黄中南工业大学
分支浮选工艺，包括分支速度浮选、分支串联浮选和分支载体浮选，在我校已研究了十多年。我国在锑、铜、钼、铅锌硫化矿和金银矿的选矿中应用了分流浮选和分流浮选，取得了显著的经济效益。分枝载体浮选为细粒浮选提供了新的途径，具有广阔的应用前景。为了促进该工艺的深入研究、广泛应用和进一步完善，本文将对其进行全面介绍。
一.起源和进展
20世纪50年代，苏联的M.A. эигелес等人首先提出了“泡沫产品的分销过程”(cxe ma PACлреденияgипродуктоъ)[1)[2]。为了人工提高低品位矿石的入选品位，铅、锌等矿石的实验室试验取得了一定的成果，但尚未有工业实践的报道。
1976年，在胡教授的倡导下，我们进行了低品位黑钨细泥分支粗选、异速分选和曝气搅拌工艺的试验研究[3]，取得了非常明显的效果，精矿品位和回收率明显提高，各种药剂用量相应减少，搅拌时间大大缩短。1981年进行了高品位铝土矿的分支浮选试验[4]，证明对原矿品位高、精矿产率高的矿石也有效。
1982年在锑矿分流浮选试验中发展为分流浮选，并成功用于工业生产，经济效益显著[5][6]，获得国家发明奖[6']，为分流浮选工业化迈出了可喜的第一步。然后进行了铜矿石和煤泥的枝串浮选试验，并于1985年在特大型斑岩铜矿德兴铜矿选矿厂工业试验成功[7]。之后，水口山铅锌矿、宝山铜矿等选矿厂相继推广应用，取得了明显的经济效益[8][8']。
1985年，博士生邱冠洲在王殿佐教授和胡教授的指导下，对分支载体浮选进行了深入研究，对黑钨矿、赤铁矿、、铅锌矿、锡石等矿泥进行了分支载体浮选试验，效果良好，并从理论上提出了细粒浮选的新概念。理论与实践的结合有了新的进展[9]。
此外，红岭钨矿采用分支浮选回收伴生钼矿石[10]，潘家冲铅锌矿浮选尾矿采用分支浮选回收萤石，中条山铜矿峪矿采用分支浮选[11]，桃林铅锌矿和东坡有色金属矿采用分支串联浮选工业试验，银山铅锌矿采用分支快速浮选生产实践，氧化矿采用分支浮选应用研究(1)分支粗选和分速选择。
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二，创新与讨论
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1.分支的粗略选择。通常浮选是将原矿进行粗选，其泡沫进入精选，然后对粗选尾矿进行扫选，中矿依次返回。分支粗选是将原矿浆分成两个或两个以上的分支，上一次粗选的泡沫将与下一次粗选的原矿浆结合。前一个没有选择性作业，后一个可以有选择性作业。如果现场有两个系列，第一个系列的粗加工泡沫可以合并到第二个系列的粗加工泡沫中，如图1所示，其具有以下功能:
图1分支粗选过程
(1)人为提高所选等级。大多数情况下，富矿容易选矿，贫矿容易选矿。如果前一个粗精矿并入下一个粗精矿，下一个粗精矿的品位就会提高。比如黑钨矿泥分三支，第一支原矿品位0.3%，第一支加第一次粗泡沫，第二支品位0.5%左右，再加第二次粗泡沫到第三支，第三支品位会提高到0.7%。显然，0.7%的选级比0.3%更容易选择。浮选结果表明，分枝比不分枝好。
(2)药物得到充分利用。前一个泡沫中的许多多余药物被带到下一个泡沫中发挥作用。为了找出原因，进行了纯辉锑矿的分支浮选试验。结果如表1所示。从①和②、③和④的对比中可以看出，第一个泡沫产物被50%的黄药添加量富集，然后转移到第二个。看来这就是分支浮选省药的主要原因。
表1辉锑矿单次和分次浮选对比试验结果
(3)改变矿浆的矿物组成、离子组成和泡沫结构。由于前一泡沫的加入，第二泡沫中被浮矿物的量增加，矿浆的离子组成发生变化，更有利于目标矿物的浮选。同时，由于前一种泡沫的加入，筛分作用和二次富集作用加强，不可避免的离子和泥皮等有害作用相对减弱。
(4)前一枝的泡沫对下一枝的浮游矿物有一定的“负载”作用。在铝土矿的分支浮选试验中，当第一粗精矿(泡沫)的全部、1/2、1/3和1/4分别加入第二分支时，在适当的矿浆pH条件下，不加其他药剂，加入的第一泡沫可以“负载”第二原矿中45%、42%、39%和30%的铝土矿。
从第一分支到第二分支的泡沫量应取决于第一分支的产量。如果第一个分支的产量小，可以全部合并到第二个粗中，一般都是这样。如果第一次泡沫的产量很高，可以部分并入第二次粗加工。比如在高品位铝土矿的浮选中[4]，泡沫产品的产率很高，达到82% ~ 83%，将其全部合并到二次粗选中肯定是不合适的。通过试验比较，第一次泡沫产品产量的1/3与第二次粗选相结合是可取的，这也为煤泥分支浮选试验所证明。
确定第二支的剂量。因为第一个泡沫夹带了药物，所以第二个泡沫的用量可以减少，这是显而易见的。如何合理确定其用量，需要通过实验设计、安排正交试验或单因素试验来确定。一般情况下，捕收剂和起泡剂用量下降幅度较大，而调整剂用量较低且较小。平均减少10% ~ 30%。
2.按速度选择。根据最初几分钟浮选出来的产品通常品位高，然后逐渐降低的现象，根据矿物的浮选速度不同，采用批刮的方式，按照等品位、等浮选速度的原则进行组合，使浮选速度快的目标矿物尽快浮出来，浮选速度慢、品位低的矿物可以晚一点浮出来，再进一步分别精选，使各得其所。避免集中选择导致质量下降的现象。速度分离和非速度分离的示意图和试验结果见图2和表2。显然，分离出的产品的品位和回收率大大提高。
图2按速度划分的分离过程
表2不同速度和不同速度下黑钨矿细泥分选试验结果(WO3%)
▲
式中:r0——最高理论采收率，%;R-T时达到的回收率，%;R0i-I组分的最高回收率，%;Kri-I组分速率常数；t——浮选时间，分钟；I部件、快速、中等和慢速部件。根据批刮产品的品位和产量，通过计算机处理，可得到一种矿物的最高理论回收率、快、中、慢部分的占有率及其速率常数，并可绘制浮选速率图。
将黑钨矿泥分为粗选、异速分选和浓浆曝气浮选三个分支[3]，精矿品位和回收率分别提高了6.29%和14.9%；各种化学药品都省，多的50%，少的20%。混合时间缩短了40分钟。
(2)支流浮选
在分支浮选中，将原矿浆“分支”后再适当“串联”，配以相应的配方和加药方式，既充分利用了泡沫和矿浆中残留的化学物质，又发挥了被化学物质作用疏水化的矿物颗粒或絮体的“负载”作用。先在硫化锑矿浮选实践中获得成功，后在铜、铅锌矿、铜钼矿等选矿厂相继推广应用，下一节将介绍。
支流浮选法简单有效，可在工业上应用。支流浮选可以只用一排浮选机进行，也可以在大型选矿厂和工艺复杂的选矿厂进行。其结构特点是:
1.当只有一排浮选机时，如图3所示布置分支串的流入。
图3单排浮选系列的支流浮选过程
两种原矿浆分别进入粗选一和粗选二。粗选一的泡沫产品全部进入粗选二与二次原矿浆浮选，粗选二的泡沫产品进一步精选得到最终精矿，槽内产品进入粗选一，粗选一的产品经过精选抛尾。整个支流浮选过程在一排浮选机中进行，以产生精矿和尾矿。
在这种情况下，需要结合相应的处方和给药方法。原矿矿浆混合中只加入常规浮选用量的60% ~ 70%，再加入20%左右的二次分支。这样总用量仅为常规浮选用量的70% ~ 80%，就能达到与常规浮选相同的效果。对于不同的矿石浮选，不同的配方和用量，应通过试验设计进行优化。
2.当有两个浮选系列时，第一个系列(第一个)的粗选泡沫产品可以引入第二个系列(第二个)的原矿混合桶(或粗选作业)，而第二个系列的扫选泡沫可以引入第一个系列的粗选作业，而其他作业保持不变，如图4所示。
图4双排浮选系列的支流浮选过程
第一分支用量与常规浮选相同，第二分支用量可相应减少。当有两个平行系统(两排平行浮选机)时，该过程非常容易实施。如果试验成功，可以继续生产和使用，否则可以终止。这比在实验室用单室浮选机进行分支串联浮选和小型闭路试验简单。
(3)分支载体的浮选
1.分支载体浮选[9]是将粗粒矿物(高品位精矿或其他矿物)作为一种载体，加入到待处理的另一种煤泥(细粒)中，再通过强力搅拌强化细粒矿物的浮选。测试结果列于表3和表4中。
表3-5微米赤铁矿和黑钨矿常规浮选和载体浮选结果
可以看出，分支载体浮选工艺对-5微米细粒纯矿物和泥状矿石都能获得较好的指标。细粒纯矿物回收率提高30% ~ 36.5%；赤铁矿精矿品位和回收率分别提高了4.37%和5.63%；氧化铜精矿品位提高13.16%；锡泥品位提高了4.7倍；铅锌精矿品位分别提高5.13%和10.85%，回收率分别提高8.8%和1.44%。无论是以同种矿物(或矿石)为载体，也称各自的载体，如黑钨矿→黑钨矿、赤铁矿→铅锌矿物→铅锌矿物，还是以不同的载体，如磁铁矿→赤铁矿、硫化铜矿物→氧化铜矿物、应时→锡石，都是有效的。
2.粗粒矿物的“载体-助凝剂”功能。通过深入研究发现，粗粒矿物加入后，不仅作为细粒矿物的载体，而且促进细粒矿物的团聚，简称“载体-助凝剂”。在特殊配置的搅拌罐中，经过强力搅拌，从电镜照片上可以清楚地看到细粒矿物对粗粒矿物的粘附。同时，也可以清晰地看到细小颗粒和无团聚的细小颗粒形成的絮体。通过激光粒度分析仪发现，细颗粒与载体颗粒之间的粒度分布大大增加，但不添加粗粒矿物时，这种现象并不明显。表4中有趣的是，粗应时的加入也能显著提高锡矿泥的浮选效果，这不能用“载体”效应来解释，而应归因于粗应时的“助凝”效应。由于所用捕收剂苄基胂酸对应时没有捕收性能，不会作为细粒锡石的“载体”，但粗大的应时加速了细粒锡石间的疏水团聚。
这一研究成果为细粒(煤泥)浮选提供了新的途径和新的理论基础，是分支浮选技术和理论的新发展。
三。应用和益处
分支浮选工艺在我国锑、铜、钼、铅锌矿和金矿的一些选矿厂得到应用，取得了显著的经济效益，因为它具有降低浮选药剂消耗和提高浮选指标的作用，而且实施简单，运行稳定。以下是一些应用示例。
(一)桃江板溪锑矿
1982年1月，首次成功应用分支串联浮选新工艺、新配方，使锑精矿含砷量由2.74%降至0.35%，锑精矿品位由57.48%提高到65.63%，回收率由92.07%提高到94.55%。与常规浮选相比，丁基铵黑粉和硝酸铅单耗分别降低了42%和38%。同时，由于锑精矿质量的提高，降低了冶炼成本，提高了冶炼产量。而选矿冶炼每天增收节支27万元以上[6]。
(2)银山铅锌矿
1982年4月，分速法优先浮选铅获得成功[12]。生产实践证明:
1.分速浮选提高了铅锌精矿的质量和回收率。铅锌精矿中杂质减少，铅回收率提高1% ~ 1.5%，锌回收率达到历史最高水平。
2.有利于铅精矿中银的富集。与1981年相比，1982年铅精矿含银量增加了138.3克/吨金属，1983年第一季度增加了299.3克/吨金属。
3.提高了浮选机的利用率。原有的48槽6A浮选机产能提高了15%，每年节省35万千瓦时的电力，腾出了回收黄铁矿的设备和车间。年效益总计30多万元。
(3)德兴铜矿
1985年4月，德兴铜矿选矿厂成功进行了枝串浮选工业试验[7]。结果表明，与同期生产的常规浮选系统相比，粗铜精矿品位提高2.41%，回收率提高0.7%，黄药和醚醇平均单耗降低29.2%。同时，减少了清洗操作，并且降低了分离阶段的处理成本。与系统改为分支串联浮选前的1985年第一季度相比，铜回收率提高了2.68%，黄药单耗下降了44.3%，醚醇单耗仅为第一季度松油醇单耗的12.2%。与1984年全年指标相比，铜精矿品位相近，回收率提高2.21%，黄药单耗下降29.7%，醚醇单耗仅为1994。显然，与同期生产的其他系统流程或本系统以往的生产指标相比，枝串浮选流程可以达到大幅降低药耗、提高分选指标的目的。如能在全厂推广应用，按日处理矿石1.5万吨计算，可增加年收入72.5万元。
(4)水口山铅锌矿
1985年12月，铅系统成功改为串联浮选，取消了中矿再磨作业。然后，将锌硫混合浮选系统改为分支串联浮选流程。生产实践表明[8]:提高了金属回收率，铅和锌的回收率分别提高了2.25%和1.13%。产品质量得到提高，铅精矿4级以上的等级率由1985年的51.23%提高到73.93%，淘汰了7级产品。锌精矿五级以上品级率由1985年的23.05%提高到65.04%，基本消灭了九级。减少了药剂的用量，药剂成本降低了5.3%。简化原工艺结构，取消中矿再磨作业，每年节电21万千瓦时，并有两套衬板。以上四项全年增收节支91万元。运行非常稳定。需要指出的是，为了获得可靠的枝系浮选与常规浮选的对比指标，该厂在生产中采用了两种工艺隔日交替使用的方法，为期一个月，并取得统计数据进行对比，因此完全可靠。同时也说明，两个流程互换并不难，生产不会因为改革失误而损失。也不会因为缺乏同时期产生的比较体系而盲目肯定或否定。
(5)宝山铜矿
原有的四个平行铜钼混合浮选系列。四个系列的铜钼混合选矿在进入铜钼分离系统前必须进行浓缩。1986年3月，改变了分支浮选工艺，产品质量明显提高，可不经集中精选进入铜钼分离系统。因此，取消了集中清洗操作及其搅拌桶。与此同时，一队所属系列的选择题作业也取消了。生产实践表明:
1、提高了产品质量。最初的四个系列的铜钼混合浮选精矿平均含铜3.81%，钼2.62%。集中浮选后，精矿品位为6.84%铜和5.24%钼。而分支浮选后，铜钼混合浮选第二分支的精矿品位为8.64% Mo和6.76% Mo，高于集中浮选后的精矿品位。因此无需集中浮选即可进入铜钼分离系统，最终产品质量优于以前。14级以上铜精矿品位率由1985年的33.18%提高到73.37%，一级钼精矿销售率由1985年的48.48%提高到85.14%。
2、提高了最终铜钼精矿的回收率。由于取消了集中选矿操作，避免了硫精矿中铜和钼的损失。由于铜钼混合浮选和铜钼分离浮选条件的改进，铜精矿最终回收率提高了9.02%，钼精矿最终回收率提高了3.20%。
3.降低了浮选药剂的消耗。亚硫酸钠、硅酸钠和碳酸钠被去除。捕收剂煤油用量减少2/3，丁铵黑粉用量减少26%，起泡剂用量减少51%，药剂总用量减少36.91%，节省药剂成本0.49元/吨。
4.简化流程，减少设备，节省11台6A浮选机和1个搅拌桶，年节电24万千瓦时。以上四项，五个月增收节支71万元。
(6)辽宁某金矿。
分支浮选工艺用于处理金矿石[15]。当入选矿石金品位低于3g/t时，金回收率提高2.76%，精矿品位提高15.39g/t，浮选药剂消耗减少一半，年利润20万元。
(7)洛雪铜矿
1988年进行了枝串浮选工艺试验。小型试验结果表明，该工艺可节省15%的药剂用量，在回收率不变的情况下，铜精矿品位可提高1% ~ 3%。1989年在洛雪铜矿选矿厂进行了工业试验，达到了节电、节药、节备件的目的，取得了显著的经济效益。它是在1990年应用的。
(8)白坊铜矿
1987年6月，分两个浮选系列对2号硫化矿浮选工段进行了分系列浮选工艺试验。两年多的生产实践表明，该工艺浮选过程稳定，技术指标良好。精矿品位和回收率分别提高2.49%和0.23%，药剂成本降低1.04元/吨，年利润10.75万元以上。
当然，广泛应用不是万能的，轻松实现也不是没有窍门。为了减少药物消耗，并不是所有的药物都同时减少。因为有些过剩的药物可以用，有些不能用，如果几种药物比例失调，就达不到预期的效果。还有，多少分店合适？怎么流？等等，都需要针对不同矿石类型、不同矿石性质、不同配方、不同地点、不同要求等具体分析研究。，才能得到好的结果。
四。结论与展望。
支流浮选工艺和分速浮选工艺实施方便，适用于各种矿石的浮选。它们具有降低浮选药剂消耗、改善或提高分选指标的作用，达到了增效的效果。因此，它已得到推广应用，并将引起更多选矿工作者的兴趣，进行试验和实施。
由于分支载体浮选工艺是分选工艺的创新，如硫化铜粗精矿作为氧化铜浮选的载体，铅锌混合粗精矿作为铅锌矿洗矿泥浮选的载体，甚至粗粒应时作为加速锡矿泥疏水团聚的浮选，对细粒矿物的回收具有特殊的作用和明显的效果。在理论上，提出了“载体助凝剂”及其判据等新概念，是细粒浮选的新进展。因此，它将得到重视和应用，细粒浮选技术和理论将得到进一步发展。
参考
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本文原载有色金属(矿物加工)1991 № 2，22。&# 9786;