充填介质浮选柱分选重矿物的可行性及原理初探.pdf

充填介质浮选柱分选重矿物 的可行性及原理初探 金 堆 城 钼 业 公 司 杜 新 路 提 要 I 本文利用抖面流理论分析了 矿物粒子的话动艘富巢情况． 对充凄介质浮选柱在细粒重矿枷 分选韵可行性方蕊进行了初步探讨 并对甚操作因素作了简要论连。 充填介质 浮选 柱是 近年 来新 兴的一种浮 选设备，它继承了原有浮选拄的诸多优点， 又解决了原浮选柱 所不 能解决 的问题 。如 彻底鼹映了竞气问题，使生产指标稳定r选 矿成本显著下降，在轻矿物 中， 国外研究 已 取得 巨大成功，并在工业生产 中推 广使 用。 在 细粒重矿物 中，国 内已有人着手研究 ，并 取得 可喜成果 ，在 黑钨 细泥浮选 中，将 品位 由O ． 6 经一次富集 ，可达4 0 多， 回收率也 达到满意效果 。医此 ，充填介质 浮选柱在细 粒 重矿物 中应用前景极 为广阔。其 分选腻理 目前尚无完满解释，本文初次利用斜面流理 论分析了矿物粒子的运动及富集情况，对其 在 细粒 重矿物分选 的可行 性方面进行了初步 探讨，并对 其操作 因素作 一简要论述。 一 、分选原理 充填介质 浮选 柱主要 由充填 介质 的柱子 组成 ，矿物 由中部给 料 口导 入， 淋洗 水 由柱 顶淋下 。空气由柱 底导气 口给入并流经 曲许 多互相 正交重 叠的波绞板组成 的充填介 质床 层，形 成适 于浮选的 微泡，矿浆 由上面 下， 气泡由下而上的逆流接触，以及充填介质床 层对泡沫层盼支承、稳定作甩是其主要原理 和操作特点。 一 5 2一 二、 波纹板 的作用 及矿 物粒 子在柱体 中运动情况浅析 1 ． 波纹 板对 气泡的碎散作用，使有用 矿 物更 易矿 化。波纹板所组成的 充填介质在浮 选柱 中主要是 将气 泡碎散和将大股斜面流分 成许多股 斜面流，加 强了紊流作用 ，使矿浆 充分 松散 。矿 浆沿着波 纹板 的波纹流动 ，形 成许多小股斜面流 ，这些小股 斜面流 在运动 过程中，会 出现许多旋涡，使得脉动速度加 大，紊流更加强烈，使得还没有碎散的大气 泡受到矿浆的剪切作用，碎散成比较弱的小 气泡， 由于 紊流 的加强，气泡与矿物 粒子接 触的机会增多，有用矿物更易矿化。 2 ． 波纹板产生的小股 斜面流， 紊流 中脉 动速 受的 增大 ，加强了预先分选 。斜 面流 脉 甜速度的增大，促进了重矿物粒子与脉石矿 物粒子的分层现象 。脉石矿物 粒子较轻，会 随着紊流矿浆 向下 运动 速度 加快 ，同时 重矿 物 粒子会沉积在斜面流 底部 ，这样，根据 重 力作用，使得 细粒 重矿物 与脉石矿物粒子会 预先分离 3 ． 波纹板的侧壁效应与 水跃 现象为细粒 重矿物浮 选提供 了极 为有利韵 条 件。 由于波 纹板 的侧 壁效应 ，重矿物粒 子会在 波纹板波 纹底部形成 弱素流 波纹板是 用有机玻璃制 有 色矿 山～ 1 9 9 1 ． 4 维普资讯 成，表面光 滑， 粘度 小，边界层 流 厚 度 很 小，可忽略， 也可使 沉积在 底部的黑钨 矿物 松散，有利于 重矿物 与气泡的接触。较小 的 重矿物粒子会随着脉石 矿物与 表面强 大素梳 向下运动。在 斜面流上部 ，气 泡较 多， 较小 的矿物粒子与气 泡接触 的机会 更多 ，也较易 浮 上 来。 波纹板的层与 层相 互正 交，在层与层 之 间出现 了强烈的水跃现象， 使脉 动 速 搜 更 犬，使细粒矿物强烈松散， 阻止 了细粒之 间 舳 相互粘附。对于提高精 矿品位和 回收 率均 极 为有利。 总之 ，波纹板产生韵紊流 ，由于各种作 用 ，脉动速度增大，旋 涡增多，使得搅拌作 用增强，重矿物与脉石矿物较易分开。紊流 中脉动速度的增大，会加强分 选 效 果 。此 外，波纹扳的形状，波纹韵形状，波纹与底 边的夹角 ， 。 波纹 深度等均是 紊流 中脉动速度 变化的主要因索。同时，还有 人认为 ，填料 中曲折 细缝所造 成的虹 吸、过滤等作用， 加 强了分选 效果 。 三、矿浆在柱体中的分层 及各层的基本 情况 、 如 图 1 所 示，矿浆在柱体 中明显 分为 三 层 矿浆液 面下为矿 物捕 收 区，液面上为泡 沫 区。 泡沫 区又 分为 泡沫层稳定 区与泡沫层 富集区。 1 ． 矿物捕 收 区 矿 浆液面至排矿处 ，称为矿物捕收 区 在捕收 区，矿物 主要附着在气泡上，随着气 泡上升 。在该过程 中，矿粒 的运动情况在前 一 部分作了阐述。在该区内，由于素流速度 增大，也会有部分气泡破裂，产生较弱的二 次富集作用。但主要以捕收为主，二次富集 为副 。 2 ． 泡沫屡稳定 区 由矿 浆波面至柱体顶部填 料处 称为 泡 沫 层稳定 区。在捕 收区产 生韵 矿化气 泡， 随着 有 色矿 山一 l 9 9 1 ． 4 排矿 圈 矿浆在拄体 中分屡 请况 气流进入稳定 区。在 稳定 区 由，不 会产生 象 捕 收区 内那样强 烈的 紊流 。泡沫层稳定 区主 要作用是稳定气泡，矿粒在柱体内运动时间 较大，易脱落。在富集区内桉淋 洗 水 冲 F 来， 没有 附着上的有用矿物就会 进 入 稳 定 区，不 易下落 ，再次被捕收 。稳定 区主要是 尽 可能 地把 已经 浮上 来的有用 矿物 回收。在 常规浮选精矿中回收率会大大降低。而稳定 区主要保证 在泡沫 区有用 矿物 的回收率 。同 吼在稳定区内，由于气泡比较密集，矿物 附着在气泡上 ，气 泡本身重，随着气流的 运 动，气泡功能相对比较大，填料波纹曲折， 气泡 运动途径 较复杂，因而 易与填料相碰撞 而破灭 。因 而泡沫层稳定 区也有一定_的 二次 富集作用 。 3 ． 泡沫层 宣囊 区 填料至 柱顶之 间称为 泡 沫层 富集 区。在 富集区内，以提高精矿品位为主，气泡兼并 作再 比较强烈。 ⋯ 第一， 泡沫进入富集 区后，所受压 力减 下 转第 6 4 页 一 53 ～ 维普资讯 蛳 野昏婚 鲫 鲫 蛳姻 9 0珈 l 会议消息{ 蓝 嘶∞∞ 母S嘶∞、 9 口睁5好 国际贵金属学会1 9 9 1 1 9 9 2 年的 会议安排 1 9 9 1 年 3月1 0 ～ 1 2日召开 取样与 分析研 讨会 ，地 点美 国路易斯安那州新奥 尔 良，会 议主 席卡尔 赫姆 Ka r l He l m等。 1 9 9 1 年 6月1 6 ～ 2 O 日举行第十五届 国际 贵金属会 议，地点美 国佛罗 里达 州 那 不 勒 斯，主席 马修 I ． 加 尔菲 尔德 Ma t t h e w I ． Ga r f i e l d 。 1 9 9 1 年 l 0 月2 7 2 9日召开 回收与 精炼研 究 会 。 1 9 9 1 年 l 1 月1 0 ～ 1 2 日召开金 一 银研 讨会 ， 地点美国内华达州雷诺 ， 主席理查德s哈朱 迪维克兹 Ri c h a r d S ．H． j a d i e w i c z 。 1 9 9 2 年6 月7 ～ 1 1 日举行第 十六届 国际贵 金届会议 ，地 点美国亚利桑那州 斯 科 茨 f ℃ 尔 。 ． ． o 李 ,2 怀 , 先 1 9 摘 91 自 , V 1 5 No 2 I 9 91 8 杖P I e c u 暑 M a 1 ● ， 1 9 9 1 年世界黄金会议 1 9 9 1 年4 月2 1 ～2 6日在 澳大利亚凯 恩 斯 召开1 9 9 1 年世 界黄 金会 议。 会议主要内容，戴金矿石的处理技术改 进 ，勘 探技 术， 选矿发展、 堆浸 工艺、采矿 实践 、环境 保护和基础工程等 。 周 以瑛摘 自 S k i l l i n g s Mi n i n g ． Rev i e ws 1 9 9 1 ， No ． 6 ， P． 1 6 本栏责任编辑 李怀先、周 以瑛 上接5 3 页 小，泡沫与泡沫之间水的渗流作用增大， 泡 沫壁变薄，导致部分 泡 沫破 裂。 第 二．富集 区内泡沫 比较密集，会排成 较规 刚自 g l形 状。在气泡之间会形成三 角形 地 带 ， 由于产 生毛 细压 力的不 弼， 从而在 三角 形 地带 产生抽吸力，促使 气泡 水薄膜 化而 终 于台并 。其 受毛细压力情 况见 图2 。 第三，在富 集区， 由于在桂体顶部 使用 淋洗水淋洗，水流与气 泡之间的剪 切力促使 气泡破灭。 从 以上分析 可以看 出，在富集 区内， 泡 沫兼并 比较强 烈， 泡沫夹杂 减少 ， 二次富集 作用 最好，精矿 品位较 高。 总之， 充填介质 浮选柱是一种新型浮选 设 备， 它利用浮 选与重 的特性制作而成 。 其 中操 作因 素如 药剂特 性，加药方式，调 浆 时间，泡 沫层深度 ，给矿点高度 ，给矿 量 的大小 以厦矿 浆p H值 也是影 响其技术 指 标 一一 64 一 圈2 毛 细压力示意圈 中P2 r ／ R．r 为表面张力．R 为 曲率半径． 在三角形地带，曲率半径小 ．毛细压力太；在气 泡相部界面，曲辜半径大．毛细压力小，即Pl Pj． 的重要因’素 。该 设备 目前 仅在 实验 室使用 ， 尚未在 工业 生产 中推广，从实验室 到工业 生 产 还有 一些实际 问题 尚待解决。 参考文稼 略 责任编 辑王家骧 有 色矿 山一 1 9 9 1 ． 4 维普资讯