浮选第一节浮选基本概念.ppt
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1、浮选第一节浮选基本概念现在学习的是第1页,共26页1.什么是浮选?什么是浮选?浮选全称浮游选矿,主要指泡沫浮浮选全称浮游选矿,主要指泡沫浮选。是根据矿物颗粒表面物理化学选。是根据矿物颗粒表面物理化学性质的差异,从矿浆中借助于气泡性质的差异,从矿浆中借助于气泡的浮力实现矿物分选的过程。的浮力实现矿物分选的过程。现在学习的是第2页,共26页2.浮选的基本过程是什么?浮选的基本过程是什么?现代的泡沫浮选过程一般包括以下作业现代的泡沫浮选过程一般包括以下作业:磨矿:磨矿即先将矿石磨细,使有用矿即先将矿石磨细,使有用矿物与其他矿物或脉石矿物解离;物与其他矿物或脉石矿物解离;调浆加调浆加药药调整矿浆浓度适
2、合浮选要求,调整矿浆浓度适合浮选要求,并并加入所需的浮选药剂,加入所需的浮选药剂,以提高效率;以提高效率;浮浮选分离选分离矿浆在浮选机中充气浮选,矿浆在浮选机中充气浮选,完成矿物的分选;产品处理完成矿物的分选;产品处理浮选后浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。泡沫浮选的过程和基本概念见图泡沫浮选的过程和基本概念见图60。现在学习的是第3页,共26页 图图 60 浮选过程基本概念浮选过程基本概念现在学习的是第4页,共26页 在图在图60中,固体矿物颗粒和水构成的矿浆(矿浆通常来自分中,固体矿物颗粒和水构成的矿浆(矿浆通常来自分级或浓缩作业)首先要在搅拌槽内用
3、适当的浮选药剂进行调和,级或浓缩作业)首先要在搅拌槽内用适当的浮选药剂进行调和,必要时(在选煤厂)还要补加一些清水或其他工艺的返回水必要时(在选煤厂)还要补加一些清水或其他工艺的返回水(如过滤液)调配矿浆浓度,使之符合浮选要求。用浮选药剂调和如过滤液)调配矿浆浓度,使之符合浮选要求。用浮选药剂调和矿浆的主要目的是使欲浮的矿物表面增加疏水性矿浆的主要目的是使欲浮的矿物表面增加疏水性(捕收剂或活(捕收剂或活化剂),或使不欲浮的矿物表面变得更加亲水,抑制它们上浮(化剂),或使不欲浮的矿物表面变得更加亲水,抑制它们上浮(抑制剂),或促进气泡的形成和分散(起泡剂)。调好的矿浆被抑制剂),或促进气泡的形成
4、和分散(起泡剂)。调好的矿浆被送往浮选槽,矿浆和空气被旋转的叶轮同时吸入浮选槽内。空气送往浮选槽,矿浆和空气被旋转的叶轮同时吸入浮选槽内。空气被矿浆的湍流运动粉碎为许多气泡。起泡剂促进了微小气泡的形被矿浆的湍流运动粉碎为许多气泡。起泡剂促进了微小气泡的形成和分散。在矿浆中气泡与矿粒发生碰撞或接触,并按表面疏水成和分散。在矿浆中气泡与矿粒发生碰撞或接触,并按表面疏水性的差异决定矿粒是否在气泡表面上发生附着。结果,表面疏水性的差异决定矿粒是否在气泡表面上发生附着。结果,表面疏水性强的矿粒附着到气泡表面,性强的矿粒附着到气泡表面,并被气泡携带升浮至矿浆液面形并被气泡携带升浮至矿浆液面形成泡沫层,被刮
5、出成为精矿;而表面亲水性强的颗粒不和气泡发成泡沫层,被刮出成为精矿;而表面亲水性强的颗粒不和气泡发生粘附,仍然留在矿浆中,最后随矿浆流排出槽外成为尾矿。生粘附,仍然留在矿浆中,最后随矿浆流排出槽外成为尾矿。现在学习的是第5页,共26页 图图61 浮选槽内的浮选过程浮选槽内的浮选过程 F-入料入料 K-泡沫精矿泡沫精矿 T-尾矿尾矿 O-空气;空气;-矿粒矿粒现在学习的是第6页,共26页3.浮选在选矿生产中的意义是什么?浮选在选矿生产中的意义是什么?浮选是细粒和极细粒物料分选中应用最广、效果浮选是细粒和极细粒物料分选中应用最广、效果最好的一种选矿方法。由于物料粒度细,粒度和密最好的一种选矿方法。
6、由于物料粒度细,粒度和密度作用极小,重选方法难以分离;而对一些磁性或度作用极小,重选方法难以分离;而对一些磁性或电性差别不大的矿物,也难以用磁选或电选分离,电性差别不大的矿物,也难以用磁选或电选分离,但根据它们的表面性质的不同,但根据它们的表面性质的不同,即根据它们在水中即根据它们在水中对水、气泡、药剂的作用不同,对水、气泡、药剂的作用不同,通过药剂和机械调通过药剂和机械调节,可用浮选法高效分离出有用矿物和无用的脉石节,可用浮选法高效分离出有用矿物和无用的脉石矿物。浮选在各种选矿方法中占主要地位,应用范矿物。浮选在各种选矿方法中占主要地位,应用范围极广。不仅可以处理有色金属矿物如铜、铅、锌围极
7、广。不仅可以处理有色金属矿物如铜、铅、锌、钼、钴、钨、锑矿等,也可以处理非金属矿物如、钼、钴、钨、锑矿等,也可以处理非金属矿物如石墨、重晶石、萤石、磷灰石、长石、滑石等。同石墨、重晶石、萤石、磷灰石、长石、滑石等。同时还可以处理黑色金属矿物如赤铁矿、锰、钛矿等时还可以处理黑色金属矿物如赤铁矿、锰、钛矿等。现在学习的是第7页,共26页 相对其它选矿方法而言,浮选的分选效率是比相对其它选矿方法而言,浮选的分选效率是比较高的,它能将很贫的原矿选成高品位的精矿较高的,它能将很贫的原矿选成高品位的精矿,从而大大扩大了矿物资源范围,使一些过去,从而大大扩大了矿物资源范围,使一些过去认为不能开发的低品位矿床
8、变成有工业价值的认为不能开发的低品位矿床变成有工业价值的矿床;浮选对于处理细粒浸染的矿石特别有效矿床;浮选对于处理细粒浸染的矿石特别有效,这就解决了许多微细矿粒中有用成分的回收,这就解决了许多微细矿粒中有用成分的回收问题;浮选还可以获得高质量精矿,回收率较问题;浮选还可以获得高质量精矿,回收率较高。例如钼矿的原矿品位很低只有百分之零点高。例如钼矿的原矿品位很低只有百分之零点一左右,但通过浮选,可以得到精矿品位一左右,但通过浮选,可以得到精矿品位45以上;同时浮选法的应用也使矿物资源得到充以上;同时浮选法的应用也使矿物资源得到充分的综合利用。分的综合利用。现在学习的是第8页,共26页4.判断矿物
9、可浮性好坏的标准是什么?判断矿物可浮性好坏的标准是什么?常用来判断矿物可浮性好坏的标准是常用来判断矿物可浮性好坏的标准是矿物表面的润湿性矿物表面的润湿性(即亲水性和疏水性即亲水性和疏水性)。如图。如图61所示。当某种矿物表面不易被所示。当某种矿物表面不易被水润湿水润湿(疏水时疏水时),就认为这种矿物,就认为这种矿物(如石如石墨、硫墨、硫)是易浮附或可浮的;当另一种是易浮附或可浮的;当另一种矿物表面被水润湿矿物表面被水润湿(亲水时亲水时),就认为,就认为这种矿物这种矿物(如石英如石英)是难浮的或不可浮是难浮的或不可浮的。的。现在学习的是第9页,共26页 图图61润湿现象润湿现象现在学习的是第10
10、页,共26页 决定矿物自然表面亲水或疏水,主要是矿物破碎后露出新表面的作决定矿物自然表面亲水或疏水,主要是矿物破碎后露出新表面的作用力用力(如键能如键能)的性质不同所决定的。矿物表面所谓的性质不同所决定的。矿物表面所谓“亲水亲水”、“疏水疏水”之分是相对的。为了判断矿物表面的润湿性大小,常用接之分是相对的。为了判断矿物表面的润湿性大小,常用接触角触角来度量,如图来度量,如图61和图和图62 所示。在一浸于水中的矿物表面上所示。在一浸于水中的矿物表面上附着一个气泡,当达平衡时气泡在矿物表面形成一定的接触周边附着一个气泡,当达平衡时气泡在矿物表面形成一定的接触周边,称为三相润湿周边。在任意二相界面
11、都存在着界面自由能,以,称为三相润湿周边。在任意二相界面都存在着界面自由能,以分别代表固分别代表固水、水水、水气、固气、固气三个界面上的界面自由能。固气三个界面上的界面自由能。固水与水水与水气两个界面自由能所包之角(包括水相)称为接气两个界面自由能所包之角(包括水相)称为接触角,以触角,以表示。可见,在不同矿物表面接触角大小是不同的,接表示。可见,在不同矿物表面接触角大小是不同的,接触角可以标志矿物表面的润湿性:如果矿物表面形成的触角可以标志矿物表面的润湿性:如果矿物表面形成的角很小,角很小,则称其为亲水性表面;反之,当则称其为亲水性表面;反之,当!角较大,则称其疏水性表面。角较大,则称其疏水
12、性表面。亲水性与疏水性的明确界限是不存在的,只是相对的。亲水性与疏水性的明确界限是不存在的,只是相对的。角越大角越大说明矿物表面疏水性越强;说明矿物表面疏水性越强;角越小,则矿物表面亲水性越强角越小,则矿物表面亲水性越强。现在学习的是第11页,共26页图图61 矿物表面润湿现象矿物表面润湿现象现在学习的是第12页,共26页5.矿物的表面电性与可浮性有何关系矿物的表面电性与可浮性有何关系?矿物在溶液中,由于离子的优先吸附、优先矿物在溶液中,由于离子的优先吸附、优先解离和晶格取代等作用,可以使表面带电。解离和晶格取代等作用,可以使表面带电。矿物的表面电性对某些矿物的可浮性会产生矿物的表面电性对某些
13、矿物的可浮性会产生影响。影响较大的是那些与捕收剂以静电物影响。影响较大的是那些与捕收剂以静电物理吸附作用的氧化矿物和硅酸盐矿物,如针理吸附作用的氧化矿物和硅酸盐矿物,如针铁矿、刚玉、石英等。这些矿物的表面电性铁矿、刚玉、石英等。这些矿物的表面电性的符号与矿浆的的符号与矿浆的pH值有关。使矿物表面电位值有关。使矿物表面电位为零时的矿浆的为零时的矿浆的pH值称为这种矿物的零电点值称为这种矿物的零电点。如针铁矿的零电点为。如针铁矿的零电点为pH=6.7,刚玉的零电,刚玉的零电点为点为pH=9.1,石英的零电点为,石英的零电点为pH=3.7等。等。现在学习的是第13页,共26页 当矿浆的当矿浆的pH值
14、小于零电点时,矿物表面呈正值小于零电点时,矿物表面呈正电,可用阴离子捕收剂进行捕收。当矿浆的电,可用阴离子捕收剂进行捕收。当矿浆的pH值大于零电点时,矿物表面呈负电,可用值大于零电点时,矿物表面呈负电,可用阳离子捕收剂捕收。阳离子捕收剂捕收。必须指出,用黄药类捕收剂捕收的铜、铅、必须指出,用黄药类捕收剂捕收的铜、铅、锌等硫化矿,捕收剂与矿物的作用主要靠化锌等硫化矿,捕收剂与矿物的作用主要靠化学亲和力而不是静电力,所以,矿物表面的学亲和力而不是静电力,所以,矿物表面的电性对浮选作用影响很小,甚至没有意义。电性对浮选作用影响很小,甚至没有意义。另外,一些通过化学作用力与捕收剂作用的另外,一些通过化
15、学作用力与捕收剂作用的非硫化矿,还有一些用烃油类等分子型捕收非硫化矿,还有一些用烃油类等分子型捕收剂捕收的矿物,进行浮选时,也基本上不受剂捕收的矿物,进行浮选时,也基本上不受表面电性的影响。表面电性的影响。现在学习的是第14页,共26页6.浮选药剂在矿物表面有哪些吸附形式浮选药剂在矿物表面有哪些吸附形式?许多浮选药剂是以吸附的方式作用于矿物表许多浮选药剂是以吸附的方式作用于矿物表面的。浮选药剂在矿物表面的吸附形式有如面的。浮选药剂在矿物表面的吸附形式有如下几种:下几种:(1)分子吸附,即药剂以分子的形式吸附于矿分子吸附,即药剂以分子的形式吸附于矿物表面。如中性油在非极性矿物物表面。如中性油在非
16、极性矿物(石墨、辉石墨、辉钼矿等钼矿等)表面的吸附,双黄药在硫化矿表面表面的吸附,双黄药在硫化矿表面的吸附,某些起泡剂的吸附,某些起泡剂(如松醇油、脂肪醇等如松醇油、脂肪醇等)在气一液界面的吸附。在气一液界面的吸附。(2)离子吸附,即药剂以离子的形式吸附于矿离子吸附,即药剂以离子的形式吸附于矿物表面。如黄药在方铅矿表面的吸附,羧酸物表面。如黄药在方铅矿表面的吸附,羧酸类捕收剂在萤石、白钨矿表面的吸附。类捕收剂在萤石、白钨矿表面的吸附。现在学习的是第15页,共26页(3)离子交换吸附,指溶液中某种离子与矿物表面离子交换吸附,指溶液中某种离子与矿物表面上另一种相同电荷符号的离子发生当量交换吸附上另
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