浮选浓度是浮选技术操作中的重要技术参数,矿浆浓度对精矿品位、回收率、药剂及水电消耗等技术经济指标都有一定影响。现分述如下:
1.对浮选时间的影响 浮选厂的生产规模确定后,在一定的矿浆浓度下,进入浮选作业的矿浆流量是一定的。当矿浆浓度增加或降低时,矿浆流量也随之减少或增大,矿浆在浮选机中的停留时间就要延长或缩短,如图所示。而浮选时间的变化,直接影响回收率和精矿产品质量。
2.对药剂的体积浓度的影响 一般浮选厂的某种药剂用量,都是以选别1吨原矿所需药剂的克数来计算的(克/吨)。若这个单位的药剂用量不变,那么,矿浆中的药剂体积浓度就随矿浆浓度的增减而变化,如图所示。在浮选过程中,对某种矿物而言,常需要药剂体积浓度计算的药剂用量“不足”或“过量”,造成不利的条件而影响浮选指标。
3.对矿浆充气度影响 矿浆浓度对于充气量的影响见上图的曲线1所示。矿浆浓度过大或过小,都会影响矿浆的充气度。一般而言,较大的充气量可以提高浮选机的生产能力,并能取得较好的浮选指标。
那么,如何选择比较适宜的矿浆浓度呢?
矿浆浓度的大小,要根据矿石性质和浮选条件来决定。一般原则是:当矿石比重较大,矿石粒度较粗,粗选和扫选作业,宜用较大的浮选浓度。反之,矿石比重小,粒度较细,精选作业,或混合精矿分离作业,宜用较低的浓度。在生产实践中的浮选浓度:粗选25~45%,精选10~20%,扫选20~30%。
矿浆在浮选机中停留时间称之为浮选时间。矿浆在作业的浮选槽内的停留时间称之为作业浮选时间、粗选作业和各次扫选作业浮选时间的总和即是该流程的总浮选时间。
各种矿石最适宜的浮选时间,是通过试验研究确定的。当矿物的可浮性好、被浮矿物的含量低、浮选的给矿粒度适当、矿浆浓度小、药剂作用强烈,浮选机充气愈强烈、所需的浮选时间就愈短。反之,则需要较长是浮选时间。
浮选时间与浮选指标的关系如图1所示增加浮选时间可使回收率增大,但精矿品位下降。回收率开始时增加很快,随着浮选时间的延长,增加幅度逐渐减少,直到一个固定值。
图1 浮选指标与浮选时间
浮选实践中常用浮选时间的长短来判断浮选速度(率)的快慢。显然达到指定的或者要求的回收率所用的浮选时间越短,表明浮选速度越快。在设计浮选厂时,常通过满足设计指标所需要的浮选时间来确定所需指定型号的浮选机台数;在已生产的浮选厂中,常通过流程考察计算出实际的浮选时间,借以判断浮选作业是否合理,浮选机台数是否够用。
实际生产中,在处理矿量不变的前提下,提高矿浆浓度可缩短浮选时间;当处理矿量增加时,提高矿浆浓度可缓解浮选时间的不足。
在一定的范围内,增加粗、扫选次数或浮选槽数,可增加浮选时间,有利于提高回收率;增加精选次数或浮选槽数,可增加精选时间,有利于提高精矿品位,但降低回收率。
目前大多数浮选厂均在常温下进行浮选。只有一部分使用脂肪酸类型捕收剂的氧化矿浮选厂。提高矿浆温度可以改善脂肪酸类型捕收剂的捕收性能,较大幅度地提高选别指标。
目前,硫化矿选浮厂加温浮选的新工艺得到日益广泛的应用。矿浆加温后,一般可改善细粒矿物的浮游性,减少脱泥的必要性,缩短搅拌与浮选时间,降低药剂用量,降低各作业的能量消耗。减少因药剂过量所造成的尾矿污染。
硫化矿加温浮选工艺主要有三种情况
(1)加温使药剂解吸。将矿浆加温搅拌,同时加入石灰,可以将硫化矿物表面的黄药薄膜脱掉。实践表明,加5~10kg/t石灰,加温至沸,可以将硫化矿物表面捕收剂薄膜脱除干净。再加抑制剂可以有效地实现多金属矿物之间的分离。
(2)氧化性加温。加温使矿物的氧化加快,氧化后的矿物变得易被抑制。例如,铜钼混合精矿,加入石灰造成高碱度,加温充气搅拌,使硫化铜和硫化铁矿物氧化,而辉钼矿不被氧化,再使用硫化钠抑制铜、铁硫化物浮选钼。使铜钼分离的效果得到明显改善。
(3)还原性加温。使用二氧化硫等还原性药剂,通过加温强化药剂的还原作用,加强对矿物的抑制。例如,铜铅混合精矿,经蒸汽加温至70℃左右,加入二氧化硫,PH值降至5.5左右,方铅矿失去可浮性而黄铜矿仍有很好的可浮性,实现了铜一铅分离。从而可以不用氰化物、重铬酸盐等有毒药剂。
加温方法有:蒸汽直接喷射,使用蒸汽蛇形管,电阻直接加热,直接使用工业热回水等等,工业中使用蒸汽直接加热较为普遍。