精锐微泡浮选机强化微细粒浮选的机理与实践

微细矿粒质量小、动能低,与气泡的碰撞概率低,难以和气泡发生矿化反应,制约了微细粒矿产资源的回收.精锐微泡浮选机利用矿浆的高速射流生成负压,被负压吸入的空气与射流矿浆剧烈搅拌形成微小气泡,同时水力空化作用产生纳米泡,大大提高了气泡与矿粒碰撞附着几率.工业应用数据表明,精锐微泡浮选机对微小气泡的矿化和细粒矿物的浮选有特殊的...     

纳米气泡在微细粒矿物浮选中的应用研究进展

阐述了微细粒矿物的分选现状,结合微细粒矿物浮选过程的理论研究进展,指出了提高微细粒矿物分选效率的关键因素是强化矿物颗粒与气泡之间的相互作用过程。以纳米气泡所产生的"纳米气泡桥毛细作用力"为切入点,讨论了纳米气泡强化微细粒矿物浮选的机制,同时介绍了纳米气泡在微细粒矿物浮选中的应用,并展望了纳米气泡在微细粒矿物浮选过程中的应用价值与发展前景。     

微细粒矿物浮选综述：增大颗粒表观尺寸与减小气泡直径

微细粒矿物的浮选回收是世界性难题,增大颗粒表观直径与减小气泡尺寸为解决该难题的有效途径。论文综述了增大颗粒表观直径的四种方法：疏水絮凝浮选、载体浮选、选择性絮凝浮选和剪切絮凝浮选,详细阐述了其在矿物加工领域中的应用及机理,尤其是增大颗粒表观粒径过程中新药剂的最新研究进展及应用领域。从减小气泡尺寸角度出发,以微纳米气泡在矿物加工领域的应用研究为落脚点,阐述了微纳米气泡现有的稳定性机理,为后续微纳米气泡稳定性机理的深入研究提供参考;系统介绍了微纳米气泡在不同种类微细粒矿物浮选中的应用现状;从微纳米气泡与颗粒间界面作用机理出发,详细阐述了微纳米气泡在界面作用中的角色;举例介绍了微纳米气泡浮选设备的研究进展。提出微纳米气泡强化细粒浮选的机理需要进一步明确,基于微纳米气泡、矿浆精准可控的微纳米气泡浮选设备是微细粒矿物浮选的重要研究方向。     

湍流条件下气泡-颗粒间碰撞效率的数值计算

为了研究浮选过程中的气泡与微细粒煤泥之间的碰撞效率,提出了一种基于数值模拟软件FLUENT的碰撞效率数值计算方法,并采用此方法模拟了微观尺度下不同颗粒粒径、颗粒密度、气泡直径、流场湍流强度下单气泡与颗粒碰撞行为,计算出气泡-颗粒间的碰撞效率,得到各因素对单气泡与颗粒碰撞效率的影响规律。结果如下:颗粒粒度和气泡尺寸是影响气泡颗粒间的碰撞效率的主要因素。随着颗粒粒度、密度以及湍流强度的增加,碰撞效率增大。在静水中,碰撞效率随气泡尺寸的增大而增大;在湍流中,随着气泡尺寸变大,碰撞效率呈减小趋势。     

微纳米气泡对典型细粒氧化矿物浮选的影响及机理

细粒浮选是一直以来困扰选矿工作者的一大难题,其研究热度与日俱增。针对典型的细粒氧化矿单 矿物锡石、黑钨、白钨、石英,采用微纳米气泡浮选法,拟通过引入微纳米气泡及控制固气界面性质强化细粒矿物的 浮选效果,找出气泡性质与细粒矿物浮选行为间的联系,并探讨其机理。结果表明,经微纳米气泡溶液预处理的细 粒矿物浮选回收率提高明显,四种矿物的回收率均有不同程度的提高（5~15 个百分点）;同时,相比传统浮选,适当 降低微纳米气泡浮选的捕收剂浓度也能获得相近甚至更好的回收效果。沉降试验表明微纳米气泡可使细粒矿物 发生团聚,体积增大,导致颗粒与气泡的碰撞概率提高。接触角及诱导时间测试结果表明微纳米气泡可增大矿物 表面的润湿性,经微纳米气泡溶液处理后的矿物表面接触角明显增大,且气泡与矿物的黏附成功概率也更高。这 一结果对通过控制微纳米气泡行为、强化细粒矿物浮选效果、降低药剂用量具有重要意义。     

微纳米气泡对典型细粒氧化矿物浮选的影响及机理

细粒浮选是一直以来困扰选矿工作者的一大难题,其研究热度与日俱增。针对典型的细粒氧化矿单 矿物锡石、黑钨、白钨、石英,采用微纳米气泡浮选法,拟通过引入微纳米气泡及控制固气界面性质强化细粒矿物的 浮选效果,找出气泡性质与细粒矿物浮选行为间的联系,并探讨其机理。结果表明,经微纳米气泡溶液预处理的细 粒矿物浮选回收率提高明显,四种矿物的回收率均有不同程度的提高（5~15 个百分点）;同时,相比传统浮选,适当 降低微纳米气泡浮选的捕收剂浓度也能获得相近甚至更好的回收效果。沉降试验表明微纳米气泡可使细粒矿物 发生团聚,体积增大,导致颗粒与气泡的碰撞概率提高。接触角及诱导时间测试结果表明微纳米气泡可增大矿物 表面的润湿性,经微纳米气泡溶液处理后的矿物表面接触角明显增大,且气泡与矿物的黏附成功概率也更高。这 一结果对通过控制微纳米气泡行为、强化细粒矿物浮选效果、降低药剂用量具有重要意义。     

强化微细粒矿物浮选的措施分析

论文详细分析了微细粒矿物与气泡的相互作用过程，总结了五种提高微细粒矿物浮选效率的措施，并进行了深入的讨论和评价。文中还介绍了一种新的利用气泡形变振荡提高微细粒矿物浮选效率的方法。     

宽粒级煤泥浮选机流体动力学模拟与试验研究

针对常规浮选中粗颗粒与气泡碰撞概率低,且与气泡粘附后也会因矿浆的强烈湍流运动而极易从气泡上脱落的问题,结合粗、细粒矿物浮选特点,设计了一种适合于粗、细粒矿物分选的宽粒级煤泥浮选机。采用FLUENT软件对该浮选机进行了气液两相流场数值模拟研究,通过对浮选机内流体速度、湍流强度和气相浓度的分析,验证了该结构浮选机可为粗粒和细粒矿物浮选提供各自所需的流体力学环境。采用组建的实验室宽粒级煤泥浮选试验系统对章村矿选煤厂0～1mm煤泥进行了浮选试验。结果表明,通过选择合适的浮选工艺条件,采用该浮选机对0～1mm宽粒级煤泥浮选时,浮选精煤数量指数和可燃体回收率分别为96.33%和92.07%。     

浮选柱内紊流强度对气泡与颗粒碰撞概率的影响

文章首先介绍了KYZ-B型浮选柱的动力学分区,论述了矿物颗粒所需矿化环境与浮选柱紊流区的特点。借助计算流体力学及气泡紊流雷诺数和碰撞概率模型,分析三种不同尺寸颗粒与气泡的碰撞概率,表明100μm颗粒的碰撞概率整体分布都较74μm和37μm颗粒的大,37μm颗粒的碰撞概率整体最小。研究了4个充气速度100、140、180、220 m/s条件下,距充气入口200、400、600、800、1 000 mm的不同位置直线上气泡雷诺数和颗粒碰撞概率的分布。结果表明,相同充气速度条件下,充气紊流区内气泡紊流雷诺数、颗粒的碰撞概率明显大于其他区域;浮选柱给矿口区域由于矿浆流的冲击,增大了气泡运动能量;相同位置充气速度的增大会增加充气紊流区的气泡湍流雷诺数和颗粒与气泡碰撞的概率,为细粒矿物的矿化创造了条件。     

实验室型微细粒浮选机与XFD浮选机的对比试验

根据适合微细粒矿物浮选的“紊态矿化和静态分选”浮选设备设计原则,采用“空化-气穴”技术产生微气泡,利用微泡技术提高微细矿物颗粒的浮选速率常数,研制了实验室型微细粒浮选机(CFC浮选机).开展了新型微细粒浮选机与XFD浮选机的对比验证试验,针对-0.038 mm粒级占98％、全铁品位48.60％的赤铁矿综合样,通过一次反浮选,CFC浮选机获得了全铁品位54.86％、回收率74.50％的铁精矿,同比XFD浮选机,精矿铁品位提高了2.55％,回收率提高了6.00％.     

一种高效的微细粒矿物浮选法——气泡形变振荡浮选法

本文提出了一种适合微细粒矿物分选的气泡形变振荡浮选法。分析了其机理，并对其影响因数进行了讨论。理论和初步试验表明气泡形变振荡浮选法是一种高效的微细粒矿物浮选方法，具有很好的应用前景。     

纳米技术浮选技术研究进展

本文简述了微细粒矿物资源开发利用现状、纳米技术概况和纳米捕收剂的应用。介绍了纳米技术在微细粒矿物浮选中应用发展趋势。重点介绍了纳米气泡的基本性质、纳米药剂的合成以及纳米捕收剂应用现状。研究发现纳米气泡在微细粒浮选中可以大幅度提高浮选效率,尽可能减小气泡尺寸有利于细矿粒的浮选。纳米药剂的合成存在诸多困难,乳化合成是主要的纳米粒子的合成方法。应用纳米技术合成新型浮选药剂是未来的发展方向。     

使用乳化油扩展剂提高微细粒硫化矿物的浮选回收率

本文详细叙述了使用乳化油扩展剂浮选工艺,在实验室条件下处理一种铜钼硫化矿石(含0.94%Cu和0.05%Mo),以提高浮选微细粒硫化矿物的效果.获得的结果与"标准"的实验室浮选方法进行了比较,测定精矿的品位和回收率(包括各粒级的结果)、真实的(只是气泡一颗粒的附着)浮选回收率和浮选速率常数.这种使用乳化油扩展剂(>60 g/t)浮选工艺,比标准的浮选工艺达到了更高分选效果,尤其是对于微细粒(<37 μm)矿物.在使用60～90 g/t柒油微小液滴(3～6 μm)时,在类似的精矿晶位(无论是铜还是铝的硫化矿物)的条件下,精矿的回收率和它们的浮选速度,都要高出大约3%～6%.各粒级的浮选结果证明,分选指标和浮选速度的提高,主要归因于微细粒(37～5 μm)和超微细粒(<5μm)矿物的浮选回收率提高了8%～15%.根据那些与达到更好的油固着和颗粒被气泡捕集有关的物理、化学和物理化学参数,对获得的试验数据进行了分析和讨论.因此可以认为,乳化的微小油滴首先是与矿物表面相互作用,然后呈以透镜状形式扩展开,提高了矿物的疏水性,并使微细颗粒团聚.当油不能很好地与覆盖着捕收剂的硫化矿物(化学亲合力低的)相互作用时,或者是当油没有达到乳化时,就不可能明显地出现这几个阶段.分析了扩展剂浮选技术用于徽细粒选矿的可能性,以及几种工业上实用的油乳化的方法.     

浮选柱强化细粒分选的研究

为改善浮选柱对细粒矿物的浮选效果 ,根据浮选矿浆流体动力学及矿粒与矿粒之间、矿粒与气泡之间的相互作用机理 ,在强化细粒疏水性矿物与气泡之间作用的方法和减少细粒脉石矿物夹杂的方法两个方面做了深入分析 ,得出了细粒浮选柱结构设计的基本思想 ,为今后有效细粒浮选柱的结构设计提供了理论基础。     

纳米气泡在鞍山式铁矿反浮选中效果探索

纳米气泡已被大量研究证实可有效提高微细颗粒尤其是难浮微细颗粒矿物的浮选效果。但是,以往 的纳米气泡浮选研究主要集中在正浮选（泡沫产品为有价矿物）作业上,为考察纳米气泡对反浮选的影响,探索了 纳米气泡对鞍山式铁矿反浮选（泡沫产品为脉石矿物石英）的影响。针对鞍钢集团鞍千选矿厂的浮选给矿,进行了 实验室纳米气泡浮选与常规浮选的比较试验研究,详细考察了不同浮选条件下,尤其是多种不同药剂用量时纳米 气泡对浮选效果的影响。结果表明：纳米气泡浮选可显著提高精矿 Fe 品位和回收率,同时降低药剂消耗量,改进 的效果取决于药剂用量条件。典型指标是纳米气泡浮选与常规浮选相比在精矿铁品位为 67% 时一段浮选可将铁 回收率从 68% 提高至 84%。讨论了纳米气泡强化浮选的机理,提出空化产生的纳米气泡在疏水性石英颗粒表面优 先生成并引发的疏水性团聚是改善微细粒矿物分选的主要途径。     

微细粒锡石的微泡浮选及动力学

微泡浮选是目前解决微细粒锡石难选问题的有效途径。本文针对-10μm的锡石颗粒,采用微泡浮选法,拟通过微纳米气泡发生器产生的气液混合物对其进行预处理,考查浮选行为及机理,并研究微细粒锡石微泡浮选体系中的动力学。结果表明,辛基异羟肟酸浮选细粒锡石的适宜pH值为9,捕收剂浓度为45mg/L,此时浮选回收率最佳,为84.2%。在相同浮选条件下,经微泡活化后的细粒锡石浮选回收率可达86.9%,细粒锡石的浮选回收率有所提高。对微泡活化前后的细粒锡石进行分批刮泡实验、一阶经典浮选动力学模型和二阶浮选动力学模型拟合,结果表明细粒锡石符合一阶经典浮选动力学模型,对一阶动力学模型进行深入分析认为微泡活化提高了细粒锡石的浮选速率常数。最后,高速摄影仪测试表明微泡活化后的细粒锡石颗粒发生团聚,增加了其表观粒径,进一步明晰微泡强化细粒锡石浮选回收的机理。     

湖北某微细粒铌矿石常规浮选和活性气泡浮选效果比较

湖北某复杂难选微细粒低品位铌矿石Nb2O5品位为0.082 4%,主要铌矿物为易解石,其次为铌铁矿、钛铁矿;铌矿物嵌布关系复杂且分散,粒径一般为0.01 mm左右。为了探索该微细粒矿物的高效回收工艺,进行了常规浮选工艺和活性气泡浮选工艺效果比较试验。结果表明：①矿石在磨矿细度为-0.074 mm占95%、采用改良捕收剂DB 11的情况下,采用2次粗选流程处理,仅获得Nb2O5品位为0.163%、回收率为25.22%的精矿;而矿石在磨矿细度为-0.074 mm占95%、采用改良捕收剂DB 11的情况下,采用活性气泡浮选工艺2次粗选,可获得Nb2O5品位为0.157%、回收率为36.94%的精矿。在精矿品位相当的情况下,回收率提高了11.72个百分点。②从浮选过程中的现象看,采用活性气泡浮选工艺时,泡沫层更加稳定,矿化效果更好,浮选操作更加容易。③活性气泡浮选工艺对微细粒铌矿物的浮选回收具有一定的促进作用,关于药剂间的协同作用,以及气泡对浮选过程的影响仍需进行深入的研究。     

微细粒氧化铜矿物浮选方法研究

微细粒嵌布的氧化铜矿物资源,由于其特殊的性质,非常难选.本文采用孔雀石纯矿物,研究了真空微泡浮选法的效果.通过与常规浮选试验结果的对比,表明真空微泡浮选法是处理微细粒氧化铜矿物的有效方法.     

强化细粒充气絮凝的矿石优先浮选

在制定细分散矿石的优先浮选方法时，主要注意力应集中在完善细颗粒的优先絮凝和充气累凝的过程上。不仅矿物颗粒在药剂作用下表面性质的改变对充气絮凝有很大影响，而已受矿浆液根离子一分子成分和胶质一分散成分左右的气泡表面性质的改变也有很大影响。对于细分散矿石的优先浮选必须：1．矿浆的物理一化学分散作用，这种作用可消除不同性质的颗粒异絮凝作用，并可使浦收剂和黎凝剂与矿物颗粒表面的选择性互极作用；2．在浮选槽中建立获得发达的气泡表面的条件；3．”强化细粒的絮凝作用及其疏水作用，以便在气泡受细粒及其聚集体矿化中强…     

颗粒气泡黏附科学——宏观尺度下颗粒气泡黏附研究进展及困境

颗粒气泡黏附指从颗粒与气泡相遇开始到液膜发生薄化破裂最后至三相润湿周边铺展形成稳定矿化气絮体的过程,是浮选中的核心作用单元。然而浮选颗粒气泡黏附机理至今仍不明确。黏附过程主要受颗粒气泡的表面物理化学性质及溶液化学条件影响,表面力及流体作用力协同支配微纳尺度下颗粒气泡间液膜薄化破裂行为。排液过程中气液界面的变形效应进一步增加了系统复杂性,上述因素使得颗粒气泡黏附的理论研究及试验探索步履维艰。早期关于颗粒气泡黏附的研究主要聚焦于黏附概率,其中宏观尺度下的诱导时间测试占据主导地位,通过诱导时间结果计算黏附概率。对国内外宏观尺度下颗粒气泡黏附概率模型及研究技术手段进展展开全面综述,并对现有技术瓶颈及局限进行分析。诱导时间测量仪及高速动态摄影技术大大促进了浮选工作者对颗粒气泡黏附的理解,“诱导时间与实际浮选回收率具有着良好的相关关系”也已经被广泛证明。然而因微纳尺度下的表面力及液膜薄化动力学信息的缺失导致宏观诱导时间并不能从基础层面揭示颗粒气泡的黏附机理,微纳尺度下颗粒气泡间相互作用力及液膜薄化动力学的定量测试表征是技术发展的必然趋势,其可为浮选微观矿化反应过程提供新的理论视角,同时也为难浮煤及难选矿浮选过程强化提供理论支撑。