
一、概述
浮選是應用面最廣的選礦方法,需研究的問題和影響因素也最多。在影響因素中許多是不受研究工作者主觀控制的客觀因素,如礦石特性、水的成分和環(huán)境溫度等;另一些則是研究工作者可以調(diào)節(jié)控制的操作因素,如磨礦細度、礦漿濃度、礦漿pH值、藥劑制度、調(diào)漿時間和強度,浮選機攪拌強度和充氣量以及浮選時間等,選別效果隨這些因素的變化都很敏感。因而許多礦體不僅在開發(fā)前,而且在投產(chǎn)后仍須繼續(xù)進行浮選試驗研究工作,直至礦體完全采完為止,當然,這些研究工作大多屬于新藥劑的應用和流程的變更,而很少進行設備的更換。浮選科學的發(fā)展是迅速的,現(xiàn)已積累了足夠的知識和經(jīng)驗供浮選試驗人員擬定試驗計劃時參考,但極少能夠直接根據(jù)文獻記載直接選定工藝流程和條件。系統(tǒng)的試驗是永不可少的,試驗計劃也必須在試驗過程中不斷地修正。
二、試驗設備和技術
實驗室浮選試驗通常是由一系列分批次的單元試驗組成,故常稱“分批浮選試驗”,以區(qū)別于在中間試驗和工業(yè)試驗裝置上進行的連續(xù)性試驗。
1.試樣的準備
考慮到試樣的代表性和實驗室小型磨礦機的效率,浮選試驗粒度一般小于1~3毫米。原始試樣可選用顎式破碎機根據(jù)所需破碎比分段或不分段破碎到約6毫米以下,然后在用振動篩閉路的對輥機中破碎到磨礦機給礦粒度。破碎過程應盡量避免粉塵的飛揚損失,特別是在粉塵的品位很高時。
若礦石中含有硫化礦物,特別是含有大量磁黃鐵礦時,氧化作用對浮選試驗結(jié)果可能會有顯著的影響,因而試樣應盡可能分期破碎,讓大量的試樣在較粗的粒度下貯存。在試樣制備過程中,還應防止試樣受污染,少量機油的混入就將妨礙浮選的正常進行。封存的試樣,應放在干燥、陰涼、通風且不易被污染的地方,但即使這樣,易被氧化的礦石也不宜于長期放置。
2.磨礦
實驗室浮選試驗每份試樣量一般為500、1000或2000克,相應地磨礦機的內(nèi)壁尺寸為Ф200毫米上下者較合適,可準備一臺較小的磨礦機供中間產(chǎn)品再磨用。機體形狀以筒形較好,它既可以裝球也可以裝棒,長度與直徑相同或稍長。國內(nèi)還大量地使用240×90和150×50毫米兩種規(guī)格的錐形球磨機,它的優(yōu)點并不在于它的機體外形,而是因為整個結(jié)構設計得比較便于操作和節(jié)省體力。裝球量以占磨礦機容積40%左右為宜。根據(jù)給礦粒度和產(chǎn)品粒度以及筒體尺寸選用2~3種不同尺寸的球,最小者可為12.5~15毫米,最大者可為25~32毫米。粗磨時可使大中小球個數(shù)相等,細磨時可使大中小球重量相等,一般則可介于其間。磨礦濃度按不少文獻記載常為50~67%固體,相當于液固重量比等于1:1至1:2,而作者卻傾向于采用與現(xiàn)廠生產(chǎn)相近的濃度,例如,對一般中硬礦石為75%(固體(液固比為1:3)左右,在此情況下產(chǎn)品粒度較均勻,過粗顆粒較少;反之,若礦石含泥多和產(chǎn)品粒度極細或密度小時,須采用較低的濃度。在試樣密度很大或很小時,也可改按體積濃度(固體體積占礦漿總體積)為40~50%計算磨礦水量。總之,應使礦漿粘稠度適中。
實驗室采用分批開路磨礦,與工業(yè)上閉路磨礦相比,產(chǎn)品粒度特性不一致。一般來說,細粒級含量較高。因而有人寧愿使用棒磨,并用實驗數(shù)據(jù)證明,實驗室開路棒磨產(chǎn)品粒度分布比實驗室開路球磨更接近于現(xiàn)廠閉路球磨。但這并沒有考慮到,用分級機閉路的磨礦回路中,重礦物顆粒通常比其他礦物顆粒磨得細些。實驗室棒磨機棒的尺寸一般為12.5~25毫米。
有時也可使浮選機規(guī)格小于磨礦機。在此情況下一次磨礦產(chǎn)品可供若干次浮選試驗用,磨好的礦漿可用濕式分樣器縮分為具有代表性的幾份(目前天津礦山儀器廠已可生產(chǎn)此類濕式分樣器)。由于浮選試驗是序貫地進行的,因而各份試樣的放置時間將不同,研究工作者須注意擱置時間對浮選的影響。研究現(xiàn)廠取來的礦漿試樣,也有類似問題。
3.擦洗
有時在浮選之前進行擦洗,可明顯地提高有用礦物的可浮性,并改善浮選選擇性。擦洗可在磨礦之后進行,也可不磨礦而只擦洗。擦洗可使用專門的實驗室擦洗機,也可就利用浮選機在高濃度下(如70%固體)攪拌實現(xiàn),還可利用實驗室磨礦機,靠低速(如10轉(zhuǎn)/ 分)回轉(zhuǎn)擦洗,其中可裝一些重量較輕因而只有擦剝而沒有粉碎作用的材料。
擦洗對于制造玻璃用石英砂、鐵礦石、磷礦石、鉀鹽以及其他易受礦泥影響的礦石的浮選具特別重要意義。因酸、堿以及表面活性劑可改善擦洗效果,但必須考慮到它們對后續(xù)的浮選作業(yè)的影響。
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