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处理细泥的选矿方法
标签:     发布时间:2009-03-30
什么叫细泥?不同的选矿方法或不同性质的矿石,对于细泥粒级的划分界限有不同的概念。浮选细泥一般指小于10微米或小于5徽米的细粒级.泡沫浮选适于处理细粒物料。但是生产实践表明:当物料中含有较多的细泥时,严重恶化浮选过程,浮选效果显著降低。生产指标普遍存在“二低二高,的问题,即精矿品位低,回收率低,药剂消耗高,精矿水分高。所以细泥的浮选目前成为选矿研究的难题之一。细泥浮选的问题与细泥的物理化学特性有关,细泥的基本特性是:
(1)细泥质量小,即细泥难于和气泡相碰撞,即使和气泡接触,由于质量则动量也小,难于克服细泥与气泡间的水化膜,因而细泥很难附着于气泡。但是,细泥却很容易粘附在粗粒表面,或称矿泥覆盖在粗粒表面,对粗粒浮选起一种“抑制”作用,使粗粒可浮性降低,使浮选过程的选择性变坏。不过,矿泥覆盖并非都不好,相同成分的矿泥覆盖不影晌其选择性,背负浮选正是利用了这一原理。只是不同矿物的细泥覆盖才破坏了有效的浮选分离。
(2)比表面大,即单位重量的矿粒所具有的总表面积大。例如,边长为1毫米的立方体矿粒,碎隧到10毫米时,其表面积增大l00倍,由于表面积则吸附药量大。这就破坏了浮选过程的正常性,井消耗大量的药剂。
(3)比表面能大,即矿泥表面存在着大量的未饱和的表面键力。或者说,矿泥的表面活性很大,所以矿泥表面会无选释性地吸附大量的浮选药剂,除了增加药剂效耗外,还会使矿泥难于分选。另一方面,矿泥表面活性大就是矿泥具有很强的水化能力,所以当矿泥粘附在气泡表面后,使气泡表面水膜不易流走,气饱的稳定性非常好。从而给精选、浓缩与过滤作业带来很大困难。细泥有原生细泥与次生细泥之分。原生细泥是矿物在矿床中由于自然风化形成的细泥,如高岭土及粘土质之类的细泥。次生细泥是指采掘、搬运、破碎与磨矿过程中产生的细泥。一般原生细泥比次生细泥难浮。为了减少细泥对浮选过程的危害,要尽量减少次生细泥。
在浮选实践中,为了克服细泥恶化浮选过程,排除细泥的有害影响,常采用如下措施:
一、常规浮选处理细泥
1.当细泥不太多时,加入分散剂来减轻其影响。一般可以加入水玻瑞、六聚偏确酸钠。分散剂是纯电解质,其作用是增大细泥表面的电动电位。当细泥互相接近时,由于电性相同而互相排斥,使矿泥起到分散作用,防止细泥非选择性聚团。
加分散荆的方法比较简单,适用于含泥较少的情况。但是,此法仍然不能从根本上解决细泥引起的选择性差、药剂用量大等缺点,所以在生产实践中往往需要加强精选作业。
2.浮选前预先脱除矿泥预先脱泥又有两种办法:浮选脱泥与机械脱泥。
浮选脱泥就是用少量起抱剂和捕收剂先浮出一部分矿泥,然后进行粗粒浮选。
例如,溯北一个矿选厂,处理含泥较高的氧化铜矿时,有时在粗选区1~2槽添加适量的硫化钠与二号油,先把矿泥选出。矿泥浮出之后,在粗位浮选时,可以看到孔雀石等铜矿物很快上浮。如果不采用预先浮选矿泥,孔雀石上浮困难,似乎被矿泥“抑制”。这种脱泥措施在生产中应用方便,并有一定效果。该矿小型试脸表明:用氧化石蜡皂与二号油也能浮选出一部分矿泥,使粗粒浮选指标有所提高,尤其是精矿品位提高较大,未浮泥的精矿品位只有13.45%,经氧化石蜡皂浮出矿泥后,综合铜精矿品位可达19.83%,提高了5.18%。
机械脱泥是在浮选前用分级机(如水力旋流器)来脱除一部分细泥。一般脱泥的粒度在10~20微米。脱泥粒级主要由分级设备的性能决定。脱泥之后,亦能改善粗粒浮选的效果。主要问题是细泥难以处理.如果悉泥中有用矿物含量甚少则可废弃,但往往细泥中有用矿物的品位与原矿差不多,若将其废弃就使细泥中金属白白丢失。
3.泥砂分选
细泥单独浮选的工艺要求:(1)已用较长的浮选时间,据资料报道,小于10微米粒级的浮选时间竟长达40~60分钟;(2)高浓度调浆(高达60~70%的矿浆浓度),低浓度浮选(一般在20%以下);(3)分段给药,加大捕收剂用量,减少起抱剂用量;(4)大充气量,小气泡,减弱上升矿浆流。
在实际生产中,要满足上述细泥浮选的工艺要求是有困难的,因此细泥浮选的指标都不高。虽然上述处理细泥的方法为生产所采用,但并没有解决细泥浮选的向题。因此,正在研究细粒浮选的特殊工艺。从目前研究的动向看来,对于提高细较浮选速度采用两种途径:一是增大细泥浮选的粒径,二是减小浮选气泡的粒径。现将细泥浮选的特殊工艺简介如下。
二、处理细泥的特殊工艺方法
1.增大细泥浮选粒径的方法
(1)选择性絮凝浮选
例如淀粉及3#凝聚荆(聚丙烯醉胺)等高分子化合物,在它们的分子中有些极性基,可以通过静电引力、氢键或其他作用力附着在细泥上。由于其分子很长很大,可以在两个细泥颗粒之间起连接作用,称为“桥联”或“架桥”作用,从而把许多分散孤立的细泥粘合在一起,形成絮凝体。如果添加的絮凝剂不仅可以使细泥发生絮凝作用,而且它们的极性基与矿泥的作用具有选择性,则可以把相同矿物的细泥粘合在一起。而另一些细泥仍然保持分散状态,这种作用就是选择性絮凝作用。
选择性絮凝浮选,在铁矿的选矿中已经取得了较好效果。例如,我国用腐植酸钠作为选择性絮凝剂处理某地铁矿石,由于腐植酸钠只对细粒赤铁矿发生絮凝作用,基本上不与石英及其他脉石发生絮凝,所以经过这种选择性絮凝,然后再进行脱泥或者反浮选除去脉石以后,精矿品位与回收率都显著提高。
絮凝体有亲水和疏水两大类。上述处理赤铁矿细泥所用的选择性絮凝剂是亲水的高聚物(高分子化合物),得到的絮凝体是亲水难浮,因此要再经脱泥或用反浮选除去脉石。只要高分子絮凝剂不影响随后加入捕收剂的疏水作用,则可以把絮凝物浮出。在浮选过程中,捕收剂吸附在细粒表面后形成疏水膜,由于疏水基互相之间的吸引,形成细粒间的“桥联”,使细粒絮凝。此外,大量的非极性油类捕收剂粘附于矿泥表面后,由于其分子间的分子引力使矿泥团聚,这种由疏水性药剂所产生的絮凝体都是硫水性的。
可见,絮凝体的亲水与硫水性质,取决于引起聚沉或絮凝的药剂的性质。
(2)载体浮选
载体浮选又叫背负浮选。利用聚团原理,即使矿物微粒粘附在较粗的易浮的矿物表面,形成密集罩盖,以粗粒易浮的矿物为载体与气饱附着一同浮出。载体浮选处理细泥的方法,正处于试验研究阶段。
2.减小气泡改善细泥浮选效果
细粒浮选需要微饱,利用微泡浮选细粒的工艺大体上有两类:真空浮选与电解浮选。
(1)真空浮选
它是利用减压方法使溶于水的气体过饱和,可使气体从液相中析出,形成细小气泡。真空浮选除了析出微泡外,气泡与细泥粘附的选择性较强。
(2)电解浮选
它是利用外加电场,使浮选矿浆中的水电解,析出氧与氢气微泡,作为细粒矿物浮选的运载工具或辅助运载工具。
水的电解反应如下:H2O → H++OH-
在阴极析出氢气微饱: 2H++2e→H2↑
在阳极析出氧气微饱: 4OH-―4e→2H2O+O2↑
电解浮选除了产生微泡外,电解气体本身还是一种调整剂,其刚从电极表面析出时呈原子状态,时间虽短,对矿物表面作用及浮选药剂产生一定影响,可以提高选择性。目前电解浮选也是处于试验研究阶段。


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