1、第四章 浮選工藝和實踐,4.1 影響浮選的工藝因素 影響浮選工藝過程的因素很多，可歸納 為以下幾個主要方面： 礦物的物質(zhì)組成和化學(xué)組成； 礦漿制備； 浮選藥劑制度； 浮選機所造成的工作條件； 浮選工藝流程。,以煤浮選為例，其影響因素 1.礦物的物質(zhì)組成和化學(xué)組成 1.1煤的變質(zhì)程度 1.2煤巖組成 1.3氧化程度 1.4礦物雜質(zhì)的嵌布特性及其數(shù)量 2.礦漿制備 2.1礦漿濃度 2.2礦漿溫度 2.3粒度組成和顆粒形狀 2.4礦漿的pH值 2.5礦漿中的離子濃度 2.6礦漿中各種剩余藥劑的濃度,3.藥劑制度 3.1藥劑種類 3.2加藥方式和地點 3.3藥劑耗量 3.4藥劑與礦漿的接觸時間 4.浮

2、選機造成的條件 4.1礦漿處理量 4.2礦漿充氣量及充氣均勻程度氣 泡尺寸 4.3攪拌強度和浮選時間 5.浮選工藝流程 5.1浮選原則流程 5.2浮選內(nèi)部流程,4.2 原煤性質(zhì)對浮選的影響,4.2.1 煤的變質(zhì)程度對浮選的影響 不同 煤階或煤種具有不同的表面性質(zhì)和可浮性。通常，低變質(zhì)程度的煤具有較高的表面孔隙度和較多的含氧官能團，親水性較強，可浮性較差；當(dāng)變質(zhì)程度增大，煤的排列變得致密，孔隙度降低，表面含氧官能團減少，疏水性增強，在焦煤時可浮性最好；然后，隨變質(zhì)程度進一步提高，疏水性又降低。各煤階煤的表面疏水性變化也可用接觸角的變化來定性說明。,各煤階煤的接觸角和孔隙度(a)及各煤階煤的揮發(fā)分

3、、氧、羧基氧 和羥基氧的含量(b)L褐煤；SB次煙煤；HVB高揮發(fā)分煙煤；MVB中等揮發(fā)分煙煤；LVB低揮發(fā)分煙煤；A無煙 煤,4.2.2煤的密度組成對浮選的影響,通常煤泥中密度越低的部分灰分越低，可浮性越好，所以我國傳統(tǒng)上根據(jù)煤泥的小浮沉試驗來判斷煤泥的可浮性及浮選效果。煤階越低的煤可浮性受相對密度影響越明顯。密度增高對可浮性的影響不僅僅是質(zhì)量偏大造成的結(jié)果，更主要是由于表面疏水性降低所致。至于相對密度增高可能是由于： 煤基元灰分高； 煤礦物質(zhì)連生體存在； 煤的顯微組分不同。但必須注意，由于煤的品種和產(chǎn)地不同，同一密度級其基元灰分可能不同，可浮性也就不同。當(dāng)中間級密度高時，較難以同時得到低灰

4、精煤和高灰尾煤。,4.2.3煤的顯微組分對浮選的影響,煤顆粒表面顯微組分對可浮性影響顯著，通常鏡質(zhì)組分含量越高，煤的可浮性越好；而絲質(zhì)體和殼質(zhì)體可浮性差，這兩種組分含量高時煤的可浮性差。,4.2.4 煤中礦物組成對浮選的影響,煤中主要影響其可浮性的礦物質(zhì)有兩類： 泥質(zhì)礦物和硫化礦物。 前者高嶺土、水云母、綠泥石、蒙脫石、泥質(zhì)頁巖等； 后者主要為黃鐵礦、白鐵礦等。尤其是黃鐵礦，在高硫煤中大量存在。,煤中礦物質(zhì)對浮選的影響主要是粒度嵌布特性和泥化特性。礦物質(zhì)以細粒或微細粒嵌布時，如果解離不徹底則難以分離，解離度過細時又會降低選擇性。泥質(zhì)礦物易泥化，含量較高時使浮選過程受到干擾，嚴(yán)重影響分選作業(yè)，有

5、時甚至要采用脫泥作業(yè)預(yù)先脫泥。此外，硫化礦的可浮性和煤相近，加上其組成和結(jié)構(gòu)的碳質(zhì)污染，使其可浮性更接近煤，影響 精煤質(zhì)量。,4.3 粒度特性對浮選的影響,4.3.1 粒度對浮選的影響 浮選粒度的確定：一是根據(jù)礦物和脈石嵌布特性所需的單體解離度；二是根據(jù)礦物的密度確定的氣泡負載能力。未經(jīng)解離的礦物雖然粒度適合氣泡附著和負載，但其分選效果也不理想；但若解離過度，粒度太細甚至泥化，也影響浮選。,各類礦物的浮選粒度上限不同， 硫化礦一般為0.20.25 mm； 非硫化礦為0.250.3 mm； 非金屬礦如煤等粒度上限還可提高至0.5 mm左右 實踐證明，各種粒度的浮選行為有較大的差別：通常粗粒級浮選

6、速度慢，但選擇性較好，但過粗時浮不出，易損失在尾礦中，俗稱“跑粗”； 細粒級浮選速度快，選擇性差，過細時則失去選擇性；只有中等粒度才具有最佳可浮性。,4.3.2 煤泥粒度對浮選的影響,煤泥浮選入料的粒度一般在00.5 mm， 是在開采、運輸、分選過程中自然形成。通?？蓪⒏∵x煤泥按粒度分為幾種類型： 粗?；蜻^粗粒，指大于0.4 mm的顆粒； 適宜的顆粒，指0.40.074 mm的顆粒； 細泥，指0.0740.01 mm的顆粒； 微粒或超細粒，指小于0.01 mm顆粒。,4.3.3 粗粒和細粒煤泥的浮選工藝,(1) 粗粒煤泥主要應(yīng)解決在尾礦中的損失，即增加粗粒與氣泡的附著并防止其脫落。 增加藥劑與

7、煤粒的接觸機會 改善浮選機充氣 采用分級或脫泥浮選 浮選機設(shè)計時要考慮粗粒懸浮所需的攪拌強度，又要防止已附著的顆粒從氣泡上 脫落。,(2) 細粒煤泥主要應(yīng)解決選擇性差，即提高浮選選擇性。 盡量采用選擇性好的藥劑，并嚴(yán)格控制用量；選用起泡劑產(chǎn)生的泡沫應(yīng)有脆性，以便增強二次富集作用，減少細泥夾帶；嚴(yán)格掌握捕收劑與起泡劑的比例；藥劑采用分段加藥方式，使藥劑處于虧量狀態(tài)；延長細粒浮選時間，提高其分選效果。 降低浮選入料礦漿濃度，以降低礦漿和泡沫層粘度；在泡沫層適當(dāng)加噴水淋洗，加強泡沫的二次富集作用。 選擇合適、有效的粘土抑制劑。,4.4 礦漿濃度對浮選的影響,礦漿濃度是浮選過程中重要的工藝因素，影響下

8、列各項技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)。 回收率。 精礦質(zhì)量 藥劑用量 浮選機的生產(chǎn)能力 浮選時間 水電消耗,煤漿濃度對各浮選因素的影響 1煤漿充氣程度；2藥劑體積制度（單位質(zhì)量煤的藥劑耗量相同）； 3煤漿在浮選機中的停留時間；4細顆粒的可浮性；5粗顆粒的可浮性；6煤的破碎程度,4.4.1 煤泥浮選濃度的選擇,我國選煤廠入浮濃度多為10%15%，也有高達20%，低至4%。太高或太低均不正常。通常選擇入浮濃度需根據(jù)以上規(guī)律，并注意以下幾個方面： 入料可浮性好、灰分低、粒度較粗時可適當(dāng)提高入浮 濃度 難浮煤，精煤質(zhì)量要求高時，應(yīng)適當(dāng)降低濃度。 細泥含量高，精煤質(zhì)量要求高時，應(yīng)降低入浮濃度 。 粗選可采用高濃度，精選

9、宜采用低濃度。 直接浮選工藝入浮濃度較低，在條件許可時應(yīng)盡量提高入浮濃度以更有利于分選；濃縮浮選時濃度可提高，但必須同時滿足煤漿處理量和干煤處理量,4.5 礦漿液相組成對浮選的影響,4.5.1 不同浮選用水的性質(zhì)和影響 4.5.2 選煤廠水質(zhì)特性 4.5.3 選煤廠循環(huán)用水對浮選的影響,4.6 浮選藥劑及影響,藥劑制度主要包括 ： 藥劑的配制 藥劑種類和用量 藥劑的添加順序 加藥點和加藥方法 藥劑作用時間 聯(lián)合用藥 藥劑最佳化控制和調(diào)節(jié)等。,4.6.1 煤泥浮選的藥劑制度,1.藥劑種類 通常為捕收劑和起泡劑，少數(shù)加調(diào)整劑或兼具捕收和起泡性能的復(fù)合藥劑。捕收劑主要是非極性烴類油，最廣泛使用的是煤

10、油和柴油。因加工方法不同 ，煤油或柴油性質(zhì)有些不同。易浮煤可采用活性低的，難浮煤、細泥多時采用活性高的。起泡劑多為化工副產(chǎn)品。,4.7 浮 選 流 程,浮選流程定義為礦石浮選時礦漿流經(jīng)各個作業(yè)的總稱。不同類型礦石應(yīng)用不同的流程處理。流程也反映了被處理礦石的工藝特性，故稱為浮選工藝流程。 浮選流程的選擇主要取決于礦石的性質(zhì)及對精礦的質(zhì)量要求。 選擇浮選流程時，必須確定浮選的原則流程和浮選流程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。,4.7.1浮選原則流程浮選原則流程,原則流程又稱骨干流程，即只指出了處理各種礦石的原則方案，如段數(shù)、循環(huán)（又稱回路）和礦物的分選順序 1.段數(shù) 指磨礦與浮選結(jié)合的數(shù)目。磨一次（粒度變化一次）、浮

11、選一次叫一段。 2.循環(huán) 又稱回路，凡經(jīng)一次浮選，得到一種產(chǎn)品稱一個循環(huán)。,3.礦物的分選順序,礦物的分選順序取決于礦石中各礦物的可浮性、礦物之間的共生關(guān)系等，常有以下幾種： 優(yōu)先浮選流程 混合浮選流程 部分混合優(yōu)先浮選流程 等可浮流程,優(yōu)先浮選流程,部分混合優(yōu)先浮選流程,混合浮選流程,等可浮流程,4.7.2 浮選流程內(nèi)部結(jié)構(gòu),浮選流程內(nèi)部結(jié)構(gòu)指浮選循環(huán)內(nèi)部的粗選、精選、掃選次數(shù)及中礦處理方式。 粗選是對原礦漿進行浮選； 精選是對粗選精礦再次浮選； 掃選是對粗選尾礦再次浮選。 粗選通常是一次，精選、掃選次數(shù)可以較多。,4.7.3 煤泥浮選流程,1. 濃縮浮選濃縮浮選是指重選過程產(chǎn)生的 煤泥水經(jīng)

12、濃縮后再進行浮選的流程。其特點： (1)因采用濃縮機底流作浮選入料，故入料濃度高，浮選過程要添加較多的補充水； (2) 當(dāng)細粒含量高時，大量微細顆粒在濃縮機中不易沉降下來，集中在溢流中，往復(fù)循環(huán)，影響重選、浮選等各環(huán)節(jié)效果。,濃縮浮選,濃縮浮選,是指重選過程產(chǎn)生的煤泥水經(jīng)濃縮后再進行浮選的流程。我國20世紀(jì)70年代前的選煤廠均采用此流程。其特點一是因采用濃縮機底流作浮選入料，故入料濃度高，浮選過程要添加較多的補充水；二是當(dāng)細粒含量高時，大量微細顆粒在濃縮機中不易沉降下來，集中在溢流中，往復(fù)循環(huán)，影響重選、浮選等各環(huán)節(jié)效果。,直接浮選,直接浮選特點是重選過程的煤泥水直接進入浮選環(huán)節(jié)。浮選尾煤經(jīng)徹底澄清后返回作循環(huán)水使用，濃度0.5 g/L左右，大大提高了分級、濃縮、重選、浮選和過濾等作業(yè)的效果。此外，取消了濃縮機，簡化了工藝。其主要問題是入浮濃度較低（有的廠低于40 g/L），故生產(chǎn)中要嚴(yán)格控制添加清水量。,直接浮選,2.煤泥