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1、浮选法及其在闪锌矿选矿中的应用,学 生：李艳 学 号：10312821,OUTLINE,概述 浮选法 闪锌矿选矿实例,矿石中主要的硫化物之一 常呈不规则他形晶粒状,部分呈半自形晶粒状 常呈条带状或脉状分布 常见于热液矿脉，并与白云石、石英、黄铁矿、方铅矿、萤石、重晶石和方解石共生,闪锌矿的选矿方法,浮选法 浮磁选法 微生物诱导浮选法,目前闪锌矿选矿的主要方法,浮磁选法结合对闪锌矿进行精选,选矿技术新思路,浮选法,浮选法简介 浮选法原理 浮选药剂 浮选设备 浮选工艺,浮 选 简 介,细粒和极细物料分选中应用最广泛的方法 包括泡沫浮选、油团浮选、表层浮选和沉淀 浮选等 实际上常使用泡沫浮选分选细粒
2、物料，所以通常意义上的浮选，主要是指泡沫浮选,浮选在矿物加工业中的优缺点,适应性强 效率高，且适于处理细物料 有利于对矿产资源的综合回收,成本高，易污染矿山环境 需要较细的磨矿粒度细化 影响因素多，操作控制动手能力要求较高 产品脱水率较低，过程复杂,优点：,缺点：,浮选法原理,矿物表面的润湿性 界面现象 吸附现象 气泡的矿化过程,表征矿物表面重要的物理化学特征之一，是矿物好坏可浮性的直观标志，取决于矿物表面不饱和键力与偶极水分子相互作用的强弱。,矿物的润湿性 润湿接触角 润湿阻滞 接触角测定,90o ，矿物表面不易被水润湿，可浮性好 90o ，矿物表面易被水润湿，可浮性差 润湿性=cos 可浮
3、性=1-cos,影响因素：润湿顺序，矿物表面组成，化学成分，不均匀性，粗糙度，及矿物表面润湿性等。,矿物表面的水化作用 界面电现象 双电层,水分子的定向排列，形成水化层。 非极性矿物表面水化作用弱，水化层薄，水分子排列稀疏。 水化作用与矿物表面的润湿性一致，与可浮性相反。,液气界面吸附表面活性离子，使液气界面的吸附的正负离浓度不等，从而带上电荷，多数带负电 。 固液界面荷电 ：离子的选择性吸附、矿物表面组分的选择性解离、矿物晶格缺陷,零电点PZC时，接触角最大，矿物表面带电，变小，润湿性变好，可浮性变差 。,概念 意义,液体（或气体）中某种物质在相界面上产生浓度增高或降低的现象。,吸附是浮选过
4、程中，相间相互作用的一种主要形式，此外还有吸收，粘附和多相化学反应。研究浮选过程中的吸附现象，对探索浮选理论和指导浮选实践均有重要意义。,矿浆中被浮目的矿物有选择地向气泡粘附，形成矿粒-气泡集合体的一种过程。,浮选药剂,作用：改变浮选过程中相界面的性质。调节矿物的可浮性，调整矿浆的浮选性质，改善气泡的质量，提高气泡矿化过程的选择性和浮选速度。 捕收剂 作用点：固液界面，且有选择性。 作用：提高疏水性，增加可浮性，促使气泡附着，增强附着的牢固性。 起泡剂 作用点：气液界面。 作用：降低界面表面张力，促使空气在矿浆中弥散，形成小气泡，并防止气 泡兼并，增加分选界面，提高气泡的稳定性。 调整剂 活化
5、剂：促进捕收剂与矿物表面的作用。 抑制剂 ：削弱非目的矿物与捕收剂之间的作用。 介质PH值的调整剂 、分散与絮凝剂等。,浮选设备,XJK系列浮选机,浮选设备,XJM-S浮选机,浮选设备,XJK系列浮选机,浮选设备,XJX-TA浮选机,浮选工艺,粒度 药剂制度 浮选矿浆的调节 泡沫 浮选流程,矿物的可浮性与矿物的粒度有密切的关系。,某选矿厂铜、铅、锌回收率与粒度关系,浮选过程能够正常进行的必要条件之一是矿石中的有用矿物单体解离。通过磨矿实现矿物的单体解离。若矿石磨得过粗，有用矿物解离得不完全，物料中仍有大量的连生体，对精矿质量和有用矿物的回收率产生不良影响；反之，磨矿粒度过细，使有用矿物和脉石泥
6、化，影响分选效果。,药剂制度是处理多金属和复杂难选矿时需要考虑的关键问题。 包括药剂的种类，用量，比例，加药顺序，地点和方法等 根据需要选择浮选方案 根据浮选方案选择药剂 药剂应合理添加,先浮可浮性好的矿物，后浮可浮性差的。 抑制可浮性差的矿物，不要抑制可浮性好的矿物,不要抑制难被抑制的矿物 。 若两种矿物的可浮性相似，则应该先浮选数量少的矿物，抑制数量多的矿物。 浮选价值高的矿物，抑制价值低的矿物 。 浮选精矿质量要求高的矿物，抑制精矿质量要求矿物 。,捕收与抑制的关系 活化与抑制的关系 捕收与起泡的关系 分散与团聚的关系,加药顺序 一般：PH调整剂-活化剂或抑制剂-捕收剂-气泡剂 加药地点
7、 加药方式 集中加药、分批加药 混合用药,浮选矿浆的调节包括矿浆深度，PH值等。 浮选矿浆的温度和水质对分选有明显影响。 矿浆进入浮选机前，得到合理调节，浮选机就可以充分发挥作用，并得到比较好的浮选效果。,浮选过程在固、气、液三相中进行 。 泡沫量、泡沫的稳定性、泡沫层的厚度、气泡的大小、产生气泡结构等等均直接影响浮选指标。,浮选原则流程 涉及到各种矿石处理的原则方案 ： 浮选流程的段数 浮选循环 矿物的选别顺序 浮选流程内部结构 精选、扫选的次数 中矿处理,浮选中磨矿与浮选相结合的次数。一般磨矿一次，浮选一次称一段磨选流程。 为了保证有用矿物充分解离又尽可能防止其过粉碎,可根据有用矿物的浸染
8、特性,采用不同类型的浮选流程段数。有一段磨选流程和阶段磨选流程两类。,浮选循环也称回路。凡经一次浮选，得到一种产品称一个循环，通常以所选矿物或金属名称命名，如下图中铅循环和锌循环，铜锌循环、硫循环和铜循环。,矿物的选别顺序与矿石中矿物的可浮性、矿物之间共生关系等因素有关，常有优先浮选流程、混合浮选流程、部分混合优先浮选流程和等可浮流程。,若原矿品位较高，有用矿物可浮性又较差，对精矿质量要求不高时,则可在粗选的基础上直接得出精矿，不进行精选或精选作业应少，应加强扫选，保证足够高的回收率。,原矿品位较低,对精矿质量又要求很高,有用矿物可浮性比较好,则流程结构应向精选发展,扫选次数可以相对少，而精选
9、次数应多 。,多数情况下的流程结构是既包括精选又包括扫选作业的流程 ：,闪锌矿综合选矿实例一,含铁闪锌矿的锌矿石浮选选矿 传统工艺：以石灰作调整剂和硫矿物的抑制剂 缺 点：在大量使用石灰的高碱介质中,不利于铁闪锌矿与黄铁矿的分离。 原 因：铁闪锌矿既具有闪锌矿的特性,又具有黄铁矿的特性,在高碱介质中,部分铁闪锌矿受到抑制而影响锌精矿的回收率;而在低碱介质中,又不能对黄铁矿等硫矿物实现有效抑制,势必影响锌精矿的品位。 富含铁闪锌矿的锌矿物与黄铁矿的分离问题, 仍是当今选矿界一直未得到有效解决的难题。,？,矿样 该锌硫铁矿属热液充填型脉状多金属矿床。金属矿物以黄铁矿、磁黄铁矿、铁闪锌矿、闪锌矿为主
10、,白铁矿、方铅矿、黄铜矿、磁铁矿、褐铁矿次之;脉石矿物以石英为主,其次为白云石、方解石及硅酸盐矿物等;另外矿石中还含有一些碳质类有机物。 浮选方案选择分析 矿石中含有的碳质类有机物本身易浮难抑, 可先浮碳再进行锌硫浮选分离。 以锌的回收为主,因此确定从浮碳尾矿中采用优先浮锌的单一浮选流程。 矿物中含有较多的铁闪锌矿,铁闪锌矿具有闪锌矿与黄铁矿的双重特性,浮选矿浆值过高,部分铁闪锌矿受到抑制将影响锌精矿的回收率;而值过低又将影响硫矿物的抑制,势必给锌精选带来更大的压力。 因此,选择高效的硫矿物抑制剂及选择性与捕收能力相适应的锌矿物捕收剂是关键。,XMQ-24090型 锥形球磨机,主要技术参数及规
11、格: 给矿粒度: -3mm 给矿量: 5001000g 排矿粒度: -0.074mm 电动机: 0.55KW 外型尺寸: 1052x640x1160mm 机重: 170kg,磨矿设备：,磨矿太细,锌的泥化损失严重;磨矿太粗,又不利于锌的选别。,单槽充气搅拌较强，适用于硫化矿的浮选。自动刮泡。 挂槽充气搅拌较弱，适用于氧化矿。人工刮泡。,XFD型系列单槽浮选机,XFG型挂槽浮选机,浮选设备：,药剂：,调整剂：石灰 优点：有利于提高硫酸铜对铁闪锌矿的活化效果,提高锌矿 物的上浮速度,且有利于提高锌精矿质量和回收率。 不足：用量过大时会对铁闪锌矿起抑制作用。 解决途径：测定不同石灰用量对锌矿浮选指标
12、的影响，选 择最佳用量。 抑制剂：-1 优点：能有效抑制黄铁矿等硫矿物而使之与闪锌矿和铁闪锌矿分离。 活化剂：硫酸铜（过量会增大捕收剂的消耗,不利于降低选矿成本）,捕收剂：,丁黄药作单一捕收剂 脂肪酸类为主的组合捕收剂 优点：能增强铁闪锌矿晶格中锌的表面吸附和固着强度,增强铁闪锌矿表面疏水性而有利于提高锌的回收率。,闭路选矿流程图,闪锌矿综合选矿实例二,矿物微生物诱导浮选 细菌和矿样 所选细菌为硫氧化硫杆菌和多黏芽胞杆菌纯菌株。矿样为闪锌矿手拣纯矿物样品，在瓷磨机中干磨,然后干筛。 动电测定 用3 0型电位仪进行电泳测定。将与细菌和代谢物作用前后的矿物样品分散到10-3mol/l的KNO3中。
13、确定矿物的电位与溶液的关系。 接触角测定 轮廓角测角仪测量矿物与细菌细胞和生物代谢物作用前后的接触角。,浮选,取1矿物样品放到200二次蒸馏水中,将值调至所要求的值。调浆5,在哈里蒙德浮选管中在氮气流量为40/时浮选5。 细菌作用及其在矿物表面上附着的主要结果是: 表面发生化学变化; 表面改性(疏水性或亲水性); 选择性溶解。,矿物微生物诱导浮选原理探讨,应用嗜酸的矿质化学营养细菌硫氧化硫杆菌诱导方铅矿和闪锌矿等硫化矿物表面发生表面化学变化。 在与硫氧化硫杆菌作用后,方铅矿和闪锌矿的等电点向高方向偏移,这可能是由于细菌细胞膜在矿物表面上特效吸附。细菌细胞优先吸附研究结果表明,吸附在方铅矿上的细
14、菌细胞数量比吸附在闪锌矿的多得多。 与细菌作用后,方铅矿的浮选回收率大幅度降低,从没有细菌时的100%降至生物处理后的10%,而无论是否有浮选药剂存在时,生物处理均促进闪锌矿浮选。,参考文献,1 朱永筠，辰溪锌硫矿可选性试验研究.湖南有色金属.2004，20（3）：8. 2 徐琴，用磁选法进一步去除锌精矿中铁杂质的研究.化工矿山技术.1997，26(2):2426. 3 拉塔拉扬，矿物微生物诱导浮选和絮凝.国外金属矿选矿.2004(9):15. 4 卢寿慈,矿物浮选原理.冶金工业出版社. 5 郭梦能，浮选.煤炭工业出版社. 6 胡为柏,浮选.冶金工业出版社. 7 思百熙,浮选药剂. 冶金工业出版社. 8 丁立亲,浮选理论与实践. 煤炭工业出版社. 9 胡熙庚,浮选理论与工艺.中南大学出版社. 10 罗仙平，严群，聂光华，含铁闪锌矿的锌矿石选矿试验研究.四川有色金属.2002（3）:3739.,祝大家新年快乐！,谢谢！,