微细粒矿物分选理论和浮选药剂研究进展

为了推动微细粒矿物的高效回收利用,从微细粒矿物的分选难题、基础研究和浮选药剂研究等方面进行了综合评述,深入剖析了微细粒矿物高效选择性回收的瓶颈问题。分析指出：微细粒矿物质量小、表面能大导致其较难分选;增大微细粒矿物的表观粒径,从而将微细粒难题转化为常规颗粒问题是微细粒回收的基本方向;组合捕收剂的开发与应用已经取得较为优异的成绩,也是未来微细粒分选药剂研究的热点方向。     

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...     

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。     

激光粒度分析在研究颗粒团聚过程中的应用

随着矿物资源的贫化,微细粒分选已经成了热门的研究课题。回收微细粒最有效的方法之一是将其团聚成较大颗粒,以适应于常规的选别工艺设备。如目前已用于工业生产的选择性絮凝,载体浮选、油团聚等细粒选别新工艺,均属于这一原理的应用。由于对颗粒团聚理论研究的日益深入,传统的测试方法,如沉降法,筛分法已经不能满足     

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。      

微细粒铁矿物絮凝分选技术研究现状和发展方向

归纳了微细粒铁矿物选择性絮凝-浮选工艺、选择性絮凝-磁选工艺和絮凝脱泥工艺的发展水平和工业应用现状,介绍了分散剂、絮凝剂、钙镁离子、流场特性等微细粒铁矿物絮凝分选工艺主要影响因素的研究进展,最后提出微细粒铁矿物絮凝分选技术今后的发展方向是加强分散和絮凝过程选择性、絮凝分选过程流场特性、高效絮凝分选工艺及设备等方面的研究。     

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。     

微细粒矿物的分选技术

针对微细粒矿物的产生、分选难点以及分选回收的重要意义,介绍了选择性絮团浮选、载体浮选、疏水絮团浮选、微泡浮选4种微细粒矿物分选技术的研究现状,并提出了微细粒矿物分选的发展方向。     

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％.     

旋流静态微泡浮选柱的应用

旋流—静态微泡浮选柱是目前应用广泛的固液分离设备之一,主要用途包括浮选精煤、粉煤灰脱碳、有色金属选矿等。由于浮选柱的结构更好地适应了细粒甚至微细物料高选择性分选技术的发展,可以改善选矿工业细粒和微细粒矿物回收效果不好的难题,提高资源回收利用率,得到了越来越广泛的应用。     

The limits of fine particle flotation

Understanding the limits of fine particle flotation is the key to the selective separation of fine mineral particles. Fine particles have low collision efficiencies with gas bubbles and float slowly. There has been a great deal of work aimed at overcoming the inefficient collision of small particles with rising air bubbles. This review deals with the influence of bubble size, particle aggregation, different flow conditions, particle induction time, as well as the action of surface and capillary forces on fine particle–bubble capture. Recommendations for practice are given.     

圆形离心浮选机的研究与应用

圆形离心浮选机是由自吸式气泡发生器和圆柱—圆锥形分选槽体组成的浮选设备 ,利用矿浆射流形成的离心力场强化了重力场中的气泡碰撞矿化和泡沫析出过程。工业试验结果表明 :圆形离心浮选机对煤泥特别是细煤泥的浮选效果好 ,具有浮选速度快 ,分选选择性好 ,单位容积处理能力大等优点 ,是实现微细矿物分选的有效设备     

粗颗粒浮选技术与装备研究进展与趋势

矿物的粒度是影响矿物浮选的关键因素之一,粗颗粒浮选 不仅对于缓解碎磨压力、节能降耗具有重大意义,而且有利于尾矿的资源化利用,为无尾或少尾矿山提供 了新的解决方案,因此粗颗粒浮选对于绿色矿山建设意义重大。从颗粒表面特性基因和泡沫特性基因的角度出发, 结合基因矿物加工工程的理念,综述了国内外对粗颗粒浮选技术与装备的研究进展,分别总结了机械搅拌式粗粒 浮选、粗颗粒流化床浮选和泡沫中分选（SIF 法）浮选技术的原理及其优势和不足。重点对影响粗颗粒浮选过程中的 因素进行了探讨,明确了影响粗颗粒浮选的关键因素,常规浮选技术难以从根本上提升矿石分选的粒度上限,复 合力场与浮选的结合为粗颗粒乃至超粗颗粒的浮选提供了可能,将推动矿物综合回收率的进一步提升和尾矿资源 的高消纳综合利用。     

钨矿浮选化学及其实践

钨是重要的战略金属,对于保障国防安全、资源安全和战略新兴产业发展具有重要意义。钨矿浮选化学的发展解决了复杂钨矿浮选分离的一系列关键瓶颈问题,为我国复杂白钨矿和黑白钨伴生资源的高效清洁开发利用提供了重要支撑。从浮选化学的角度,综述了钨矿浮选药剂及浮选工艺的研究现状及进展,建立起了钨矿地质成矿机理、晶体化学和溶液化学特性等与钨矿浮选药剂和新工艺的设计开发之间的联系。在钨矿石地质成矿过程中,萤石等含钙矿物通常都会与钨矿物紧密伴生,这使得白钨矿与萤石、方解石等含钙脉石矿物的浮选分离成为白钨矿浮选中几乎不可避免的难题;含钙矿物的晶体结构和界面性质的微观差异为其高精度浮选分离提供了可能,改性脂肪酸、阳离子捕收剂、螯合捕收剂、金属配合物浮选药剂以及浮选药剂界面组装等基本实现了含钙矿物间的浮选分离;其中,基于金属配合物浮选药剂的黑白钨常温混合浮选技术取得了一定的突破,取代了“彼德罗夫” 加温精选工艺,简化了浮选工艺流程,大幅提高了黑白钨共伴生资源的综合回收率。总结而言,钨矿地质成矿机理、晶体化学和溶液化学特性等决定了钨矿浮选分离的难度,同时指导了钨矿浮选药剂和新工艺的设计与开发,为复杂难处理钨资源的高效清洁利用提供了强有力的支撑。     

浮选柱技术的应用现状及发展趋势

相比于传统浮选机,浮选柱具有结构简单、易于调控、浮选效率高等优势,更适于处理品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂的矿石资源,其研究和应用逐渐成为矿物加工领域关注的焦点。介绍了浮选柱的发展历程和分类,重点阐述了各种新型浮选柱CPT浮选柱、Jameson浮选柱、充填型浮选柱、旋流-静态微泡浮选柱、CCF浮选柱、KYZ浮选柱、CFC浮选柱在矿物浮选中的应用现状,通过与浮选机的浮选指标对比,在处理微细粒难选矿物时,浮选柱具有常规浮选机所不可比拟的分选效果;同时归纳了电解浮选技术、磁浮选技术、流态化浮选技术与柱浮选技术结合的代表性浮选设备—磁浮选柱、电解浮选柱、流态化浮选柱等的应用进展;最后,指出了浮选柱的未来研发方向应侧重于自动控制系统的完善、流体动力学数值模拟的研究以及与综合力场的结合等方面。     

勐糯铅锌矿选矿工艺的生产现状及优化探讨

根据勐糯铅锌矿矿石中目的矿物呈微细粒不均匀嵌布、共生关系密切且含有易泥化黏土矿物的特点,结合选矿工艺参数和技术指标,对选矿工艺进行了全面分析,得出矿石选别不理想的难点在于:过磨导致微细粒级含量高、浮选设备及药剂制度不能适应矿物分选的要求、超载运行的浓缩过滤工艺造成回水利用对浮选系统的干扰,以及缺乏必要的自动检测与控制技术。站在选矿技术发展进步的角度,针对性地提出:选择合理的磨矿介质、采用高频振动细筛分级、阶段磨矿等降低磨矿过粉碎;优化药剂制度、采用细粒级浮选设备等强化微细粒浮选;采用适合的消泡剂、絮凝剂、压滤机等提高微细粒脱水效率;采用自动检测与控制技术稳定选矿工艺流程等,以促进选矿技术指标和经济效益的提高。     

预选抛尾技术应用进展

矿产资源的开采不可避免会混入围岩和夹石,造成出矿品位的降低,且随着矿产资源的大量开发利用,高品位和易选矿产资源储量日益减少,低品位和复杂难选矿产资源的经济高效开发利用愈发迫切。预选抛尾技术的应用,对提高入选矿石品位、减少磨选矿量、降低细粒尾矿排出量、提高资源利用率及减少环境污染等意义重大。从光电选矿抛尾、重选抛尾、磁选抛尾、浮选抛尾以及联合工艺抛尾,分别介绍了预选抛尾技术的现状和进展,并指出了各种预选抛尾技术的优势和不足,每种预选抛尾技术都有其特有的优势,联合工艺抛尾将是解决低品位矿产资源经济高效开发利用的重要技术突破,预选抛尾将成为选矿中一个通用必备的工艺环节。      

硫化铅锌矿石浮选分离技术研究进展

铅和锌是工业生产中必不可少的金属原料,随着工业的快速发展,易选别的硫化铅锌矿石难以满足铅锌资源的需求。硫化铅锌矿的分离一直都是矿物加工工程领域的研究热点。但是由于铅锌矿中各目的矿物紧密伴生,各种离子对目的矿物作用复杂等多种原因导致其高效分离和综合利用困难。本文在前人研究的基础上,归纳和分析了硫化铅锌矿难以分离的主要因素,并详细阐述了硫化铅锌矿浮选分离工艺和药剂,讨论了对硫化铅锌矿分离研究的方向,以期对硫化铅锌矿高效浮选提供参考。      

石煤型钒矿预富集技术研究现状

当前石煤提钒一般采用湿法浸出工艺,由于矿石钒品位低,造成浸出过程酸（碱）消耗量大。在浸出前对石煤钒矿预富集,能大幅降低生产成本。总结了我国石煤钒矿预富集技术的发展成果,重点介绍了擦洗工艺、重选工艺、浮选工艺和联合选矿工艺。对于采用常规的重选、磁选、浮选工艺难以有效富集的细粒黏土型石煤钒矿,利用其矿物硬度上或形状上的差异应用擦洗工艺能有效地富集。重选工艺处理量大、设备结构简单、成本低廉。浮选工艺应用范围广、适应性强、分选效率高,可以分选赋存状态复杂、嵌布粒度细的石煤钒矿,浮选富集的产品品质一般较高。组分复杂的石煤钒矿,采用单一选矿工艺难以高效地将含钒矿物和脉石矿物分离,可根据矿石特性进行联合工艺富集回收,以发挥各种工艺的优势,提高预富集效果。石煤钒矿预富集大幅减少了后续浸出的矿石处理量,钒浸出率显著提升,降低了生产成本。关于石煤型钒矿浮选药剂研究较少,今后可结合当前先进的分子模拟技术进行分子动力学机理研究浮选药剂与矿物表面的作用,开发更为新型高效的浮选药剂;研制适用于石煤钒矿重选的选别设备;在生产中逐渐淡化传统的选矿和冶金的界线,选冶联合发展,改进工艺流程,提高石煤资源的综合利用率。     

CFD modelling of bubble–particle collision rates and efficiencies in a flotation cell

Computational fluid dynamic (CFD) modelling of a Denver-type flotation cell has been performed. Bubble–particle collision rates in different parts of the cell have been calculated from the local turbulent velocities, and the size and number concentrations of bubbles and particles obtained from CFD modelling. The probability of collision due to streamline effect of fine particles moving around the bubble has also been estimated. The local attachment rate based on the collision rate and collision probability is then calculated and found to decrease as particle size decreases. This is consistent with the decrease in flotation recovery of fine particles as observed in flotation practice. The magnitudes of the collection rate constants obtained from CFD modelling indicate that transport rates of the bubble–particle aggregates to the froth layer may contribute quite significantly to the overall flotation rate in plant-scale equipment.