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1、第四章 浮选工艺和实践,4.1 影响浮选的工艺因素影响浮选工艺过程的因素很多，可归纳 为以下几个主要方面：矿物的物质组成和化学组成；矿浆制备；浮选药剂制度；浮选机所造成的工作条件；浮选工艺流程。,以煤浮选为例，其影响因素1.矿物的物质组成和化学组成 1.1煤的变质程度 1.2煤岩组成 1.3氧化程度 1.4矿物杂质的嵌布特性及其数量2.矿浆制备 2.1矿浆浓度 2.2矿浆温度 2.3粒度组成和颗粒形状 2.4矿浆的pH值 2.5矿浆中的离子浓度 2.6矿浆中各种剩余药剂的浓度,3.药剂制度 3.1药剂种类 3.2加药方式和地点 3.3药剂耗量 3.4药剂与矿浆的接触时间4.浮选机造成的条件 4
2、.1矿浆处理量 4.2矿浆充气量及充气均匀程度气 泡尺寸 4.3搅拌强度和浮选时间5.浮选工艺流程 5.1浮选原则流程 5.2浮选内部流程,4.2 原煤性质对浮选的影响,4.2.1 煤的变质程度对浮选的影响 不同 煤阶或煤种具有不同的表面性质和可浮性。通常，低变质程度的煤具有较高的表面孔隙度和较多的含氧官能团，亲水性较强，可浮性较差；当变质程度增大，煤的排列变得致密，孔隙度降低，表面含氧官能团减少，疏水性增强，在焦煤时可浮性最好；然后，随变质程度进一步提高，疏水性又降低。各煤阶煤的表面疏水性变化也可用接触角的变化来定性说明。,各煤阶煤的接触角和孔隙度(a)及各煤阶煤的挥发分、氧、羧基氧 和羟基
3、氧的含量(b)L褐煤；SB次烟煤；HVB高挥发分烟煤；MVB中等挥发分烟煤；LVB低挥发分烟煤；A无烟 煤,煤的密度组成对浮选的影响,通常煤泥中密度越低的部分灰分越低，可浮性越好，所以我国传统上根据煤泥的小浮沉试验来判断煤泥的可浮性及浮选效果。煤阶越低的煤可浮性受相对密度影响越明显。密度增高对可浮性的影响不仅仅是质量偏大造成的结果，更主要是由于表面疏水性降低所致。至于相对密度增高可能是由于：煤基元灰分高；煤矿物质连生体存在；煤的显微组分不同。但必须注意，由于煤的品种和产地不同，同一密度级其基元灰分可能不同，可浮性也就不同。当中间级密度高时，较难以同时得到低灰精煤和高灰尾煤。,煤的显微组分对浮选
4、的影响,煤颗粒表面显微组分对可浮性影响显著，通常镜质组分含量越高，煤的可浮性越好；而丝质体和壳质体可浮性差，这两种组分含量高时煤的可浮性差。,4.2.4 煤中矿物组成对浮选的影响,煤中主要影响其可浮性的矿物质有两类：泥质矿物和硫化矿物。前者高岭土、水云母、绿泥石、蒙脱石、泥质页岩等；后者主要为黄铁矿、白铁矿等。尤其是黄铁矿，在高硫煤中大量存在。,煤中矿物质对浮选的影响主要是粒度嵌布特性和泥化特性。矿物质以细粒或微细粒嵌布时，如果解离不彻底则难以分离，解离度过细时又会降低选择性。泥质矿物易泥化，含量较高时使浮选过程受到干扰，严重影响分选作业，有时甚至要采用脱泥作业预先脱泥。此外，硫化矿的可浮性和
5、煤相近，加上其组成和结构的碳质污染，使其可浮性更接近煤，影响 精煤质量。,4.3 粒度特性对浮选的影响,4.3.1 粒度对浮选的影响浮选粒度的确定：一是根据矿物和脉石嵌布特性所需的单体解离度；二是根据矿物的密度确定的气泡负载能力。未经解离的矿物虽然粒度适合气泡附着和负载，但其分选效果也不理想；但若解离过度，粒度太细甚至泥化，也影响浮选。,各类矿物的浮选粒度上限不同，硫化矿一般为0.20.25 mm；非硫化矿为0.250.3 mm；非金属矿如煤等粒度上限还可提高至0.5 mm左右实践证明，各种粒度的浮选行为有较大的差别：通常粗粒级浮选速度慢，但选择性较好，但过粗时浮不出，易损失在尾矿中，俗称“跑
6、粗”；细粒级浮选速度快，选择性差，过细时则失去选择性；只有中等粒度才具有最佳可浮性。,4.3.2 煤泥粒度对浮选的影响,煤泥浮选入料的粒度一般在00.5 mm，是在开采、运输、分选过程中自然形成。通常可将浮选煤泥按粒度分为几种类型：粗粒或过粗粒，指大于0.4 mm的颗粒；适宜的颗粒，指0.40.074 mm的颗粒；细泥，指0.0740.01 mm的颗粒；微粒或超细粒，指小于0.01 mm颗粒。,4.3.3 粗粒和细粒煤泥的浮选工艺,(1)粗粒煤泥主要应解决在尾矿中的损失，即增加粗粒与气泡的附着并防止其脱落。增加药剂与煤粒的接触机会 改善浮选机充气 采用分级或脱泥浮选 浮选机设计时要考虑粗粒悬浮
7、所需的搅拌强度，又要防止已附着的颗粒从气泡上 脱落。,(2)细粒煤泥主要应解决选择性差，即提高浮选选择性。尽量采用选择性好的药剂，并严格控制用量；选用起泡剂产生的泡沫应有脆性，以便增强二次富集作用，减少细泥夹带；严格掌握捕收剂与起泡剂的比例；药剂采用分段加药方式，使药剂处于亏量状态；延长细粒浮选时间，提高其分选效果。降低浮选入料矿浆浓度，以降低矿浆和泡沫层粘度；在泡沫层适当加喷水淋洗，加强泡沫的二次富集作用。选择合适、有效的粘土抑制剂。,4.4 矿浆浓度对浮选的影响,矿浆浓度是浮选过程中重要的工艺因素，影响下列各项技术、经济指标。回收率。精矿质量 药剂用量 浮选机的生产能力 浮选时间 水电消耗
8、,煤浆浓度对各浮选因素的影响1煤浆充气程度；2药剂体积制度（单位质量煤的药剂耗量相同）；3煤浆在浮选机中的停留时间；4细颗粒的可浮性；5粗颗粒的可浮性；6煤的破碎程度,4.4.1 煤泥浮选浓度的选择,我国选煤厂入浮浓度多为10%15%，也有高达20%，低至4%。太高或太低均不正常。通常选择入浮浓度需根据以上规律，并注意以下几个方面：入料可浮性好、灰分低、粒度较粗时可适当提高入浮 浓度 难浮煤，精煤质量要求高时，应适当降低浓度。细泥含量高，精煤质量要求高时，应降低入浮浓度。粗选可采用高浓度，精选宜采用低浓度。直接浮选工艺入浮浓度较低，在条件许可时应尽量提高入浮浓度以更有利于分选；浓缩浮选时浓度可
9、提高，但必须同时满足煤浆处理量和干煤处理量,4.5 矿浆液相组成对浮选的影响,4.5.1 不同浮选用水的性质和影响 4.5.2 选煤厂水质特性 4.5.3 选煤厂循环用水对浮选的影响,4.6 浮选药剂及影响,药剂制度主要包括：药剂的配制药剂种类和用量药剂的添加顺序加药点和加药方法药剂作用时间联合用药药剂最佳化控制和调节等。,4.6.1 煤泥浮选的药剂制度,1.药剂种类 通常为捕收剂和起泡剂，少数加调整剂或兼具捕收和起泡性能的复合药剂。捕收剂主要是非极性烃类油，最广泛使用的是煤油和柴油。因加工方法不同，煤油或柴油性质有些不同。易浮煤可采用活性低的，难浮煤、细泥多时采用活性高的。起泡剂多为化工副产
10、品。,4.7 浮 选 流 程,浮选流程定义为矿石浮选时矿浆流经各个作业的总称。不同类型矿石应用不同的流程处理。流程也反映了被处理矿石的工艺特性，故称为浮选工艺流程。浮选流程的选择主要取决于矿石的性质及对精矿的质量要求。选择浮选流程时，必须确定浮选的原则流程和浮选流程的内部结构。,浮选原则流程浮选原则流程,原则流程又称骨干流程，即只指出了处理各种矿石的原则方案，如段数、循环（又称回路）和矿物的分选顺序 1.段数指磨矿与浮选结合的数目。磨一次（粒度变化一次）、浮选一次叫一段。2.循环又称回路，凡经一次浮选，得到一种产品称一个循环。,3.矿物的分选顺序,矿物的分选顺序取决于矿石中各矿物的可浮性、矿物
11、之间的共生关系等，常有以下几种：优先浮选流程 混合浮选流程 部分混合优先浮选流程 等可浮流程,优先浮选流程,部分混合优先浮选流程,混合浮选流程,等可浮流程,4.7.2 浮选流程内部结构,浮选流程内部结构指浮选循环内部的粗选、精选、扫选次数及中矿处理方式。粗选是对原矿浆进行浮选；精选是对粗选精矿再次浮选；扫选是对粗选尾矿再次浮选。粗选通常是一次，精选、扫选次数可以较多。,4.7.3 煤泥浮选流程,1.浓缩浮选浓缩浮选是指重选过程产生的 煤泥水经浓缩后再进行浮选的流程。其特点：(1)因采用浓缩机底流作浮选入料，故入料浓度高，浮选过程要添加较多的补充水；(2)当细粒含量高时，大量微细颗粒在浓缩机中不
12、易沉降下来，集中在溢流中，往复循环，影响重选、浮选等各环节效果。,浓缩浮选,浓缩浮选,是指重选过程产生的煤泥水经浓缩后再进行浮选的流程。我国20世纪70年代前的选煤厂均采用此流程。其特点一是因采用浓缩机底流作浮选入料，故入料浓度高，浮选过程要添加较多的补充水；二是当细粒含量高时，大量微细颗粒在浓缩机中不易沉降下来，集中在溢流中，往复循环，影响重选、浮选等各环节效果。,直接浮选,直接浮选特点是重选过程的煤泥水直接进入浮选环节。浮选尾煤经彻底澄清后返回作循环水使用，浓度0.5 g/L左右，大大提高了分级、浓缩、重选、浮选和过滤等作业的效果。此外，取消了浓缩机，简化了工艺。其主要问题是入浮浓度较低（有的厂低于40 g/L），故生产中要严格控制添加清水量。,直接浮选,2.煤泥浮选流程内部结构,一次浮选（粗选）：适用于易选或中等易浮煤泥，或精煤质量要求不高时。特点是流程简单，水、电耗量小，便于操作管理，处理量大。中煤再选：中煤可返回再选或单独再选，适用于较难浮煤泥，可保证精、尾煤质量。精煤再选：适用于高灰细泥含量大的难浮煤或对精煤质量要求高时。三产品流程即同时出精、中、尾三个产品，比二产品更容易保证精、尾煤质量,一次浮选（粗选）,中煤再选,三产品流程,
