粗颗粒浮选过程强化研究进展及展望

粗颗粒浮选不仅能够有效拓宽浮选粒度上限、减少碎磨能耗,而且对建设绿色矿山和提高资源利用率具有重要意义。目前,针对粗颗粒浮选过程强化,国内外学者做了大量相关研究并取得了显著成果。从粗颗粒的难浮机理出发,重点综述了当前粗颗粒浮选过程强化技术新进展,并分析了不同分选技术的作用机理、优势与不足,以期为粗颗粒浮选实践提供理论指导与技术借鉴。浮选矿浆的高紊流环境是造成粗颗粒难浮的根本原因,基于此,为了降低粗颗粒紊流效应,更多研究聚焦于高效粗颗粒浮选装备开发,如矿冶科技集团有限公司研制的CLF粗粒浮选机和美国Eriez公司设计的流态化浮选设备——水力浮选机。最后提出了未来粗颗粒浮选技术的新发展方向,主要包括低紊流高相含率的浮选环境下浓相流态化浮选机理、大型流态化浮选智能装备开发以及由此带来的新型浮选工艺开发设计。     

气泡与颗粒作用研究新进展

气泡与颗粒之间的相互作用决定浮选效率，它不仅影响浮选产品的品位和回收率，而且还影响浮选速度。本文简要评述气泡与颗粒作用的基本观点和研究新进展，探讨有待解决的问题。     

湍流场中浮选颗粒-气泡脱附行为的尺寸效应研究

湍流诱发浮选颗粒-气泡脱附已达成广泛共识,但湍流场中颗粒的脱附行为机制仍未明晰。传统离心脱附理论认为当颗粒所受离心力大于毛细力时颗粒从气泡表面脱附,忽略了颗粒重力对浮选颗粒-气泡间稳定性的影响,且未考虑不同尺寸颗粒间的脱附行为差异。采用自制的微流体通道湍流槽探索了湍流涡中不同尺寸颗粒的脱附行为,运用Image-Pro Plus图像处理软件对颗粒脱附过程的动力学参数进行测量分析。结果表明,粗颗粒(2.0 mm)质量大,颗粒在气絮体升浮阶段发生直接脱附;而中颗粒(1.0 mm)和细颗粒(0.5 mm)质量小,气泡会带动颗粒由湍流槽底部向湍流涡中心旋转迁移,同时颗粒在气泡表面高速旋转发生离心脱附。此外,颗粒稳定性分析表明传统邦德(B_O^*)模型并不能对湍流场中的颗粒-气泡气絮体稳定性进行准确判断,颗粒易受湍流涡加速或气泡振荡的影响,导致颗粒脱附时邦德数在1左右波动。     

浮选颗粒-气泡脱附机理研究进展及展望

浮选颗粒-气泡矿化包括碰撞、黏附以及矿化气絮体升浮3个子过程,部分目的矿物会在矿化气絮体升浮过程中发生脱附,降低目的矿物浮选回收率,这也是粗颗粒浮选效率较低的根本原因。深入理解颗粒-气泡的脱附机理一直是浮选领域的研究热点与难点,更是实现粗颗粒浮选强化的前提条件。围绕矿浆相、泡沫相以及矿浆-泡沫相界面区3个脱附区域,综述了颗粒-气泡脱附机理最新的研究进展,以期为粗颗粒浮选强化提供理论指导。湍流与气泡兼并脱附分别是颗粒在矿浆相和泡沫相中发生脱附的主要机制,而矿浆-泡沫相界面区颗粒脱附机理尚存在争议,一种观点认为矿化气絮体撞击界面时动能的改变导致脱附,另一种观点认为界面处气泡兼并引起的气泡振荡才是脱附的主要原因,该区域的脱附机理尚需进一步探索。最后提出了未来颗粒-气泡脱附机理研究的发展方向,包括矿浆相多种脱附机制协同作用、宽粒级物料的原位脱附过程及其粒度匹配效应、矿化气泡在相界面处碰撞及兼并脱附过程的能量演化竞争机制。     

一种粗颗粒机械搅拌式浮选机的研究

结合粗颗粒矿物特殊的浮选行为及常规浮选设备研究开发的技术路线,通过大量的实验室试验确定了适用(于选别粗颗粒矿物的浮选机总体结构型式,并经半工业试验进行了验证。试验结果表明,CGF型浮选机作为北京矿冶研究总院研制成功的一种新型粗颗粒机械搅拌式浮选机,对粗粒级矿物选别性能优异,结构设计合理。     

在浮选泡沫中颗粒—气泡附着的问题

在浮选过程中，由于气泡的结合、破裂及泡沫过载而使泡沫相中的疏水颗粒从气泡上脱落。当某些脱落的颗粒返回到矿浆中时，另有一部分颗粒可能会选择性地再附着于从泡沫中上升的气泡上。这样可能形成泡沫中品位变化的特性。虽然这过程未经详细研究，但定性的数据表明，这种现象出现在较深的、载荷小的泡沫中，正如浮选柱过程所出现的情况那样。已研究出一种描述上述过程的数学模型，这种模型考虑了气泡表面被可浮颗粒复盖的程度以及随     

高气泡表面积通量浮选柱浮选硫化铜矿的研究

高气泡表面积通量浮选柱可以在较高表观充气速率情况下,有效地提高气泡表面积通量,避免因气泡携带能力不足导致的回收率损失。高气泡表面积通量浮选柱和机械搅拌浮选机浮选浸染型矽卡岩铜矿石的对比试验表明。采用铜硫混合浮选再铜硫分离流程或优先浮铜流程,高气泡表面积通量浮选柱在减少精选作业次数的情况下,浮选指标明显优于机械搅拌浮选机,提高的幅度与流程有关。     

粗颗粒浮选技术及其应用

粗颗粒浮选技术提高了矿物颗粒可浮选粒度上限,并且可以减少能量的消耗,这对于预选抛尾和粗粒尾矿再选,特别是对易于过粉碎的矿物浮选具有重大意义.近年来已有许多粗粒浮选技术应用于煤炭、磷酸盐矿等的选别.从分析粗颗粒矿物的性质及其难浮选的问题出发,提出了改善粗颗粒浮选的方法,总结了泡沫中浮选法、闪速浮选法、流化床浮选法等浮选方...     

CLF浮选机对粗颗粒钛铁矿浮选工艺适应性研究

以来自加拿大魁北克的钛铁矿为矿样,在实验室开展了25 L CLF浮选机对粗颗粒钛铁矿浮选工艺适应性研究。矿样密度4.3,+300 mm粒级占76%。试验的目的是利用浮选方法在不进一步降低磨矿粒度的条件下将钛铁矿产品的硫品位降低至0.08%以下。因矿物密度大且粒度粗,技术难点在于保证矿浆悬浮。在不同矿浆浓度条件下进行了一次粗选、一次扫选浮选试验,在原矿硫品位0.35%左右,铁回收率约99%的条件下,最终钛铁矿产品中硫品位达到预计指标。与采用常规浮选机开展的试验相比,在浮选效果相当的条件下,CLF浮选机可将浮选浓度提高7%。     

粗颗粒矿物在矿浆相中的悬浮特征

浮选过程中颗粒的悬浮是气泡与颗粒碰撞和黏附的基础条件。粗颗粒矿物由于尺寸较大,在矿浆相中的悬浮特征有别于常规粒级和细粒级矿物。为了分析粗颗粒在浮选机矿浆相中的悬浮影响因素,以层析度函数为分析手段,选取金矿、钛铁矿、黄铜矿三种浮选系统中的四种规格浮选机中的粗颗粒为研究对象,研究了三种矿物在单槽浮选机内、沿作业分布、随浮选机规格变化等情况下的悬浮特征。结果表明:在单体浮选机竖直截面内,粗颗粒矿物在叶轮上方悬浮效果比其它粒级差,随着高度的增加重量层析度迅速减小;沿作业分布的三台同规格浮选机内的粗颗粒矿物悬浮特征相近;而浮选机的规格大小对粗颗粒的悬浮特征影响不敏感,给矿粒级分布和矿物的比重对粗颗粒的悬浮特征影响强烈。在同一浮选机槽体,固相颗粒重量分布层析度与金属量分布层析度两者变化并不一致,粗颗粒分选环境尤其明显,这为粗颗粒浮选机的设计提供了新的思路。     

适用于粗颗粒矿物浮选的颗粒悬浮特性的研究

在实验室条件下通过测定新型叶轮定子系统在不同转速条件下浮选槽内的颗粒悬浮参数,确定适用于粗颗粒矿物选别的完全离底悬浮临界转速,同时对新型叶轮定子系统和普通KYF叶轮定子系统在浮选槽内的矿物颗粒悬浮参数进行对比,分析得出新型叶轮定子系统上下两个循环通道的分界面到槽底的距离比普通KYF叶轮大,可以有效提高粗重颗粒的离底悬浮高度,在避免粗颗粒矿物快速沉降的同时可以提高其回收效果。     

煤泥浮选过程中粗颗粒的强化回收研究

对山西某选煤厂的浮选产品进行分析,得出+0.125 mm粗颗粒的回收效果较差,是导致精煤产率低的主要原因。以该厂的浮选入料作为试验样品,进行了粗颗粒强化回收试验研究,结果表明:分级浮选效果最佳,与全粒级浮选时相比,药剂用量相同时,在精煤灰分基本相当的情况下,精煤产率和可燃体回收率分别提高了5.19和5.67个百分点。     

Mineralization Kinetics of Air Bubbles with Coarse Sphalerite Particles in Brackish Solutions of Sulfhydryl Collectors

Journal of Mining Science - The article describes the studies into the mineralization kinetics of air bubbles with non-activated and activated sphalerite particles 74–100  $$\mu$$ m...     

浮选油泡稳定性试验研究

为了研究浮选油泡的性质,采用自制油泡生成装置,进行了泡沫稳定性试验以及精煤水回收率试验,分析了不同试验条件下,两相泡沫和三相泡沫的衰变过程、不同粒级对油泡层稳定性的影响和油泡与普通气泡表面水流夹带。     

攀西钒钛磁铁矿粗、细粒钛铁矿混合浮选的可行性研究

攀西地区钒钛磁铁矿中的钛铁矿主要采用粗、细粒分级分选工艺,存在流程复杂及能耗较高的问题。本文首先对攀西某选厂粗、细粒钛铁矿性质进行了分析,其次开展了粗粒钛铁矿、细粒钛铁矿单一浮选试验及混合浮选试验研究。结果表明,粗、细粒钛铁矿混合浮选指标较好,工艺可行。本论文对简化钛浮选流程、降低生产成本和提升钛铁矿选矿水平提供了一定借鉴。     

浮选机矿浆相气泡图像采集系统的设计

在浮选优化控制领域,有关泡沫图像采集、处理的研究已被广泛应用。现有的研究绝大多数关注的是采集自浮选机泡沫相表面的图像数据,而对于矿浆相,由于液体本身环境恶劣,透光性极差,具有腐蚀性等因素,内部气泡图像难以获取,从而影响技术发展。针对此问题,文本设计了一种新的气泡图像采集系统,能够直接在矿浆溶液里原位采集图像数据,并提出利用深度学习语义分割模型实现矿浆相气泡图像的精确分割。实验结果表明,该系统在实验室环境下能够采集到清晰的矿浆相气泡图像,基于小样本利用预训练模型进行迁移学习,验证集的气泡分割精度达到0.943,具有重要的研究和应用价值。     

不同粒度对赤铁矿可浮性的影响

通过赤铁矿纯矿物浮选试验,研究了不同粒度对赤铁矿可浮性的影响,测定了不同粒度对捕收剂YSB的吸附量,并对不同粒径赤铁矿颗粒进行了矿粒-气泡的碰撞概率与上浮概率计算。研究结果表明,4种不同粒度赤铁矿均在转速为1900r/min,矿浆浓度为20%,pH=6~7,捕收剂YSB用量为25mg/L条件下浮选回收率达到最大值,但平均粒度10.05μm粒度的回收率要低于其它3个粗粒度。同时当颗粒的粒径降低为15μm时,矿粒-气泡的碰撞概率仅为0.35%,上浮概率为1.38%,导致浮选回收率大幅度降低。     

攀枝花密地选钛厂粗粒级钛铁矿浮选研究

根据攀枝花钒钛磁铁矿中钛铁矿的矿石性质, 结合攀枝花密地选钛厂多年来的生产经验,分别通过实验室试验、工业试验、扩能改造工程等进行了攀枝花钒钛磁铁矿粗粒级钛铁矿的浮选研究, 实践证明产业化后粗粒级钛精矿回收率提高了一倍以上, 取得了理想效果。     

新型细粒浮选柱的研究

基于Jameson浮选柱的下导管充气与矿化技术,作者设计了1套新型细粒浮选柱的实验室装置。试验结果表明,在同等试验条件下,无论是精矿品位还是回收率,新型细粒浮选柱都高于Jmneson射流浮选柱和XFD机械搅拌浮选机。