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浮选知识,你了解多少?

随着社会的发展和科学技术的不断进步,矿物加工技术也在突飞猛进地发展,浮选工艺技术在理论和实践上都有了长足的进步。



01浮选的概念

浮选又称浮游选矿,是利用矿石中不同矿物表面性质的差异将有用矿物与脉石矿物在气液固相界面分离的选矿技术,也叫做“界面分选”。一切基于不同矿物颗粒界面性质的差异,直接或间接利用相界面实现颗粒分选的工艺过程均称为浮选。


矿物表面性质指矿物颗粒表面的物理、化学等性质,如表面润湿性、表面电性,表面原子的化学键种类、饱和性、活性等。不同矿物颗粒表面性质有一定的差异,利用这些颗粒表面性质差异,借助于相界面可实现矿物分离富集,所以浮选过程涉及气液固三相界面。


矿物表面性质可以通过人工干预而变化,目的是加大有用矿物与脉石矿物颗粒表面差异,以利于其分离。浮选中,通常使用浮选药剂人工改变矿物表面性质,扩大矿物间表面性质差异,增大或减小矿物表面的疏水性,来调整、控制矿物的浮选行为,以获得更好的选别结果。因此,浮选工艺的应用和发展同浮选药剂密切相关。


由于矿物颗粒表面性质不同于密度、磁化率等较难改变的矿物物理参数,矿物颗粒的表面性质基本上都可以进行人为干预,使之具有符合分选要求的矿物间表面性质差异,所以浮选在矿物分选中的应用非常广泛,有万能选矿法之称,尤其在细粒和极细粒物料分选中是应用最广、效果最好的一种选矿方法。



02 浮选的应用

选矿是为金属冶炼、化学工业准备原料的生产作业,泡沫浮选已成为最重要的一种选矿方法。几乎所有的矿产资源都可用浮选法进行分选。


浮选目前广泛应用于以选铁、锰为主的黑色金属矿,如赤铁矿、菱锌矿、钛铁矿等矿物;以选金、银等为主的贵金属矿;铜、铅、锌、钴、镍、钼、锑等有色金属矿,如方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物,孔雀石、白铅矿、异极矿和锡石、黑钨矿等氧化矿物;萤石、磷灰石、重晶石等非金属盐类矿物和钾盐、岩盐等可溶性盐类矿物的选别;以及煤炭、石墨、硫黄、金刚石、石英、云母、长石、绿柱石、锂辉石等非金属矿物和硅酸盐矿物的选别。


浮选在选矿领域积累了丰富的经验,技术不断进步,对于以前认为没有工业利用价值的低品位的及结构复杂的矿物,通过浮选,目前也得到了回收利用(二次资源)。


随着矿产资源越来越贫,有用矿物在矿石中分布越来越细、杂,分选难度加大;为了降低生产成本,冶金材料和化工等行业对加工原料,即分选产品的质量标准要求和精度越来越高。


一方面要提高品质,另一方面对矿物因粒级细而难选的问题,浮选法越来越显示出优越于其他方法的特点,成为目前应用最广且最有前途的选矿方法。浮选方法从最初用于硫化矿物,逐渐发展到用于氧化矿物和非金属矿物等,现在全世界每年用浮选处理的矿物总量多达数十亿吨。


近几十年来,浮选技术的应用不再局限于矿物加工工程领域,已经扩展到环保、冶金、造纸、农业、化工、食品、材料、医药、生物等领域。


如火法冶金的中间产品,挥发物及炉渣中的有用成分浮选回收;湿法冶金浸出渣和置换的沉淀产物浮选回收;化学工业中浮选进行再生纸的脱墨、纸浆废液的纤维回收;河床矿砂中重原油的提取、污水中分离出小颗粒固体污染物、胶体、细菌、痕量金属杂质的排除等是在环境工程中的典型应用。


随着浮选工艺和方法的改进,新型、高效浮选药剂和设备的出现,浮选法将会在更多的行业和领域得到更广泛的应用。使用浮选工艺需注意的是,药剂会使加工成本偏高(较磁选、重选);入选粒度要求较严格;浮选过程影响因素多,工艺要求高;残留药剂的废水对环境有危害。



03 浮选研究的内容

浮选过程涉及固体矿物与分选介质(水、气)。研究的主要内容有浮选基本原理、浮选药剂、浮选机械、浮选工艺等。


浮选基本理论包括矿物的可浮性、分选界面性质等,研究相界面性质、相间的相互作用、气泡的矿化机理等;浮选药剂研究包括药剂种类、结构、性质、作用机理、制备与使用方法;浮选机械研究包括浮选机结构、工作原理、应用场合;浮选工艺研究是指流程结构、工艺因素的影响及控制、药剂制度;另外还有各类矿石的实践应用研究。


浮选研究理论体系涉及工艺矿物学、有机化学、无机化学、物理化学(界面化学、胶体化学)、流体力学、机械工程、自动检测及技术经济分析等学科。



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