通过改进浮选设备的结构特点,克服难浮细粒矿物的质量效应和表面效应,增加气泡与疏水性细粒矿物的碰撞概率和粘附概率。减少泡沫产品中夹矸颗粒,从而提高细粒浮选效率。围绕上述问题,近十年来,国内外对细粒浮选设备进行了广泛的研究,出现了许多新型有效的细粒浮选设备。特别是各种类型的浮选柱作为改善细粒浮选的手段引起了人们极大的兴趣,浮选柱的研究和应用在世界范围内再次展开。要提高浮选设备处理粉矿的效率,首先需要增加和加强疏水性粉矿与气泡之间的碰撞概率和粘附概率;二是应能减少表面效应引起的细粒矿物的非选择性团聚,以及由于水介质粘度大,容易随水流上升进入泡沫层的细粒脉石矿物形成的包裹体。
新型细粒浮选设备主要包括以下内容。
1.装有介质的浮选柱
与常规浮选柱相比,相同的是矿浆与气泡逆向运行,矿化泡沫与矿浆的分离几乎是在静态条件下进行的,不同的是充填介质轴向安装在充填介质浮选柱内。
与常规浮选柱相比,充填浮选柱可以提高细粒矿物的浮选效率,原因有二。
(1)充填介质造成了许多狭窄曲折的通道。
当空气体通过通道上浮时,容易形成均匀的微气泡,不需要专门的微气泡发生器就可以实现微气泡浮选。上升的微气泡与浆液中下降的颗粒发生碰撞,碰撞几率增大;曲折的通道使微气泡上升路径增长。还增加了矿物颗粒和气泡的碰撞几率和粘附效率;矿化泡沫和矿浆的分离接近静态条件。这些特性都有利于提高细粒矿物的浮选效率。
(2)由于填充介质层的隔板之间的毛细作用
充填介质浮选柱可以保持相对无限的泡沫层,这对于采用强泡沫洗涤技术克服微细脉石的夹杂和脉石与有用矿粒之间的选择性团聚是非常有利的。这样可以在不影响回收率的情况下,增强“二次富集”效果,提高精矿品位。
二。离心力场浮选设备
国内外许多选矿工作者研制了各种离心力场浮选设备,使浮选行为在离心力场的作用下发生。通过离心力,强行克服细粒矿物的质量效应和表面效应,从而提高细粒矿物的浮选效率。
离心浮选机是近年来有效的细粒浮选设备之一。提高细粒浮选效率的原因可总结如下。
1.离心力场增加了细粒矿物的动量,高速旋转的矿物颗粒在内壁面附近与气泡成直角碰撞,增加了矿物颗粒与气泡的碰撞概率和粘附效率,强化了细粒浮选。
2.矿浆高速旋转时,层间有强烈的剪切运动,旋转的矿浆流与气泡碰撞,都有利于克服微细矿物的非选择性团聚和气泡中夹矸颗粒。
3.通过增加通气量来增加矿浆中的气泡含量,以提高细粒矿物的回收率,但这将导致气泡振幅的增加。随着气泡带水量的增加,更多的细粒矿物会随水进入泡沫产品,降低浮选分离效率。幸运的是,离心力场浮选机中的离心力可以克服这一矛盾,它可以在保证携带的水不太多的情况下增加矿浆中的气泡含量,从而保持较低的气泡含量,并大大加快浮选速度,从而提高浮选效果。
三。微泡沉淀浮选设备
从溶液中析出的气泡有两个基本特征:一是直径小,分散度高,所以单位体积的纸浆中有较大的气泡表面积;第二,这种气泡可以选择性地优先沉淀在疏水性矿物表面,是一种活性微气泡。微气泡浮选装置被认为是最有效的细粒浮选装置之一。
微气泡沉淀的方法有很多种,如表面空气抽取矿浆引起的负压微气泡沉淀方法(True 空浮选机),向浮选槽内喷入加压矿浆使矿浆压力突然降低的微气泡沉淀方法(我国研制的XPM射流旋流浮选机),电解水的所谓电微气泡沉淀方法等
微泡浮选机有多种形式和类型。这里只对澳大利亚新南威尔士州纽卡斯尔大学化学工程系Graeme教授设计的被称为浮选技术重大突破的jameson浮选机进行分析和讨论。詹姆森浮选机之所以被称为浮选技术的重大突破,是因为其独特的结构和独特的气泡矿化分离原理。
1.空气自然引人,避免了常规浮选柱压人空气带来的麻烦。
2.在保持常规浮选柱泡沫层厚度的同时,利用泡沫洗涤技术的优势,大大降低了浮选柱的长径比,其高度与一般机械搅拌浮选机相近。
3.从降液管上部自由吸入的气流。当液体试图向下推动下降管时,试图在下降管中上升。这样气流被挤压在一起,使空气在降液管中的溶解度高达60%,在接近降液管底部时,大量析出的微气泡快速、选择性地捕获疏水性的矿石颗粒,对细粒矿石浮选非常有利。
4.由于气泡矿化发生在下降管内,浮选槽基本不需要矿化收集区,矿浆在槽内停留时间短,所以浮选槽容积虽小,但泡沫层仍较厚,处理能力高。詹姆森浮选机有许多优点,但由于它既没有搅拌和离心运动引起的紊流和剪切运动,也没有常规浮选柱中矿浆流和气流反向运动引起的搅拌,完全处于静态分离状态,所以也有其缺点,包括:
(1)从下降管排出的矿浆和气泡不能保证在浮选槽中充分均匀地分散。
(2)浮选槽内的矿石颗粒不能充分悬浮,不利于浮选分离,特别是当待浮矿物比例较大且含有一定量的粗颗粒时,这种不利因素会更加明显。
(3)完全静态分选条件不能克服微细矿物的非选择性团聚和微细脉石在气泡群中的夹杂。
(4)下管插入柱内的深度较大,容易造成短路,必须清理尾矿。
四。设备概要
理想的细粒浮选设备应具有以下性能:
1,充气量大,可产生微气泡。
2.它能加强微细矿物与气泡的碰撞或气泡的矿化。
3.它能克服细粒矿物的非选择性团聚和气泡团中细粒脉石的夹杂。
4.可以提供足够厚的泡沫层,辅以强泡沫洗涤技术,在不损失回收率的情况下提高精矿品位。
5.保证经过一段浮选后,不仅能获得高回收率和品位,而且单位体积的生产能力必须足够大,浮选机机体高度要尽可能降低。
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