浮选工艺与设备详解

5.5.1 浮选机性能的基本要求
1、良好的充气作用 气泡是矿物选择性分离的分选界面，又是欲浮疏水性矿物的 运载工具。浮选机必须保证能向矿浆中吸入（压入）足量的 空气，并使这些空气在矿浆中充分弥散，以便形成大量大小 适中的气泡，同时这些气泡又能均匀地在浮选槽内分布。
2、搅拌作用 矿粒在浮选机内悬浮效率，是影响矿粒向气泡附着的另一个 重要方面。搅拌造成矿粒悬浮，还能使矿粒在浮选槽内均匀 分布，从而创造矿粒和空气充分接触的良好条件，此外，可 促使某些难溶性药剂的溶解和分散。 3、能形成比较平稳的泡沫区。 一定厚度的矿化泡沫区中，矿化泡沫层能滞留目的矿物，又 能使一部分夹杂的脉动石从泡沫中脱落，以利进行“二次富 集作用”。
影响微泡析出的主要因素有： ①开始时矿浆中空气的饱和程度，即空气的溶解度。 ②随后矿浆的降压程度。 ③是否具有微泡析出的“核心”。
（4）其它方法形成气泡。如喷射式、水电解起泡法等。
2、气泡运动及分区。 第一是充气搅拌区。此区的主要作用是对矿浆空气混合物 进行激烈的搅拌，粉碎气流，使气泡弥散，避免矿粒沉淀，
沫层中气泡不断破裂、脱水，从而脱除了一部分夹杂的亲水 性矿粒，精矿品位提高，即发生“二次富集作用”。
（6）刮出泡沫，得到泡沫精矿。
5.5.3 浮选机分类
1、自吸气机械搅拌浮选机
靠机械搅拌器来实现矿浆的充气（自吸气）和搅拌。 优点是通过圆转子高速旋转，在搅拌区内形成负压，导致
自（flotator,flotation machine）
浮游选矿机的简称。指完成浮选过程的机械设备。在浮选
机中,经加入药剂处理后的矿浆,通过搅拌充气,使其中某些 矿粒选择性地固着于气泡之上；浮至矿浆表面被刮出形成 泡沫产品,其余部分则保留在矿浆中,以达到分离矿物的目 的。 浮选技术经济指标的好坏，与所用的浮选机的性能密切相 关。
泡沫浮选过程如下：
（1）悬浮矿粒与浮选药剂作用，使目的矿物表面疏水化，
非目的矿物亲水化。
（2）使矿浆处于紊流状态以保证矿粒在槽内均匀地悬浮。 （3）在矿浆中产生气泡，并使之均匀地弥散，且与矿粒
良好地接触。
（4）疏水矿粒与气泡碰撞并黏附在气泡上，形成矿化气泡。 （5）矿物气泡连续不断地浮升至液面，形成泡沫层。在泡
第5章 浮选设备
5.1 浮选药剂
5.2 浮选流程
5.3 浮选工艺影响因素 5.4 浮选新工艺及选择 5.5 浮选机
浮选（Froth Flotation）
利用矿物表面物理化学性质差异，特别是表面润湿性， 常用添加特定浮选药剂（Flotation Reagents）的方
法来扩大物料间润湿性的差别，在固-液-气三相界面， 有选择性富集一种或几种目的矿物，从而达到与废弃 物料分离的一种选别技术。
增加矿粒和气泡接触的机会等。
在搅拌区气泡由于跟随叶轮甩出的矿浆流作紊流运动，所 以气泡升浮运动的速度较慢。
图5-31 浮选机内各作用区的分布
第二是分离区。在此区间内气泡随矿浆流一起上升，且矿 粒向气泡附着，成为矿化气泡上浮。
第三是泡沫区。带有矿粒的矿化气泡上升到此区形成有一
定厚度的矿化泡沫层。
3、浮选机工作原理
浮选主要过程单元
（1）充分搅拌使矿浆处于湍流状态，以保证矿粒悬浮 并以一定的动能运动； （2）悬浮矿粒与浮选药剂作用，目的是矿物表面的选 择性疏水化
（3）矿浆中气泡的发生及弥散；
（4）矿粒与气泡的接触；
（5）疏水矿粒在气泡上的黏附，矿化气泡的形成；
（6）矿化气泡的浮升，精矿泡沫层的形成与排出；
缺点是充气量小，能耗大，磨损大。
（1）XJK型浮选机
XJK型（又称A型、XJ型）浮选机，又名矿用机械搅拌式浮选 机，它属于一种带辐射叶轮的空气自吸式机械搅拌浮选机， 该机械式1950年从前苏联引进的，型式较老，虽经改进，但 基本结构没变，近年已被一些新型浮选机取代，由于历史原
因，其应用较早，目前国内仍在广泛应用，并早已形成系列
气泡矿化的途径
• 矿粒与气泡通过碰撞、附着实现矿化(a); • 小气泡与小颗粒一起形成气絮团实现的矿化(b)； • 气体在疏水性矿粒表面析出形成矿化气泡 (c)。
1、气泡的形成
（1）利用机械作用粉碎空气流
形成气泡。
吸入或压入的空气流，可通过不同 方法使之分散成单个的气泡。 用叶轮等机械式搅拌器对矿浆进行 激烈搅拌，使矿浆产生强烈的旋涡 运动。这种剪切、冲击作用使空气 流被分割成细小的气泡。
4、能连续工作及便于调节。 浮选机应该有相应的受矿、刮泡和排矿机构，还要有调节和 控制机构进行调节矿浆水平面、泡沫层厚度以及矿浆流动速 度。
目前各行业尚无统一的标准评价浮选性能，下列指标采用 较多，可作为评价的参考依据：
• • • 1）充气性能与浮选指标（精矿、尾矿质量和数量）； 2）处理能力（各种形式）； 3）动力消耗（吨原矿计）；
（2）使空气流通过细小 孔眼的多孔介质而形成气 泡。压入的空气通过带有细
小孔眼的多孔陶瓷、微孔塑 料、穿孔的橡皮或帆布等特 制的充气器时，就会形成细 小气泡。
（3）从溶有气体的矿浆中析出气泡。当降低压力或提高 温度时，被溶解的气体，将以气泡的形式从溶液中析出。
特点：一是直径小，分散程度高；二是这种气泡能有选择性地优先在 疏水性矿物表面上析也，因而是一种“活性微泡”
•
4）价格、安装、操作、维修费用及占地面积等。
5.5.2 浮选机充气搅拌原理
矿浆充气和气泡矿化是浮选的两个主要过程，也是评定浮 选机工作效率的主要因素。
浮选槽内矿浆的充气程度，取决于单位体积矿浆内空气的 含量、气泡在矿浆中的分散程度及在槽内分布的均匀度。 气泡矿化的可能性、矿化速度及矿化程度，除与矿粒和药 剂的物理化学性质有关外，也与浮选机中矿粒和气泡接触 碰撞的条件有关。
产品。
工作原理：
每两槽构成一个机组，第一槽带有进浆管以抽吸矿浆，亦
称抽吸槽或吸入槽；第二槽为自流槽或直流槽。在第一槽与 第二槽之间设有中间室，矿浆在下面是连接的。
叶轮安装在主轴下端，主轴上端有皮带轮，用电动机带动
旋转。空气由进气管吸入，每组浮选槽的矿浆水平面由闸门 调节，叶轮上方装有盖板和空气筒（又称竖管）。空气筒上 开有孔，用来安装进浆管，中矿返回管或用作矿浆循环，孔 的大小可通过拉杆调节。