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        微細(xì)粒浮選回收尾礦中有用組分

        2019-05-27 11:45:30姚占珍
        世界有色金屬 2019年5期

        曾 理,姚占珍

        (甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 金昌 737100)

        多年來(lái),我國(guó)高開采、低利用的開采模式,導(dǎo)致大量的貧礦、尾礦產(chǎn)生,“貧、細(xì)、雜”的特征越發(fā)明顯。

        有用元素有的因嵌布粒度極細(xì)或過(guò)粉碎而呈現(xiàn)單體解離的微細(xì)粒。礦物中的原生礦泥(-18μm或-10μm)和次生礦泥通過(guò)不同作用機(jī)制影響浮選過(guò)程,惡化分選環(huán)境,以致有用組分難以回收。因此,微細(xì)粒浮選是進(jìn)行貧礦、尾礦開發(fā)、資源回收的有效途徑,對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)有重大貢獻(xiàn)。

        1 微細(xì)粒浮選

        1.1 微細(xì)粒礦物特征

        一般泡沫浮選的粒度范圍下限為3~7μm,0.1μm以下屬于膠粒分散體,介于7μm與0.1μm之間為微細(xì)粒。微細(xì)粒有兩大特征:一是質(zhì)量小,二是比表面大。這些特征引起它在介質(zhì)中的物理化學(xué)行為的一系列變化,從而導(dǎo)致微細(xì)粒浮選惡化。圖1為微細(xì)粒特征與浮選行為的關(guān)系。

        1.2 微細(xì)粒浮選研究方向

        礦粒表面有選擇地疏水化和增大微粒浮選粒度可提高微細(xì)粒浮選回收效率,鑒于此,近年對(duì)微細(xì)粒浮選的研究主要集中在細(xì)粒浮選設(shè)備開發(fā)、對(duì)礦粒預(yù)處理以增大顆粒的“表觀粒徑”和新型高效浮選藥劑的開發(fā)等方面。為解決質(zhì)量效應(yīng)帶來(lái)的細(xì)粒難選問(wèn)題。

        目前已發(fā)展出通過(guò)增大氣泡與疏水性礦物的碰撞幾率和粘附效率,減少脈石礦粒夾雜的浮選柱、離心力場(chǎng)浮選設(shè)備以及微泡析出式浮選設(shè)備[1]。通過(guò)選擇性絮凝浮選和疏水聚團(tuán),增大浮選粒度,例如乳化浮選,載體浮選,球團(tuán)浮選,兩液分離等。

        圖1 微細(xì)粒特征與浮選行為的關(guān)系(G、R為對(duì)品位、回收率的影響)

        2 微細(xì)粒浮選方法

        2.1 絮凝浮選

        絮凝浮選通過(guò)增大微粒的“表觀粒徑”來(lái)回收有用成分。剪切絮凝浮選可在一定程度上提高回收率,但并不能從根本上改善分選效果。油團(tuán)聚分選中的乳化浮選針對(duì)石墨、輝鉬礦、煤等天然疏水性礦物和磷、錳等礦物,已有工業(yè)化應(yīng)用。同類載體浮選于異類載體浮選相比,在提高精礦指標(biāo)方面表現(xiàn)更好,異類載體浮選對(duì)載體的成本和回收有要求,多用于精選。陳秀珍[2]在對(duì)細(xì)粒級(jí)白鎢礦的載體浮選工藝研究中指出,以1%油酸預(yù)處理的聚苯乙烯PS為載體,可提高細(xì)粒白鎢礦的回收率;載體粒度、用量和攪拌方式影響載體浮選過(guò)程。

        2.2 離子浮選

        離子浮選能有效去除溶液中濃度小于1mg/L的金屬離子。張海軍等[3]對(duì)含鉛酸性礦業(yè)廢水進(jìn)行離子浮選,浮選后鉛離子殘余濃度僅0.515mg/L。離子浮選的核心是離子浮選藥劑,要求離子浮選藥劑必須對(duì)目的金屬具有良好的選擇性,并且穩(wěn)定性強(qiáng)、毒性小、能夠再生、價(jià)廉易得。目前應(yīng)用于離子浮選的藥劑只有羧酸類、蠟(C>16)、烷基磺酸鹽以及能形成螯合物的捕收劑等少數(shù)品種。

        2.3 浮選柱浮選

        浮選柱已廣泛用于有色金屬硫化礦(銅礦、輝鉬礦、銻礦等)、氧化礦(氧化鎢礦、磁鐵礦、赤鐵礦等)、含金礦以及石墨等非金屬礦的選別。

        幾十年來(lái),浮選柱朝向柱體高度降低、礦化方式多樣、充氣方式完善的方向發(fā)展。目前,加拿大工藝技術(shù)公司的CPT浮選柱、美國(guó)Deister選礦公司的Flotair浮選柱,以及我國(guó)的旋流-靜態(tài)微泡浮選柱都是應(yīng)用比較廣泛的浮選設(shè)備。王大鵬[4]利用旋流-靜態(tài)微泡浮選柱分選安寧硅鈣質(zhì)膠磷礦,在給礦品位相近情況下,經(jīng)浮選柱正-反兩段流程,精礦回收率比浮選機(jī)高2.69%,精礦品位高1.62%個(gè)百分點(diǎn)。

        2.4 其它浮選

        除以上幾種浮選方法外,對(duì)于微細(xì)粒礦泥的浮選還可采用加壓/減壓浮選、電浮選、綜合力場(chǎng)浮選等方法,通過(guò)外力改變微細(xì)粒礦物的分選特性。

        C·И·切爾里赫[5]以經(jīng)超聲波處理的金和黃鐵礦混合物,用丁基黃藥在pH=8條件下浮選,黃鐵礦只需處理2min即達(dá)到最大回收率,表明礦漿超聲波處理可大幅提高礦物可浮性和減少捕收劑用量。

        3 結(jié)論

        (1)微細(xì)粒礦物質(zhì)量小,具有高比表面積和表面能,常規(guī)選別回收難,藥劑要求高,對(duì)貧礦、尾礦有用組分的回收困難集中在對(duì)微細(xì)粒的處理和回收。

        (2)微細(xì)粒浮選研究重點(diǎn)在于添加藥劑或其他物理化學(xué)方法增大礦粒表觀粒徑,結(jié)合高效浮選藥劑和浮選設(shè)備可提高浮選指標(biāo)。

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