CN101362118A - 浮选柱矿浆二次矿化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浮选柱矿浆二次矿化的方法，(1)、在浮选柱外利用外置微孔气泡发生器使矿浆与气泡强制混合，使矿浆在压缩空气压力为0.2－0.6MPa条件下预先强制矿化；(2)、经强制矿化后的矿浆进入浮选柱内，在浮选柱内形成下降流的过程中与浮选柱底部用0.4－1.0MPa压缩空气射流产生的气泡产生逆流二次矿化。矿浆预先矿化与浮选柱的下部压缩空气射流形成的气泡柱体内逆流二次矿化，提高了目的矿物回收率；同时通过二次或多次形成气泡方式，使矿浆多次矿化，使浮选柱捕集区内的气含率增加，并增大了浮选速率常数，实现了微细粒级矿物有效回收。工业试验表明使用这种矿浆二次矿化方法的水平充填浮选柱，能从机械搅拌浮选机不能回收的浮选尾矿中回收微细粒级白钨矿。
Description
技术领域
本发明专利涉及到一种微细粒矿物浮选的方法，特别是涉及一种矿物颗粒与气泡有效矿化的方法。
背景技术
20世纪60年代初加拿大人布廷和特列勃发明了浮选柱，浮选柱技术得到了迅速的发展。如加拿大的CPT浮选柱，澳大利亚的JamesonTM射流浮选柱，美国的MicrocelTM微泡浮选柱，中国矿业大学的旋流-静态微泡浮选柱以及充填式浮选柱，上述的浮选柱主要结构特点如下：
CPT浮选柱采用Slamjet气体发生器，其采用0.5—0.7MPa压缩空气，在浮选柱下部通过射流的方式给入，在柱体内分散成气泡，利用矿浆和气泡的逆流形成矿化；当喷嘴磨损时，压缩气体射流方式在柱体内部产生的气泡较大，气泡变形为“马铃状”，矿浆与气泡逆流矿化效果减弱。
澳大利亚JamesonTM射流浮选机(柱)通过矿浆加压并吸入空气，在下导管内矿浆与空气有效矿化，然后减压释放，矿浆矿化效率高，并有效降低了柱体的长径比，在煤精选和微细粒分选方面获得了广泛的应用。
美国的MicrocelTM微泡浮选柱，采用矿浆加压并压入压缩空气，利用static mixers在柱体外实现矿浆矿化，采用循环中矿方式从底部给入浮选柱柱体内，但static mixers能够形成微小气泡，在RedDog Mine锌浮选作业中，同比CPT浮选柱锌精矿的品位提高0.6％，回收率提高2.8％。
中国矿业大学的旋流-静态微泡浮选柱，利用矿浆加压并自吸入空气，矿浆与空气在柱体外矿化，并采用循环中矿方式从下部切向给入，在柱体下部形成旋流力场，利用了离心力与重力的综合力场效应，是具有自主知识产权的新型复合力场浮选柱，在煤精选等领域获得了成功的推广应用。
杨锦隆教授发明的充填式浮选柱因为利用波纹板充填介质，将压缩空气被分割形成气泡，其产生的气泡大小不均匀；阶段充填介质的存在增加了气泡上升过程的阻力，并且充填介质减少了浮选柱的有效容积，使得充填式浮选柱的矿浆通过量有所降低；在矿浆体系中波纹板之间的间隙易结垢堵塞，影响了这种类型的充填浮选柱的推广应用。
上述浮选柱大多采用单一的矿浆矿化方式，部分利用中矿返回的方式实现气泡与矿物颗粒的多次矿化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种矿物回收率高、浮选速率常数大、能实现微细粒级矿物有效回收的浮选柱矿浆二次矿化的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供的浮选柱矿浆二次矿化的方法，(1)、在浮选柱外利用外置微孔气泡发生器使矿浆与气泡强制混合，使矿浆在压缩空气压力为0.2-0.6MPa条件下预先强制矿化；(2)、经强制矿化后的矿浆进入浮选柱内，在浮选柱内形成下降流的过程中与浮选柱底部用0.4-1.0MPa压缩空气射流产生的气泡产生逆流二次矿化。
采用上述技术方案的浮选柱矿浆二次矿化的方法，结合浮选过程气泡与矿粒混合矿化的特点，利用压缩空气通过微孔材料形成气泡，在外置的矿化装置内使浮选矿浆预先矿化，同时采用压缩空气射流方式在浮选柱底部再次产生气泡，两种气泡产生方式相结合，矿物颗得到二次或多次矿化，使浮选柱捕集区的气含率增加，增大了浮选速率常数，提高了目的矿物回收率。这种矿浆“二次矿化”方式提高了矿浆中疏水性矿物颗粒与气泡的碰撞、黏附的效率，使疏水性矿物颗粒的矿化程度得以提高，并提高了矿浆进入浮选柱后疏水矿物颗粒的浮选速度，有利于有用矿物特别是微细粒矿物的浮选回收。采用矿浆二次矿化技术的水平充填浮选柱较机械搅拌浮选机能更有效实现微细粒级白钨矿的回收。
综上所述，本发明是一种矿物回收率高、浮选速率常数大、能实现微细粒级矿物有效回收的浮选柱矿浆二次矿化的方法。
附图说明
图1是矿浆二次矿化水平充填浮选柱示意图。
具体实施方式
下页结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
参见图1，浮选柱柱体为圆形或方形，由3-8段构成，每段长500-2000mm，段与段之间用法兰连接；图1中超声波液位计1和浮球9联动测量泡沫层厚度；图1中，外置矿浆预矿化装置4采用微孔气泡发生器2使矿浆预先矿化，每台浮选柱至少两组。利用外置的微孔气泡发生器2产生微气泡，在强紊流的条件下，使目的矿物有效矿化；在浮选柱下部安装有射流发泡器5，使未上浮的目的矿物再次逆流矿化、上浮，提高了目的矿物回收率；稳流隔板7具有气体弥散和控制流体功能，稳流隔板7从浮选柱下部至精矿区泡沫层溢流口都有安装，稳流隔板7层与层之间的安装间距为500-1500mm；图1中外置矿浆预矿化装置4设有加料口3，浮选柱设有浮选精矿出口10和浮选尾矿出口6，图1中的其它部分为泡沫区精矿淋洗水装置11、自旋转矿浆分配器8、数字图像监控系统12。并采用如下方式，提高浮选柱的工作效率。
(1)内部安装自旋转给料分配器8，使矿浆分配均匀，减小了矿浆的偏析，增加了目的矿物与气泡矿化的概率；
(2)采用超声波液位计1与浮球9联动测量浮选柱内泡沫层厚度；
(3)利用数字图像监控系统12与相应控制技术监测浮选柱的工作状态。
(4)在浮选柱体内平行安装具有气体弥散和流体控制作用的稳流隔板7，控制浮选柱内流场结构和劈分气泡上升过程中形成的“大气泡”。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
(1)、以微孔材料作为外置微孔气泡发生器2，利用0.2-0.6MPa压缩空气通过微孔气泡发生器2的微孔材料，产生气泡群，其直径为200-900μm，其萨德直径(Sauter diameter)为400-600μm。矿浆在浮选柱外部通过与微孔气泡发生器2产生气泡进行预先矿化，并在外置微孔气泡发生器2内强紊流的条件下实现与目的矿物的高效碰撞、粘附；
(2)外置微孔气泡发生器2按浮选柱的生产能力设计，至少两组，一组生产，一组备用。解决了微孔气泡发生器2易堵塞的弱点；
(3)外置的预先矿化气体分散系统可实现微孔气泡发生器2的在线更换，并利用设备的冗余能力来提高设备运转率；
(4)在浮选柱底部采用0.4-1.0MPa压缩空气射流的方式再次产生气泡，与浮选柱内的矿物颗粒再次逆流矿化，提高了目的矿物回收率。同时采用二次或多次矿化方式增加了浮选柱捕集区内的气含率，增大了浮选速率常数，实现了目的矿物有效回收。
下面结合这种矿浆二次矿化方法的水平充填浮选柱在某钨矿选矿厂先后完成了半工业试验、工业试验来对本发明作进一步说明。
采用矿浆二次矿化方法的充填浮选柱处理某钨矿选矿厂精选尾矿获得如下的技术指标，见表1。同时截取现场尾矿在试验室作了机械浮选机浮选尾矿的对比试验；试验结果见表2。表1与表2给矿品位的差异是生产现场尾矿波动导致的，对比表1和表2，采用矿浆二次矿化技术的水平充填浮选柱能有效回收钨尾矿中的微细粒级白钨矿，而机械浮选机因富集比低，精矿品位与尾矿品位相差不大，不能从浮选尾矿中回收微细粒级白钨矿。针对柱浮选得到的给矿、精矿、尾矿进行了粒级分析，粒级分析结果证明采用矿浆二次矿化新技术水平充填浮选柱能有效回收浮选尾矿中的微细粒级白钨矿。
表1 浮选柱浮选精选尾矿的试验结果
表2 试验室机械浮选机浮选精选尾矿的试验结果
表3 浮选柱的粒级回收率
Claims (1)
1、一种浮选柱矿浆二次矿化的方法，其特征为：
(1)、在浮选柱外利用外置微孔气泡发生器使矿浆与气泡强制混合，使矿浆在压缩空气压力为0.2-0.6MPa条件下预先强制矿化；
(2)、经强制矿化后的矿浆进入浮选柱内，在浮选柱内形成下降流的过程中与浮选柱底部用0.4-1.0MPa压缩空气射流产生的气泡产生逆流二次矿化。
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