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铜矿石、锌矿石如何通过浮选机选取

http://www.kq81.com 时间:2019/11/15 9:19:55 来源:我的有色 点击次数:30
    铜矿石、锌矿石如何通过浮选机选取,是不是需要加入化学试剂?
    浮选法是利用矿物表面的物理化学性质差异来选别矿物颗粒的过程,旧称浮游选矿,是应用最广泛的选矿方法。几乎所有的矿石都可用浮选分选。
    用浮选处理多金属共生矿物,如从铜、铅、锌等多金属矿矿石中可分离出铜、铅、锌和硫铁矿等多种精矿,且能得到很高的选别指标。
    浮选工艺
    各种浮悬工艺的理论基础大体相同,即矿粒因自身表面的疏水特性或经浮选药剂作用后获得的疏水(亲气或油)特性,可在液-气或水-油界面发生聚集。目前应用最广泛的是泡沫浮选法。矿石经破碎与磨碎使各种矿物解离成单体颗粒,并使颗粒大小符合浮选工艺要求。向磨矿后的矿浆加入各种浮选药剂并搅拌调和,使与矿物颗粒作用,以扩大不同矿物颗粒间的可浮性差别。调好的矿浆送入浮选槽,搅拌充气。矿浆中的矿粒与气泡接触、碰撞,可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固三相组成的矿化泡沫层,经机械刮取或从矿浆面溢出,再脱水、干燥成精矿产品。不能浮起的脉石等矿物颗粒,随矿浆从浮选槽底部作为尾矿产品排出。有时,将无用矿物颗粒浮出,有用矿物颗粒留在矿浆中,称为反浮选,如从铁矿石中浮出石英等。
    浮选药剂 浮选时使用各种药剂来调节浮选物料和浮选介质的物理化学特性,以扩大浮选物料间的疏水-亲水性(即可浮性)差别,提高浮选效率。常用的浮选药剂分捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。
    捕收剂自然界中除煤、石墨、硫黄、滑石和辉钼矿等矿物颗粒表面疏水,具有天然可浮性外,大多数矿物颗粒的表面是亲水的。为改善可浮性,需添加使矿物颗粒疏水的捕收剂,即极性捕收剂和非极性捕收剂。极性捕收剂由能与矿物颗粒表面发生作用的极性基团和起疏水作用的非极性基团两部分组成。当这类捕收剂吸附于矿物颗粒表面时,其分子或离子呈定向排列,极性基团朝向矿物颗粒表面,非极性基团朝外形成疏水膜,使矿粒具有可浮性。
    选别铜、铅、锌、铁、镍与锑等硫化矿物时,常用各种有机硫代化合物作为捕收剂。具代表性的是:①烷基(乙、丙、丁、戊基等)二硫代碳酸钠(或钾),如CH3CH2OCSSNa,又称黄原酸盐,俗称黄药;②烷基二硫代磷酸或其盐类,如(RO)2PSSH,式中R为烷基,俗称黑药。烷基二硫代氨基甲酸盐以及黄药的酯类衍生物等,也是硫化矿物常用的捕收剂。
    起泡剂具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子,定向吸附于水-空气界面,降低水溶液的表面张力,使充入水中的空气易于弥散成气泡,并产生稳定的泡沫。起泡剂与捕收剂有联合作用,共同吸附于矿物颗粒表面,促进矿物上浮。常用的起泡剂有松醇油(中国俗称二号油)、甲酚酸、混合脂肪醇、异构的己醇或辛醇、醚醇类以及各种酯类等。
    调整剂按用途不同分:①pH值调整剂。通过调节矿浆酸碱度,控制矿物表面特性、矿浆化学组成以及各种药剂的作用条件,改善浮选效果。常用的有石灰、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸等。②活化剂。能增强矿物同捕收剂的作用能力,使难浮矿物受到活化而被浮起。如用硫酸铜处理难于同黄药作用的闪锌矿,在矿物表面形成硫化铜覆盖薄膜,能被捕收浮选;或用硫化钠活化铅、铜氧化矿后,再用黄药浮选等。③抑制剂。提高矿物亲水性或阻止矿物同捕收剂作用,使其可浮性受到抑制。
    如用石灰抑制黄铁矿,用硫酸锌及氰化物抑制闪锌矿,用水玻璃抑制硅酸盐脉石等。利用淀粉,栲胶(单宁)等有机物作抑制剂,可使多种矿物浮选分离。④絮凝剂。使矿物细颗粒聚集成较大颗粒,以加快其在水中的沉降速度;利用选择性絮凝可进行絮凝-脱泥及絮凝-浮选。常用的絮凝剂有聚丙烯酰胺和淀粉等。⑤分散剂。阻止细矿粒聚集,使之处于单体分散状态,作用与絮凝剂相反,常用的有水玻璃、磷酸盐等。
    浮选药剂的用量随药剂种类、矿石性质、浮选条件及流程特点等因素而变化。一般每吨矿石只用几克、数十克至数百克,也有多至数千克的。
    浮悬机是浮选工艺的主要设备。由单槽或多槽串联组成,浮选中矿浆的搅拌充气,气泡与矿粒的粘附,气泡上升并形成泡沫层被刮出或溢流出等过程,都在浮选槽内进行。
    按搅拌和充气方式的不同,可分5种:
    ①机械搅拌式。搅拌和充气都由机械搅拌器实现。有离心叶轮、星形转子和棒形转子等类型。搅拌器在浮选槽内高速旋转,驱动矿浆流动,在叶轮腔内产生负压而吸入空气。
    ②充气机械搅拌式。除机械搅拌外,再向浮选槽中充入低压空气。
    ③充气式。靠压入空气进行搅拌并产生气泡,如浮选柱和泡沫分离装置等。
    ④气体析出式。用降低压力方法或先加压后降至常压的方法,使矿浆中溶解的空气析出,形成微泡。
    ⑤压力溶气式。利用高压将充入的空气预溶于水,然后在常压下于浮选槽内析出,形成大量微泡。
    浮选流程包括磨矿,分级,调浆及浮选的粗选、精选、扫选作业。有一段磨浮流程;分段磨矿-浮选的阶段磨浮流程;精矿或中矿再磨再选流程。浮选产出粗精矿的作业称粗选;粗精矿再选作业称精选;尾矿再选作业称扫选。回收矿石中多种有用矿物时,不同矿物先后浮选的流程称优先浮选或选择浮选;先将有用矿物全部浮出后再行分离的流程,称混合-分离浮选。工业生产时必须针对矿石的性质和对产品的要求,采用不同的药方和浮选流程。
    铜矿浮选硫化铜矿物常用黄药(捕收剂),松醇油(起泡剂)和石灰(调整剂)等药剂处理后浮选,以与脉石及共生的硫化铁矿物分离。大多采用优先浮选。氧化铜矿一般用硫化钠活化后再加黄药浮选,或直接用脂肪酸作捕收剂浮选。
    铅锌矿浮悬采用优先浮选流程时,用硫酸锌、氰化物抑制闪锌矿,用黄药浮选方铅矿;然后用硫酸铜活化并再加黄药浮选闪锌矿。采用混合浮选流程时,先用黄药将铅、锌矿物一并浮出;再对混合精矿用硫酸锌、氰化物抑制锌矿物,浮出铅矿物。现在许多选矿厂采用亚硫酸及其盐类代替氰化物。
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关键字:铜矿石
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