浮选工艺是根据矿物表面物理化学性质的差异,经浮选药剂处理,使有用矿物选择性地附着在气泡上,达到分选的目的。有色金属矿石的选矿,如铜、铅、锌、硫、钼等矿主要用浮选法处理;某些黑色金属、稀有金属和一些非金属矿石,如石墨矿、磷灰石等也用浮选法选别。
浮选是更重要的选矿方法之一。据统计,有90%的有色金属矿都是用浮选法处理的。此外浮选法还广泛用于稀有金属、贵金属、黑色金属、非金属以及煤等矿物原料的选别。近年来,国内外还用浮选法进行水质净化、污水处理等,可见浮选法的应用范围是相当广泛的。与其他选矿方法相比,用浮选法选别细粒浸染矿石时,效果较好而且比较经济合理。浮选法也常用于选别粗粒或粗细不均匀浸染矿石的细粒部分。
浮选是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同,从矿石中分离有用矿物的技术方法(即按矿物可浮性的差异进行分选的方法)。
矿石经破碎与磨碎使各种矿物解离成单体颗粒,并使颗粒大小符合浮选工艺要求。向磨矿后的矿浆加入各种浮选药剂并搅拌调和,使药剂与矿物颗粒作用结合在一起,以扩大不同矿物颗粒间的可浮性差别。调好的矿浆送入浮选槽,搅拌充气。矿浆中的矿粒与气泡接触、碰撞,可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固三相组成的矿化泡沫层(如洗衣粉洗衣服一样,不同的是油类和脏东西和泡沫一起上浮,浮选是石墨和油结合在一起上浮),经机械刮取或从矿浆面溢出,再脱水、干燥成精矿产品。不能浮起的脉石等矿物颗粒,随矿浆从浮选槽底部作为尾矿产品排出。
振动给料机/槽式给料机—颚式破碎机(粗破、细破)—振动筛—电磁振动给料机—球磨机—螺旋分级机/高频筛—搅拌桶—浮选机(粗选、精选、扫选)—浓缩机—压滤机—烘干机。
浮选与其他选矿方法一样,要做好选别前的物料准备工作,即矿石要经过磨矿分级,达到适宜于浮选的浓度细度。此外,浮选还有以下几个基本作业:
1、矿浆的调整和浮选药剂的加入
其目的是要造成矿物表面性质的差别,即改变矿物表面的润湿性,调节矿物表面的选择性,使有的矿物粒子能附着于气泡,而有的则不能附着于气泡。
2、搅拌并造成大量气泡
借助于浮选机的充气搅拌作用,导致矿浆中空气弥散而形成大量气泡,或促使溶于矿浆中的空气形成微泡析出。
3、气泡的矿化
矿粒向气泡选择性地附着,这是浮选过程中更基本的行为。
4、矿化泡沫层的形成与刮出
矿化气泡由浮选槽下部上升到矿浆面形成矿化泡沫层,有用矿物富集到泡沫中,将其刮出而成为精矿(中矿)产品。而非目的矿物则留在浮选槽内,从而达到分选的目的。通常浮选作业浮起的矿物是有用矿物,这样的浮选过程称之为正浮选,反之,浮起的矿物为脉石,则称之为反浮选(或称逆浮选)。
影响浮选工艺过程的因素很多,其中较重要的有:粒度(磨矿细度)、矿浆浓度、药剂添加及调节、气泡和泡沫的调节、矿浆温度、浮选流程、水质等。
浮选工艺流程的选择,主要取决于矿石的性质及对精矿质量的要求。矿石性质主要是:原矿品位和物质组成;矿石中有用矿物的嵌布特性及共生关系;矿石在磨矿过程中的泥化情况;矿物的物理化学特性等。此外,选厂的规模、技术经济条件,也是确定浮选流程的依据。不同规模和技术经济条件,往往决定了浮选流程的繁简程度。规模较小,技术经济条件较差的选厂,不宜采用比较复杂的流程;规模较大,技术经济条件较好的选厂,为了较大限度地获得较好的技术经济效果,可以采用较为复杂的浮选流程。应该指出,有时,多种有用矿物紧密共生。对于这种复杂矿石,单一浮选流程不能较大限度地综合回收各种有用成分时,往往还须采用浮选与其他选矿方法或冶金方法的联合流程。