浮选作业

1、浮选过程包括哪几个基本作业?
(1)浮选前的矿浆准备作业(磨矿、分级作业) :目的是得到粒度适宜的、基本上单体解离的矿粒。
(2)调浆加药 :其目的是调整矿浆浓度适合浮选要求,并加入所需的浮选药剂,造成矿物表面性的差异,以提高浮选效率。
(3)充气浮选作业 (浮选分离) 矿浆在浮选机中充气浮选,完成矿物的分选。
(4)矿化泡沫的刮出 将浮出液面的矿化泡沫刮出或自流溢出得到泡沫产品,(通常为精矿);而其他亲水性矿物则仍留在矿浆中(通常为尾矿),这样就完成矿物的分选过程。
(5)产品处理:对浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水处理。
2、矿物的晶体结构与可选性有什么关系?
不同矿物具有不同化学组成和晶体结构,具有不同的表面性质和可浮性
矿物晶体结构不同,破裂时暴露出不同性质的键型,因此浮选时表现出不同的表面性质。
1) 当矿物表面断键为离子键和共价键时,其不饱和程度高,矿物表面有较强的极性和化学活性,对极性介质有较大的吸引力,矿物表面亲水,矿物的可浮性差;
2)当矿物表面是弱的分子键时,键不饱和程度低,矿物表面的极性和化学活性都较弱,对极性分子的吸引力小,这种矿物表面疏水,矿物的可浮性较好。
3、与浮选有关的主要界面现象有哪些?
浮选过程中的充气矿浆,由固体矿物颗粒、水、气泡组成,其中矿粒是固相,水是液相,气泡是气相。
把浮选过程中的充气矿浆叫三相体系。相间分界面叫相界面(气泡和水的分界面—气液界面;气泡和矿粒的界面— 气固界面,矿粒和水的界面—固液界面)。
4、矿物接触角的推导过程及润湿性和可浮性指标的表示方法
(1) 在固水、水气、固气三个界面上,分别存在三个力(表面张力),用符号σ固水、σ水气、σ固气表示,这三个力都是从三相交点向外的拉力。当三个力的作用达到平衡时,分别向x轴方向投影,列出力的平衡方程式:
σ固气=σ固水+σ水气×cosθ
从而得到

(2)矿物的润湿性与可浮性可度量为:
ü 润湿性指标: cosθ。
该指标越大,接触角越小,矿物表面越亲水,越难浮选。
ü 可浮性指标:1-cosθ
该指标越大,接触角越大,矿物表面越疏水,可浮性越好。
5、浮选金属硫化矿时,氧的存在有什么作用?
黄药捕收剂对硫化物矿物进行捕收作用,前提是必须有氧气存在。
在有氧条件下,硫化物矿物表面被氧化,生成硫酸盐,生成的硫酸盐可以与水中的OH-和CO32-反应生成不溶性的碳酸盐和氢氧化物。
加入黄药后,其阴离子和矿物表面离子反应生成金属黄原酸盐。 黄原酸盐具

有强烈的疏水性,附着在矿物表面,可以提高矿物的可浮性。
6、 浮选药剂的用途如何,它们有哪些类型?
(1)捕收剂(如黄药、黑药、油酸、煤油) 提高矿物表面疏水性,使要浮的矿粒附着于气泡上
(2)起泡剂(如松醇油、甲酚油、醇类)提高气泡的稳定性与寿命
(3)活化剂 促进矿物的捕收作用或消除抑制作用
(4) 抑制剂 增大矿物的亲水性,降低矿物的可浮性
(5)调整剂 1.调节矿浆的酸碱度2.用以分散矿泥的作用3.用以促进细泥絮凝作用
7、 捕收剂为什么能增强矿物表面的疏水性?它有哪些类型?
离子型捕收剂是一种异极性有机物质。其分子结构中包含两个基团:极性基和非极性基(烃基)
极性基与矿物表面作用时,固着在矿物表面上,也叫亲固基。非极性基具有很低的化学活性,不被水所润湿,也不易与其它化合物反应,对矿物表面起疏水作用。
非离子型捕收剂能否吸附到矿物表面并起作用,主要取决于他们与水和矿物表面作用力的相对大小。水分子是强极性分子,水分子本身之间的吸引力比油水之间的作用力大,所以非极性油不溶于水,有很好的疏水性,在水中只能以油滴状态存在。矿物表面为非极性时,矿物表面对油分子的吸引力大于对水分子的吸引力,油滴被吸附到矿物的表面,从而使矿物表面疏水 。

9、黄药在矿物表面的作用形式有哪几种?
(1)黄药在矿物表面的作用形式很复杂,归纳起来大致可能有如下五种不同形式:单配位式,螯合式,桥式,1:1分子吸附式,1:1离子吸附式(六元螯合式),也即金属阳离子与黄药阴离子生成金属黄酸盐沉淀。
(2)黄药在矿物表面的作用,除了生成金属黄酸盐外,还可以在许多金属表面生成双黄药。
(3)化学吸附和化学反应也是黄药和硫化物作用的一种主要形式。
10、目前国内较为常见的捕收剂有哪些?
(1)黄药类:该类捕收剂是硫化矿(如方铅矿,黄铜矿,闪锌矿,黄铁矿等)浮选时常用硫代化合物类捕收剂
(2)黑药类:用于铜铅锌镍硫化矿的捕收剂,黑药比黄药稳定,在酸性矿浆中不容易分解
(3)有机酸类:是阴离子型捕收剂,用于浮选非硫化物矿物(如氧化矿物)。
(4) 白药:白药对黄铁矿的捕收能力弱,对方铅矿的捕收能力较强,具有较好的选择性,浮选速度较快,适用于多金属硫化物的优先浮选
(5) 黄药脂类:黄药酯是重金属硫化物的捕收剂,而非极性油是非极性矿物的捕收剂 。
11、起泡剂为什么能使泡沫稳定,常用的起泡剂有哪些?
常用的起泡剂是异极性的表面活性物质,分子的一端是非极性的烃基,而另一端是

亲水性较强的极性基。在矿浆中起泡剂分子以一定的取向吸附于气-液界面上,非极性基朝向空气,亦即指向气泡内部。极性基朝向水,并吸引着水分子(极性端被水化)。所以起泡剂分子能够降低泡壁间水层流动速度及蒸发速度,这样就防止泡壁的破裂。
起泡剂分子在气泡表面定向排列后能防止气泡兼并
起泡剂使气泡表面具有弹性
常用起泡剂:松油、2号油(松醇油)、樟脑油和桉叶油、醚醇类起泡剂
12、抑制剂作用的机理,常用的抑制剂有哪些?
(1)抑制剂通过以下几种方式对矿物进行抑制:
A从溶液中消除活化离子
B消除矿物表面的活化薄膜
C在矿物表面形成亲水的薄膜(离子吸附膜、胶体薄膜、化合物薄膜),提高矿物表面的水化性,削弱对捕收剂的吸附活性
(2)A石灰是黄铁矿、磁黄铁矿的抑制剂,B氰化钾(钠)是某些硫化矿物(闪锌矿,黄铁矿、黄铜矿)有效的抑制剂,C重铬酸钾或重铬酸钠都是方铅矿的有效抑制剂,对黄铁矿也有抑制作用,D硫酸锌,是闪锌矿的抑制剂,E硫化钠及其可溶性硫化物是有色金属氧化矿的活化剂,但用量过多,被活化的矿物又被抑制。
13、活化剂的作用机理如何?
(1)在矿物表面生成难溶性的活化薄膜
(2) 在矿物表面吸附活化离子
(3)清洗掉矿物表面的仰制性亲水薄膜
(4)消除矿浆中有害离子的影响

14、 什么叫优先浮选、混合浮选、部分混合浮选及等可浮流程?
(1)优先浮选流程 即每次只浮选一种矿物,抑制其他矿物,然后再活化并浮选第二种矿物,抑制其它矿物,逐次回收有用矿物。
(2)混合浮选流程 先将矿石中几种有用矿物一同浮出,得到混合精矿后再对混合精矿进行分离,得到各种合格精矿。
(3)部分混合优先浮选流程 先浮选矿石中某几种有用矿物,抑制其它矿物,然后活化并浮选被抑制的其它矿物,先浮选出的混合精矿再浮选,得到合格精矿。
(4)等可浮流程 当矿石中同一种矿物有不同的可浮性时可采用该流程,分选时不是按照矿物进行,而是按照可浮性进行,这样可避免强抑制强活化而带来的分离困难、分离次数多的问题。
15、 中矿处理的方法有哪几类?
中矿的处理方法根据中矿中连生体含量、有用矿物的可浮性、中矿的矿物组成、中矿中药剂含量及对精矿质量要求等而定 ,处理的方法有以下几种:
(1)将中矿依次返回前一作业 有用矿物基本解离的中矿可以这样处理。这一处理方法可以简化中矿的运输,可以实现自流运输。我国大部分浮选厂的中矿采用这 一 方法处理。
(2)中矿合一返回粗选或磨矿作业 当有用矿物可浮性良好,对精矿质量要求高时,中矿可合

一返回粗选。当中矿含有较多连生体时可合一返回磨矿。
(3)中矿单独处理 如中矿返回主回路得不到良好的分离可将中矿引出,在单一的回路中进行处理。
(4)在浮选困难时,采用火法或化学方法处理;或不处理直接作低品位精矿销售。
16、简述黄药、黑药、硫氮类、脂肪酸类、胺类阳离子捕收剂的分子结构特点及其捕收机理
17、浮选粒度的大小于浮选指标什么关系?
浮选时不但要求矿物单体分离,而且要求磨到适宜的粒度。矿粒太粗,既使已单体解离,因超过气泡的浮载能力,往往浮不起。
粗颗粒浮选速度慢,但选择性好,但过粗的矿粒浮选困难,容易损失在尾矿中(跑粗);
细颗粒浮选速度快,但选择性差;只有中等粒度具有最佳的选择性。
18、矿浆密度对浮选有什么影响?
矿浆浓度是指矿浆中固体矿粒的含量,它直接影响各项浮选技术指标。
1).回收率
在各种矿物的浮选中,矿浆浓度和回收率之间存在明显的规律性。
A当矿浆很稀时,回收率较低。
B矿浆浓度增加,则回收率也逐渐增加,并达到最大值。
C超过最佳的矿浆浓度后,回收率又降低。这是因矿浆过浓或过稀都会使浮选机充气条件变坏。
2).精矿质量(品位)
在较稀的矿浆中浮选时,精矿质量较高,在较浓的矿浆中浮选时,精矿质量下降。
3).药剂用量
当矿浆较浓时,液相中药剂浓度增加,处理每吨矿石的用药量可减少,反之,当矿浆较稀时,则处理每吨矿石的用药量增加。
4).浮选机生产能力:随矿浆浓度的增大,浮选机的生产能力(按处理量计算)可提高。
5).浮选时间:在矿浆较浓时,浮选时间会延长,有利于提高回收率或增大浮选机的生产能力。
6).水电消耗:矿浆愈浓,处理每吨矿石的水电消耗将愈少。
19、为满足浮选工艺的特殊要求,浮选机应具备哪些基本要求?
1)具有充气作用:浮选机能够向矿浆中充入或压入足量的空气,并使它充分弥散成数量足够、大小合适、稳定性适宜、分布均匀的气泡。

2)具有搅拌作用 :保证浮选槽内矿浆受到强烈而均匀的搅拌,使矿粒悬浮并均匀分布;同时使某些难溶浮选药剂溶解、分散;并使矿粒和气泡碰撞而产生选择性粘附,使气泡矿化。
3)浮选机结构上具有可调节矿浆液面、矿浆循环量、充气量的作用。
4)对于浮选所获泡沫产品及槽内残留矿浆,具有能够连续不断的排出作用。
5)工作连续可靠、耐磨、耗电少、构造简单,具有良好的机械性能;
20、浮选机有哪些基本类型?
浮选机的主要作用是向矿浆充气,并把空气分离成合适的气泡,根据浮选机充气和搅拌矿浆方式不同

,浮选机分为三大类型:
1)机械搅拌式浮选机

利用充气搅拌机构 (转子和定子组)的搅拌作用使空气粉碎成气泡。

不同浮选机其搅拌器的结构相差很大,分为二种:机械搅拌空气自吸式与机械搅拌空气强制压入式。
2)压气式(充气式)浮选机
浮选机中没有机械搅拌器,也没有传动部件,矿浆的充气是靠外部的压风机送入压缩空气来实现的,故称为充气式浮选机或压气式浮选机。
3)气体析出式浮选机(变压型浮选机)
这是一类能从溶液中析出大量空气微泡为特征的浮选机,也称为变压式或降压式浮选机。
21、简述浮选药剂的添加顺序及原因
加药处理时,通常先加调整剂(PH调整剂、活化剂或抑制剂),以造成有利于捕收剂选择作用的条件;
再加捕收剂;经过一定搅拌时间,使欲浮的目的矿物表面形成一层疏水性膜,以增强欲浮选矿物的疏水性,扩大矿浆中不同矿物在可浮性方面的差异。
最后加起泡剂,由于浮选机的充气搅拌作用,形成大量的弥散气泡,提供了矿粒与气泡的接触机会。
可浮性好的矿粒,附着于气泡上,形成矿化泡沫;而可浮性差的矿粒,不能附着在气泡上而留在矿浆内,作为尾矿从浮选机排出。收集泡沫产品,即得浮选精矿。
22、 简述浮选柱的工作原理,与机械搅拌式浮选机相比有什何特点?
(1)原理 浮选柱是根据对流原理工作的。在其底部通过充气器的细孔不断地向矿浆中充入空气,在浮选柱内弥散成大量的气泡,这些气泡穿过向下流动的矿浆而上升。 经过药剂作用后的矿浆由浮选柱中上部给入,矿粒在重力作用下缓缓下降过程中,与气泡相互接触与碰撞,进而附着于气泡之上。 矿化气泡上浮至矿浆面形成泡沫层,溢出(或用刮板刮出)后得泡沫产品(一般为精矿)。尾矿则由柱底并借助尾矿提升装置排出。
(2)特点 A比常规机械搅拌式浮选机存在更大的矿化区。 机械搅拌式浮选机的矿化区仅在转子周围的高剪切区,而逆流式浮选柱从给料口到气泡入口的整个捕集区都是矿化带。
B矿物颗粒与气泡的碰撞及粘附几率大。 机械搅拌式浮选机的矿物颗粒和气泡高速甩出时运动方向基本一致,依靠紊流中两者间的速度差碰撞并实现粘附。 逆流式浮选柱内矿粒和气泡的运动总体上相反,虽然运动的绝对速度较小,但相对速度较大。由于紊流程度低、能耗低,颗粒和气泡的脱离几率也低。
C浮选柱产生的气泡分散度高、微细气泡多,同样的充气量产生更大的气一液界面,与矿物颗粒就有更多的碰撞机会,而且可产生多个气泡粘附于一个颗粒的气一固絮团,降低气泡和颗粒的脱落几率。 此外大量微

细气泡上升速度较慢,基本处于层流状态,创造了和颗粒碰撞的有利条件,也提高了浮选的速率和回收率。
D减少了高灰细泥的污染 机械搅拌式浮选机的泡沫精矿中常夹带细泥脉石,而逆流式浮选柱的湍流程度低,顶部又有冲洗水,迫使泡沫间夹带的入料水和细泥排出,有利于生产高质量的精矿,在提高浮选效果的同时可以简化选矿工艺流程。
名词解释
1、分散:微细粒子在矿浆中悬浮,各颗粒可自由运动的状态称为“分散状态”。
2、凝聚:在电解质作用下,通过消除离子的表面电荷而导致粒子聚集并析出沉淀的现象称为凝聚。
3、絮凝:向微细粒子的悬浮液中加入高分子聚合物(如淀粉或聚电解质等),通过桥联作用使微细粒子聚集成疏松的、三维空间的多孔性的“絮团”的过程称‘高分子絮凝”简称“絮凝”。
4、全絮凝:絮凝作用对各种不同粒子无选择性,称为“全絮凝“;
5、选择性絮凝:在多种粒子的混合悬浮液中,絮凝剂仅选择性地吸附某种粒子并使之产生絮凝,而其他粒子仍处在分散态,称为“选择性絮凝”
6、团聚:颗粒在捕收剂作用下,表面形成疏水膜,各颗粒疏水膜之间粘附缔合成团(范德华力作用),称为团聚。

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