一种起泡剂 ，其含量比松油 稳定 ，是以 松节油 为 原料

16、，硫酸作催化剂 ，酒精或平平加为乳化剂的条件下 ，发生水解反应制得的 。,40,（ ） 系列起泡剂 系列起泡剂 ，其主要成分有 ， ， 三甲 基 环己烯 甲 醇 、 ， ， 三甲 基双环 ， ， 庚 醇 、樟脑 、 醇和醚酮等 。（ ） 其他起泡剂 ） 樟油用樟树的枝叶或根干馏可得到粗樟油 ，经过 ， ， 分馏可分别得到的白 油 、红油 、蓝油 。,41, ） 甲酚酸 甲酚酸 是炼 焦 工 业 的 副 产 品 ，是含 酚 （ ）、甲 酚 （ ）及 二 甲 酚 （ ） 等的混合物 。酚易溶于水 ，但无起泡性 。甲酚的三种异构体 （邻甲酚 、间甲 酚和对甲酚）中 ， 间甲酚的起泡性最好 。二甲酚能

17、形成稳定的泡沫 ，但难溶于水 。,42, ） 重吡啶重吡啶 ，也是炼焦工业的副产品 ，是煤焦油中分离出 来的碱性有机混合物 ，密度稍大于 ，是一种褐色的油状液体 。其主要成分为吡啶 、喹啉 、芳香胺等 。 ） 脂肪醇类由于醇类的化学活性 （ 除硫醇外 ）远不如羧酸类活泼 ， 故它不具捕收性而只有起泡性 。,43, 杂醇油 。 酒精厂分馏酒精后残液为杂醇油 ， 经过碱性催化缩合成高级混合醇 。硫化铅锌和多金属硫化矿浮选时 ，它可代替松油 ，具有良好的选择性 。 高醇油 （ 醇 ）。其原料来源有二 ： 一种是电石工业 ，以乙炔为原料生产丁 、辛醇时的 醇的馏分 ；另一种是石油工业副产品的混合烯烃经

18、过 “ 羰基合成 ” 制成的 。 甲基戊醇 （甲基异丁基甲醇 ）。,44, ） 醚醇油 （聚丙二醇烷基醚） 醚醇油 （聚丙二醇烷基醚）的结构式为 ： ） 脂肪酸乙酯 （ ） 脂肪酸乙酯 （ ），是含 和 的烷基脂肪酸和乙醇在硫酸作用 下得到的产物 ，微溶于水 ，溶于醇 、 醚中 。它的泡沫稳定 ，黏性低于松醇油 。,45, ） 丁醚油 （ ， ，三乙氧丁烷 ， ） 其结构式为 ：,46, ） 硫酸酯和磺酸盐一些烷基芳基磺酸盐 、烷基磺酸盐 、烷基硫酸盐是典型的表面活性剂 ，如十六烷基硫酸钠 、 十二烷基磺酸钠等 。一般而言 ，烃链含碳 1个以 上的多 用 作捕收剂 ；含碳 个的才用 作起泡剂

19、。,47,（ ） 起泡过程及起泡剂的作用 机理 泡沫是浮选的重要组成部分 ，泡沫浮选就是由 矿物 、溶液和 泡沫部分组成的 。泡沫可分为 ： 两相泡沫 ，由气 、液两相组成 ，如常见的皂泡等 。 三相泡沫 ，由气 、液 、固三相组成 ，如固相为矿物 ，就是浮选矿化泡沫 。,48, ） 泡沫的稳定和破灭气泡汇集到液面成为泡沫 ，该泡沫是不稳定系统 ，一般水泡会逐渐兼并破灭 。 泡沫破灭 。首先是气泡间水层变薄 ，小气泡兼并成大气泡 ，这是自发的过程 。 泡沫的稳定 。 两相泡沫的稳定 ，主要靠表面活性起泡剂的作用 ，如图 - （ ）所示 。,49,图 -,50, 矿粒附着于气泡表面 ，成为防止气

20、泡兼并及阻止水膜流失的障碍 ； 矿粒表面吸附的捕收剂与 起泡剂分子相 互作用 ， 它们在气泡表面像编织成的篱笆一样 ， 因而增加了气泡壁的机械强度 。,51, ） 起泡剂的作用 起泡剂在起泡过程中的作用如下 ： 起泡剂分子防止气泡的兼并 。各种起泡剂分子具有防止气泡兼并的作用。 起泡剂降低气泡上升运动速度 。试验测知 ， 加入起泡剂后气泡上升速度变慢 。 起泡剂影响气泡的大小及分散状态 。气泡粒径的大小组成 ，对浮选指标有直接影响 ，一般机械搅拌式浮选机在纯水中生成的气泡的平均直径为 。,52, 强起泡剂 。其中有聚丁烷乙醇醚 、三乙氧基丁烷和四丙烯乙二醇单甲醚等 。 中起泡剂 。它们是乙醇

21、、辛醇 、 混合醇 、庚醇和戊醇等 。 弱起泡剂 。二甲基苯二甲酸 、环乙醇 、 松油 、甲酚和酚属此类 。,53, ） 起泡剂的表面活性 过去认为起泡剂必须有表面活性 ，这是两相泡沫常用 起泡剂的基本性质 。常用 起泡剂对水的表面张力的影响 ，可分为两类 ： 对水的表面张力影响很显著的 ，如萜醇 、 松油和浮选油 ； 对水的表面张力影响不显著的 ，如甲酚 、 重吡啶 。,54, ） 起泡剂与捕收剂的相互作用在浮选过程中 ，起泡剂与捕收剂的相互作用 对浮选有很重要的意义 。有些起泡剂本身 就兼有捕收性能 ， 如烷基苯磺酸钠 ，甲苯酚和重吡啶等 ， 而有些捕收剂则兼有起泡性能 ，如塔尔油 、氧化

22、石蜡皂等 。,55,图 - 表面活性及非表面活性起泡剂与捕收剂共吸附及互相穿插机理,56, 硫化矿调整剂 简单硫化矿石浮选时所用调整剂较少 ，常用 的有石灰 、硫化钠等 。（ ） 石灰 石灰 （ ）是黄铁矿 、磁黄铁矿 、硫砷铁矿 （如毒砂 ）等硫化矿物廉价而有效的抑制剂 。 （ ） 硫化钠 硫化钠 （ ）是大多数硫化矿物的抑制剂 。,57,（ ） 碳酸钠 、 氢氧化钠 在浮选次生硫化铜矿石时 ， 常使用碳酸钠 、 氢氧化钠作为矿浆 调节剂 。弱碱性矿浆调节可用碳酸钠 ， 此时其对矿浆 还有缓冲作用 ； 强碱性矿浆可考虑用氢氧化钠调节 。 （ ） 氰化物 氰化物 （ 或 ）是某些硫化矿物有效的

23、抑制剂 ， 在水中能解离出 。,58,（ ） 重铬酸盐 重铬酸盐 （ 或 ） 是方铅矿的有效抑制剂 ， 对黄铁矿也有抑制作用 。 （ ） 硫酸锌 硫酸锌 （ ）俗称皓矾 。其纯品为白色晶体 ，易溶于水 ，与碱配合使用 ，是闪 锌矿的抑制剂 。其抑制机理是 ：与 生成氢氧化锌的亲水胶粒 ， 吸附在闪锌矿表面 ， 阻碍矿物表面与捕收剂相互作用 ， 使闪锌矿受到抑制 。,59,（ ） 亚硫酸 、 亚硫酸盐 、 气体等 这类药剂 包 括 二 氧 化 硫 （ ）、 亚 硫 酸 （ ）、亚 硫 酸 钠 （ ） 和 硫代硫酸钠 （ ）等 。,60,（ ） 活化剂 用黄药类捕收剂时 ， 能与黄原酸形成难溶性盐

24、的金属阳离子可作为活化剂使用 ， 如 、 、 等 。使用的药剂如硫酸铜 、 硝酸银 、 硝酸铅等 。 （ ） 无机酸 、 碱 无机酸 、 碱主要用于调节矿浆 及清洗欲浮矿物表面的氧化物污染膜或黏附的矿泥 ，如盐酸 、硫酸 、氢氟酸 、氢氧化钠等 。,61,（ ） 脱药剂 实践中常用的脱药剂有 ： 酸和碱 。 用来造成一定的 值 ， 使捕收剂失效或从矿物表面脱落 。 硫化钠 。 解吸矿物表面的捕收剂薄膜 ， 脱药效果较好 。 活性炭 。利用活性炭的巨大吸附性能 ，吸附矿浆中的过剩药剂 ，促使药剂从矿物表面解吸 。,62,（ ） 反起泡剂 由于某些捕收剂如烷基硫酸盐 、丁二酸磺酸盐 、烃基氨基乙磺

25、酸等的起泡能力很强 ，故影响分选效果和泡沫的输送 。采用有反起泡作用的高级脂肪醇或高级脂肪酸 、酯 、烃类 ，可以 消除过多泡沫的有害影响 。,63, 硫化矿絮凝剂 促使矿浆中细粒联合变成较大团粒的药剂称为 絮凝剂 。近年来 ，选择性絮凝 浮选法作为处理细粒物料的浮选技术 ， 受到了国内外的普遍重视 。 其实质是 ， 微粒中 有用 矿物颗粒 ， 在絮凝剂分子中极性基的 “ 桥联 ” 下 （ 图 - ） 发生絮凝 ，而不能絮凝的脉石矿物 ，则呈悬浮状态被分离出 来 ，沉淀物再用浮选法加以回收 。,64,图 - 选择性絮凝原理图,65,（ ） 高分子有机絮凝剂 目 前已经试用作为选择性絮凝剂的有

26、：聚丙烯腈的衍生物 （聚丙烯酰胺 ，水解聚丙烯酰胺 ， 非离子型聚丙烯酰胺等 ）、聚氧乙烯 、 羧甲基纤维素 、木薯淀粉 、玉米淀粉 、海藻酸铵 、纤维素黄药 、腐植酸盐等 。,66,（ ） 天然高分子化合物 石青粉 、白 胶粉 、芭蕉芋淀粉等天然高分子化合物 ，都可以用作选择性絮凝剂 。 （ ）无机凝结剂 用作凝结剂的无机物 ，有时称为 “ 助沉剂 ”。 这类药剂常用的为无机电解质 ，主要的有 ： 无机盐类 ，如硫酸铝 、硫酸铁 、硫酸亚铁 、铝酸钠 、氯化锌 、四氯化钛等 。 酸类 ，如硫酸 、盐酸等 。 碱类 ，如氢氧化钙 、氧化钙等 。（ ） 固体混合物 固体混合物 ，如高岭土 、膨润

27、土 、酸性白土和活性二氧化硅等 。,67, 常用 选矿药剂一览表 常用选矿药剂及其分类见表 - 。 浮选药剂使用 技术 在浮选实践上同时使用两种或两种以上的药剂作为捕收剂 ，已引起了各国广泛的兴趣与注意 。 就一般来说 ，无论在捕收剂 、起泡剂 、抑制剂以及絮凝剂等方面 ，使用不同结构的混合药剂 ， 常常比单独使用任何一种药剂效果好 。,68,（ ） 不同黄药或黄药与其他药剂的混合使用 年代以来 ， 连续出 现了 一系列的有关黄药 、 黑药 、 油酸钠的混合使用来浮选硫化矿的报,69,70,71,72,73,74,75,76,（ ） 脂肪酸类捕收剂的混合使用 在浮选工业上 ，从开始使用塔尔油作

28、捕收剂 ， 先遇到的问题就是塔尔油中脂肪酸与松脂酸的配比关系对浮选效果的影响 。由磁选及重选所得的氧化铁尾矿 ，用塔尔油作捕收剂 ，当塔尔油中松脂酸的含量大于 时 ，铁回收率显著下降 。 松脂酸含量达到 时 ，浮选速度及选择性都降低 。单独使用松脂酸时 ，效果最差 。,77,（ ） 脂肪酸与 矿物油的混合使用 在浮选工艺中 ，脂肪酸类捕收剂常常与矿物油 一起混合使用 ，已经是常见的事实 。（ ）脂肪酸与 烷基磺酸盐或烷基硫酸盐的混合使用 用油酸与磺酸盐的混合物作为捕收剂 ，这种混合物可以部分地溶解在水内 ，甚至当温度在 时仍然可以完全在水内 分散成稳定的乳剂 。,78,（ ） 脂肪酸与 酚类混

29、合使用 酚类在浮选工艺中是使用比较广泛的起泡剂 ， 对某些矿物有一定的捕收能力 ，但是很弱 。 脂肪酸是强的捕收剂 ，同时也兼有起泡性 。（ ） 阳离子型胺类捕收剂与其他药剂混合使用 ） 不同碳链的混合胺阳离子捕收剂脂肪胺类在浮选工艺中一般都是用一系列的混合物 。制造原料可以来自 塔尔油 、 大豆油 、椰子油的混合脂肪酸 ，不经过分离 、真空分馏等精制手续 ，从而可以 大大降低成本 。,79, ） 脂肪胺与煤油混合使用 用浮选法回收 目磷矿石的选矿厂 ，先用燃料油 、粗塔尔油及苛性钠进行粗选 ， 所得粗精矿用硫酸处理 ，再用一种胺类阳离子捕收剂与煤油 按 比例使用 ，有选择性地浮去粗精矿中的石

30、英 ，提高磷精矿的品位 。 ） 胺类捕收剂与其他药剂的混合使用在这一方面最引 人注意的是胺类阳离子捕收剂与脂肪酸类阴离子捕收剂的混合使用 问题 。,80,（ ） 其他类型的混合药剂 ） 起泡剂的混合使用在国外有不少 的 浮选厂 混合使用两种或两种 以 上的 起 泡 剂 。在美国的铜矿浮选厂有 以上同时使用两种起泡剂 。 ） 络合试剂混合物的浮选效果为了 浮选含钛矿石 ，过去曾试验了一系列的与钛离子可以生成难溶性络合物的有机试剂 ，发现用 “ 铜铁试剂 ” 为捕收剂在弱酸性介质中 可以产生捕收作用 。,81, ） 无机调整剂或抑制剂的混合使用 一种铝盐 （ 硝酸铝或硫酸铝 ）与水玻璃及碱的混合剂

31、可作为石灰石的有效抑制剂 。这种混合物还可以作为黏土 、石英 、石髓 、燧石 、针铁矿及褐铁矿的有效抑制剂 。 ） 含高分子絮凝剂的混合药剂某些混合絮凝剂也比单独使用 一种时效果好 。 用 褐铁矿 （ ） 为 试验对象 ，研究了 淀粉 、 聚丙烯酰胺 、 聚 -甲基 -乙烯吡啶衍生物 、 石灰及氯化钙单独使用或混合使用的效果 。,82,任务导入 ： 浮选设备是实现浮选过程的重要装置 。 矿石经过湿式磨矿后 ， 已基本单体解离的矿物被调成一定浓度的矿浆 ， 在搅拌槽内 与浮选药剂充分调和后 ， 送入浮选机 ， 在其中 通过充气与搅拌 ， 使欲浮的目 的矿物向 气泡附着 ， 在矿浆面上形成矿化泡沫

32、层 ， 用 刮 板刮 出 或以 自 溢方式溢出 ， 即 为 泡沫产品 ， 而非泡沫产品 自 槽底排出 。 浮选机性能是影响浮选技术指标的一个重要因素 。,任务 浮选设备,83,学习 目 标 ： 了 解浮选设备的分类与工作特点 ； 掌握浮选机的基本功能和要求 ； 掌握机械式浮选机和空气式浮选机的基本构造及原理 ； 了 解其他类浮选机的工作原理及应用 ； 掌握浮选机的选择计算 。,84, 浮选设备的基本构造及工作原理 （ ） 浮选机的基本构造 目 前浮选机有两大类 ， 机械式和空气式 。 （ ） 浮选机的基本功能和要求 浮选机和普通机器一样 ， 除了要保证工作连续可靠 、 耐磨 、 省电 、 结构

33、简单等良好的机械性能外 ， 还要满足浮选工艺的特殊需要 。,85, 良好的充气作用 。 浮选机必须保证能向 矿浆中 吸入 （ 或压入 ） 足量的空气 ， 产生大量尺寸适宜的气泡 ， 并使这些气泡尽量分散在整个槽内 ， 空气弥散越细越好 ， 气泡分布越均匀 ， 则矿粒与气泡接触的机会就越多 ， 这种浮选机的工艺性能越好 ， 浮选的效率也越高 。,86, 搅拌作用 。 浮选机要保证对矿浆有良好的搅拌作用 ， 使矿粒不至于沉淀而是呈悬浮状态并能均匀地分布在槽内 ， 保持矿粒与气泡在槽内 充分接触和碰撞 。 循环流动作用 。 浮选机具有调节矿浆面 、 矿浆循环量 、 充气量的作用 ， 可增加矿粒与气泡

34、的接触机会 ， 能保持泡沫区平稳和一定厚度 ， 既能滞留目的矿物 ， 又能使夹杂的脉石脱落 ， 产生 “ 二次富集作用 ”。 能连续工作及便于调节 。 在浮选过程中 ， 有时需要调节整个泡沫层的厚度及矿浆流量 。,87,（ ） 浮选机的基本原理 浮选设备主要包括浮选机和辅助设备 （ 搅拌槽 、 给药机等 ）。 一般而言 ， 浮选机大多属标准设备 ， 浮选辅助设备大多属非标准设备 。 ） 浮选机的充气及搅拌原理矿浆充气和气泡矿化是评定浮选机工作效率的主要因素 ， 这些指标越好 ， 浮选进得越完善 。,88, 气泡的形成 ：气泡生成原则上有 种方法 。 机械搅拌式浮选机的气泡形成 。由于机械搅拌

35、，使矿浆产生了强烈的旋涡运动 ，导致矿浆的流速及方向 不同而产生剪切作用 ，使吸入或压入的空气被 “ 粉碎 ” 成气泡 。 压气式浮选机的气泡形成 。靠多孔介质将压入空气分割成气泡 ，其泡径与介质孔隙半径的平方根成比例 。 气体从矿浆中析出 形成微泡 ，在标准状态下 ，空气在水中 的溶解度约为 ，当 压力 降低 ，溶解的气体便会以微小气泡的形式从溶液中析出 ，通常称为 “ 活性微泡 ”。,89, 气泡的兼并和溶解 ：矿浆最终充气程度不仅取决于充气和分散过程 ，还取决于气泡的兼并和溶解过程 。 气泡的升浮 。浮选机中一面有大量的空气被 “ 粉碎 ” 成小气泡 ，另 一面也有小气泡兼并成大气泡 ，

36、气泡的大小影响着气泡的负载能力 、 浮升速度和寿命 。,90,图 - 气泡在机械搅拌式浮选机内运动示意图,91, ） 浮选机内矿浆的充气程度 矿浆充气程度是指矿浆中的空气含量 、气泡的弥散程度和气泡在矿浆内分布的均匀性 。 矿浆充气程度 ：浮选机的充气量指单位时间 、单位浮选机面积或单位浮选机体积所吸进的空气量 ，称为浮选机的充气量 （ ）。,92, 空气在矿浆中的弥散程度 ：空气弥散程度表示充气的质量 。当充气量一定时 ，空气弥散越好 ，即气泡越小 ，所能提供的气泡总表面积也越大 ，矿粒与气泡接触碰撞的机会也越多 ，有利于浮选 。 气泡在矿浆中分布的均匀性 ：气泡在矿浆中分布的均匀性也用于表

37、示充气质量 。浮选机内 不同部位充气量是不同的 ，随浮选机结构类型不同 ，气泡分布的均匀性差别很大 。,93,（ ） 浮选设备的发展 、 分类及特点 自 浮选机械设备问 世以来 ，距今已有 多 年的历史 ， 世纪 年代以 来 ，浮选机械设备开始迅猛发展 ，主要向大型化方向 发展 ， 逐步实现了自 动控制 。 ） 机械搅拌式浮选机 机械式搅拌 。该浮选机是由叶轮或回转子的旋转对矿浆进行充气和搅拌 。 充气搅拌式 。它是机械搅拌与外部压入空气相结合的浮选机 。,94, ） 空气式浮选机 空气式浮选机没有机械搅拌装置 ，也没有传动部件 ，而由专门设置的风机提供充气用的空气 。 压气式 。此种浮选机是

38、由外部压气机送入压缩空气 ，以使矿浆充气和搅拌 。它又可细分为两种 ：单纯压气式 ；气升式 。 气体析出 式 。此种浮选机是通过改变矿浆内 气体压力 的方法 ，使气体从矿浆内 析出弥散气泡 ，并使矿浆搅拌 ，亦称变压式 。,95, 机械搅拌式浮选机 机械搅拌式浮选机发展最早 、应用最广 ，研究也比较深入 ，其规格齐全 ，发展较快 ，在国 内外的浮选生产实践中大量使用 。在我国 浮选厂中 ，使用的机械搅拌式浮选机有 型浮选机 、 米哈诺布尔型浮选机 （称型）、棒型浮选机等 。,96,97,98,（ ） 型浮选机 型浮选机 （又称 型 、 型浮选机 ），是 世纪 年代从苏联引进的 ，虽经改进 ，但

39、基本结构没变 。） 型浮选机结构与工作原理这种浮选机的构造如图 - 所示 ，该机每两槽构成一个机组 ，第一槽 （ 带有进浆管 ） 属于抽吸槽或称吸入槽 ，第二槽 （ 无进浆管 ） 称为自流槽或直流槽 ，在机组内 吸入槽与直流槽两槽体之间设有中间室 ，矿浆在下部可以 直接自 流通过 。,99, 与盖板组成类似于泵的真空室造成负 压区 ，使矿浆自流 、空气自吸并使槽内 矿浆循环运动 ； 靠叶轮的旋转将空气碎散成气泡并使其均匀的分散于矿浆中 。叶轮的搅拌又使矿粒悬浮并充分和气泡接触 ； 造成矿粒悬浮 ； 使药剂充分溶解和分散 。,100,图 - 型浮选机结构示意图,101,图 - 叶轮构造,102,

40、图 - 盖板仰视图,103, 叶轮与盖板的间隙 。间隙大小直接影响充气量 ，间隙过大 ，矿浆会从叶片前侧翻至叶片后侧 ，降低叶片后面的真空度 ，使充气量减少 ；间 隙过小 ，叶轮和盖板易 发生撞击和摩擦 ，并使充气量下降 ，如图-所示 。 叶轮转数 。在一定的范围内叶轮的转速（ 或周 速）越大 ，充气量也大 ，如 图 - 所示 。但转速过大 ，叶轮盖板磨损快 ，电耗增加而且矿浆面不稳定 。,104,图 - 叶轮周 速 、 间隙与充气量的关系,105, 进浆量 。进入叶轮中心的矿浆量最适当时 ， 充气量最大 。因为进浆量大 ，造成空气与矿浆混合物的密度大 ，产生的离心力也大 ，容易被叶轮甩出 而

41、形成真空度高的负压区 ，使充气量增大 。 叶轮上部矿浆深度 。其值越大 ，作用 于叶轮上的静压力也大 ，叶轮旋转的阻力 增加 ，充气量变小 。,106,图 - 内部矿浆循环量与充气量的关系,107, ） 型浮选机主要特点 该型浮选机具有搅拌力 强 、药剂耗量较少 、 可以处理粗粒和较大密度的矿石 、能适应复杂流程 、应用 广泛 、指标稳定等优点 。 盖板上装有 个导向 叶片（又称定子）。 叶轮与盖板导向 叶片间的间隙一般为 ，过大会对吸气量和电耗产生不利影响 。 在空气筒下部有一个调节矿浆循环量的循环孔 ， 并用闸板控制循环量 。,108, ） 型浮选机存在的问 题 型浮选机型式较老 ，尚存在

42、以下问 题 空气弥散不佳 ，泡沫不够 ，易产生 “ 翻花 ” 现象 ，不利实现液面自 动控制 。 浮选槽为间隔式 ，矿浆流速受闸门控制 ， 使矿浆流速减低 ，浮选速度慢 ，粗而重的矿粒易于沉槽 。 充气量不易调节 ，难以适应矿石性质的变化 ，分选指标不稳定 。 构造复杂 ，功耗大 ，叶轮盖板装配要求严格 ，叶轮盖板磨损后充气量较小 。,109, ） 型浮选机的技术规格 型浮选机的技术规格见表 - 。,110,（ ） 维姆科浮选机 维姆科型浮选机是由美国 公司 制 造的 。目前最大型维姆科浮选机单槽容积达 。它属于机械搅拌式浮选机 。 ） 维姆科结构和工作原理维姆科浮选机结构如图 - 所示 ，它

43、由 带放射状叶片的星形转子 、定子组成 ，定子是周边有许多椭圆形孔的圆筒 （ 扩散器 ），定子内部有突出筋条 ，上部有一个锥形罩 。,111,图 - 维姆科型浮选机,112, ） 维姆科主要特点 维姆科型浮选机的转子和定子组成一个整体 ，故又称之为维姆 （ ）。其主要特点有以下几点 ： 采用了新型充气搅拌器及圆锥形泡沫罩 。 设有假底 、套筒 ，增强了搅拌力并形成矿浆的大循环 。 矿浆按一定径向 流到外部 ，形成以竖轴为 中 心的旋流 ，使矿浆的充气量加大 ，提高了充气效率 ，故转子转速可以降低 。 由于不能自吸矿浆，安装时需设置液面差 。,113,（ ） - 型浮选机 - 型浮选机是我国目前

44、试制的最大的机械搅拌式浮选机 。 其结构与美国 的 维姆科 （ ） 浮选机相似 ， 如图 - 所示 。 ） 结构与工作原理这种浮选机由叶轮 （ 星形轮 ）、 定子 、 分散罩 、 竖筒 、 主轴及轴承组成 。 在浮选机的槽底设置了 假底与导流管装置 。 叶轮机构是浮选机的关键部件 。,114,图 - 型浮选机结构简图,115, ） - 浮选机的特点 此类浮选机的特点为 ： 它是自吸气机械搅拌式结构 ，所以能够自吸足够量的空气 ，搅拌能力也比较强 。 有一个相对稳定的分离区 ，矿 液 面稳定 叶轮与定子的间隙较大 （ ）， 叶轮的圆周速度低 （ ），这就减少了 叶轮与定子的磨损 ，并可降低电能消

45、耗 。 ） - 浮选机的技术规格 -型浮选机的技术规格见表- 。,116,图 - - 型浮选机流体动力特性示意,117,118,（ ） 棒型浮选机 ） 结构及原理棒型浮选机也是我国试制的新型浮选机之一 ， 属机械搅拌式浮选机 。其结构如图- 所示 。,119,图 - 棒型浮选机 （ 吸入槽 ） 结构示意图,120, 结构棒形浮选机有直流槽和吸入槽两种 。在直流槽内装有中空轴 （主轴）、棒形轮 、凸台和弧形稳流板等主要部件 。 斜棒轮 （ 也叫棒型轮 ），斜棒上端固定于圆盘上 ，下端均与棒轮旋转相反方向后倾角 ，同时自上而下又向外扩张成的锥角 。 凸台及弧形稳流板 。棒型轮下面一个倒置的凸 台

46、起导向 作用 ，防止矿浆在棒轮下方形成旋涡 ， 有利于浆气混合物沿着它的表面呈 型轨迹向四周分散 ，增大棒轮区的真空度 ，提高吸气量 ，保证槽的有效容积 。,121, 工作原理当主轴回转时 ，在浮选轮内 产生负压 。空气经中 空主轴吸入 ，并由 浮选轮加以 分割 ，弥散成微小气泡 。 ） 主要特点棒型浮选机的特点是采用棒轮搅拌 、浅槽浮选 、泵轮吸浆 ，充气量大 ，搅拌力 强 ，气泡分散度高 ，矿浆流动轨迹呈 “ ” 型 ，适应性好 ， 适宜于密度大 、粗粒级 、高浓度的浮选 。,122, 充气搅拌式浮选机 充气搅拌式浮选机既装有机械搅拌装置 ，又利用 外部特设的风机强制吸入空气 。这类浮选机

47、与一般机械搅拌式浮选机相比有下述特点 ： 充气量可根据需要增减 ，并易于调节 ，因而有利于提高浮选机的处理能力和选别指标 ； 叶轮不起吸气作用 ，故转速低 、功率损耗少 、磨损小 ，且脆性矿物不易于产生泥化现象 ； 由于处理能力 大 、槽子浅等原因 ，单位处理量的电耗较低 。其缺点是需要外加一套压气系统 ，中间产品返回时要用矿浆泵 。,123,（ ） 型充气搅拌式浮选机 ） 结构及原理 - 浮选机是国内 世纪 年代后期研制成功的 ， 主要由 槽体 、叶轮 、盖板 、钟形物 、循环筒 、主轴 、 中心筒及总气筒等组成 。,124,图 - - 浮选机结 构示意图,125, ） 主要特点这种浮选机的

48、充气作用不是靠旋转叶轮产生的负压区向 槽中 吸气的 ， 而是用 鼓风机经中心筒向 叶轮腔供气 。 其充气效率主要与充气量及通过叶轮循环矿浆量有关 。 ） - 浮选机的技术规格 - 浮选机的技术规格见表 - 。,126,图 - 浮选槽内矿浆运动方式示意图,127,128,（ ） 阿基泰尔型浮选机 ） 结构及工作原理阿基泰尔 （ ）型浮选机与其他机械搅拌式浮选机相似 ，也是叶轮 、稳流板 、 中 空轴和槽体几个基本部件组成 ，其结构如图 - 所示 ，但在结构和工作上有其独特之处 。,129,图 - 阿基泰尔浮选机结构示意图,130, ） 主要特点 阿基泰尔型浮选机属于压气机械搅拌式浮选机 ， 由

49、美国 加利格 （ ） 公司 年研制成功 ，国外应用较广 ，近年来已日 趋大型化 ，目前最大的单槽容积达 。它的主要特点如下 ： 叶轮是一个圆盘形或圆锥形的钢板 ，在圆 周 上均匀 、垂直安装棒条 ，棒条的形状和数量依据规格及负荷不同而不同 ，称为 棒式梳子叶轮 ， 如 图 - 所示 。,131, 叶轮与稳流板共同作用 ，可造成矿浆在槽内的大循环 ，消除槽内矿粒的分层和 沉积现象 ， 同时也强化气泡的分散作用 。 稳流板可翻转使用 ，故设备磨损小 ，使用寿命长 。 采用直流方形槽 ，一般由六槽 、四槽或二槽组成机组 ，采用 阶梯直流配置 。,132,图 - 阿基泰尔型浮选机的叶轮,133,（ ）

50、 型浮选机 气搅式 （ ）浮选机是同时利用机械和压缩空气两种作用进行的浮选机 。它是由 瑞典萨拉 （ ） 公司 制造 ，故也称为萨拉 （ ）型浮选机 。,134,图 - 型浮选机,135,图 - 叶轮盖板构造,136, 充气式浮选机 充气式浮选机属于外部供气的无机械搅拌器类浮选机 ，我国浮选厂使用 较多的为浮选柱 。其优点结构简单 ，容易制造 。缺点是没有搅拌器 ， 使浮选效果受到一定 影响 ，充 气 器容易 结 垢 ，不 利 于空气弥散 。,137,（ ） 传统浮选柱 ） 传统浮选柱的结构及原理浮选柱结构简单 ， 由柱体 、 充气器 、 风室 、 给矿器和刮板等组成 。 浮选柱上部为一圆柱形