浮選柱，浮選機(jī)，礦物分選，煤泥浮選，金屬礦物浮選

浮選柱是一種無(wú)機(jī)械攪拌式、煤漿充氣借助于外部壓入空氣或自身吸入空氣的充（壓）氣式浮選機(jī)。傳統(tǒng)的浮選柱使用外部壓入空氣，通過(guò)特制的、浸沒(méi)于煤漿中的充氣器（氣泡發(fā)生器）形成細(xì)小的氣泡，并順浮選柱體上升，煤漿從柱中上部給入并穿過(guò)向上運(yùn)動(dòng)的氣泡群形成煤粒與氣泡逆向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)氣泡礦化，泡沫產(chǎn)品在浮選柱上部自流溢出，尾煤則由柱體底部經(jīng)u形管排出。

與其他浮選機(jī)相比，浮選柱有以下主要特點(diǎn)：

1、在機(jī)械攪拌式浮選機(jī)中，煤粒與氣泡的碰撞、粘附主要發(fā)生在葉輪葉片周?chē)母呒羟袇^(qū)，在噴射式浮選機(jī)則主要發(fā)生于喉管內(nèi)和傘形分散器周?chē)?；而在浮選柱則發(fā)生在柱體內(nèi)從給料口到氣泡發(fā)生器相當(dāng)大的捕集區(qū)內(nèi)。

2、在其他浮選機(jī)中，氣泡與煤粒的運(yùn)動(dòng)方向大致成順向或互成直角，故其絕對(duì)運(yùn)動(dòng)速度大而相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度??；而在浮選柱中則成逆向流動(dòng)，相對(duì)速度大，煤粒與氣泡碰撞的概率高。

3、在其他浮選機(jī)槽箱中，煤漿運(yùn)動(dòng)的湍流程度高，機(jī)械夾帶礦物雜質(zhì)的概率大；而在浮選柱內(nèi)湍流程度低，并可以利用在泡沫層中部的頂部噴淋清水以強(qiáng)化二次富集作用。

4、由于浮選柱體高達(dá)6~10m，氣泡發(fā)生器產(chǎn)生的氣泡在順柱體上升過(guò)程中體積隨靜壓的下降而增大，加上強(qiáng)烈的氣泡兼并，因此必須使用較其他浮選機(jī)更多的起泡劑，以降低水的表面張力保持氣泡的一定直徑。

5、與同容積的其他浮選機(jī)相比，浮選柱充氣液面面積要小得多，它的總充氣量也遠(yuǎn)小于其他浮選機(jī)，所以浮選柱的單位處理能力在多數(shù)情況下都低于其他浮選機(jī)，而電耗則高于其他浮選機(jī)。

由于外部壓入空氣這種充氣方式的氣泡分散裝置易于結(jié)垢而堵塞，因此目前已經(jīng)不再使用，普遍采用旋流充氣、噴射吸氣等自身吸入空氣的充氣方式。

浮選機(jī)是浮游選礦機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng)，指完成浮選過(guò)程的機(jī)械設(shè)備。在浮選機(jī)中,經(jīng)加入藥劑處理后的礦漿,通過(guò)攪拌充氣,使其中某些礦粒選擇性地固著于氣泡之上；浮至礦漿表面被刮出形成泡沫產(chǎn)品,其余部分則保留在礦漿中,以達(dá)到分離礦物的目的。浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很多,最常用的是機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。

浮選機(jī)由電動(dòng)機(jī)三角帶傳動(dòng)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心作用形成負(fù)壓，一方面吸入充足的空氣與礦漿混合，一方面攪拌礦漿與藥物混合，同時(shí)細(xì)化泡沫，使礦物粘合泡沫之上，浮到礦漿面再形成礦化泡沫。調(diào)節(jié)閘板高度，控制液面，使有用泡沫被刮板刮出。

煤泥和藥劑充分混合后給入浮選機(jī)的第一室的槽底下，葉輪旋轉(zhuǎn)后，在輪腔中形成負(fù)壓，使得槽底下和槽中的礦漿分別由葉輪的下吸口和上吸口進(jìn)入混合區(qū)，也使得空氣沿導(dǎo)氣套筒進(jìn)入混合區(qū)，礦漿、空氣和藥劑在這里混合。

在葉輪離心力的作用下，混合后的礦漿進(jìn)入礦化區(qū)，空氣形成氣泡并被粉碎，與煤粒充分接觸，形成礦化氣泡，在定子和紊流板的作用下，均勻地分布于槽體截面，并且向上移動(dòng)進(jìn)入分離區(qū)，富集形成泡沫層，由刮泡機(jī)構(gòu)排出，形成精煤泡沫。

分選轉(zhuǎn)環(huán)慢速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)分選室進(jìn)入浮場(chǎng)區(qū)時(shí)，此時(shí)入選物料經(jīng)礦漿分配器分別給到6個(gè)分選點(diǎn)，弱磁性礦粒被吸在齒板上并隨分選環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。非磁性礦粒在重力與礦漿流的作用下經(jīng)過(guò)齒板的縫隙，排入分選環(huán)下部的尾礦槽中。分選室轉(zhuǎn)至中礦清洗位置時(shí)，少量清洗水給入，將夾雜的脈石，連生體及礦泥洗入尾礦槽中（該機(jī)未設(shè)置中礦槽），以達(dá)到提高精礦質(zhì)量的目的。當(dāng)分選室轉(zhuǎn)到磁場(chǎng)很弱的位置時(shí)（精礦沖洗區(qū)），噴入壓力水，將吸在齒板上的弱磁性礦粒沖入精礦槽中。隨后分選室轉(zhuǎn)到另一個(gè)極性相反的磁場(chǎng)區(qū)，分選環(huán)每轉(zhuǎn)一周，其中每個(gè)分選室如此反復(fù)6次

在對(duì)某種礦物進(jìn)行成分、結(jié)構(gòu)或物性研究時(shí)，常常需要把這種單礦物從集合體中挑選出來(lái)。試樣的純凈與否，是決定研究結(jié)果正確性的關(guān)鍵，而從礦物集合體中選取極為純凈的單一礦物是非常復(fù)雜的工作，往往因?yàn)榉诌x對(duì)象的不同而采用不同的方法。

在分選之前，常常必須進(jìn)行“碎樣”。也就是將礦物集合體進(jìn)行破碎，以便使所需的礦物與其他礦物分開(kāi)。數(shù)量多時(shí)可采用破碎機(jī)破碎，數(shù)量不多也可用鐵缽人工破碎。破碎粒度主要視礦物單體的粒度而定，一般情況下需要粉碎至0.2～0.4mm。在粉碎的同時(shí)，必須用適當(dāng)?shù)暮Y網(wǎng)過(guò)篩，以便進(jìn)行粒度分級(jí)并防止“過(guò)粉碎”。在通常情況下，過(guò)篩后0.2mm以上的樣品需達(dá)1kg左右或更多些，以便保證從中提取足夠數(shù)量的單礦物。

樣品破碎后，接著就是把所需礦物從碎樣中分選出來(lái)。如需要的試樣數(shù)量不多，則可在雙目鏡下用針逐粒挑選;如需要的試樣數(shù)量比較多，并且手選困難又費(fèi)時(shí)，則可用一些儀器進(jìn)行分選。主要方法有下列幾種:

(1)重力分選:根據(jù)礦物密度的不同，可以采用淘洗和重液分離(有時(shí)需用離心機(jī)分離);

(2)磁力分選:根據(jù)礦物的磁性強(qiáng)弱不同，利用磁鐵、電磁鐵進(jìn)行分選;

(3)浮游分選:根據(jù)礦物對(duì)浮油劑的不同吸附性進(jìn)行分選;

(4)介電分選:根據(jù)礦物的介電常數(shù)不同來(lái)分離礦物，例如黑鎢礦(ε=15)、鈮鐵礦及鉭鐵礦(ε=20)、方解石(ε=6.3)、無(wú)色透明石英(ε=4.5)等的分選效果良好;

(5)形態(tài)分選:根據(jù)礦物的形態(tài)不同(如呈片狀、柱狀或粒狀)來(lái)分離礦物。

礦物分選工作，盡管目前已經(jīng)有許多方法，但仍不能解決礦物分選的全部問(wèn)題。特別對(duì)細(xì)小礦物及高密度礦物的分選尚感困難。

近來(lái)，電磁重液分選、高頻介電分選、超聲波浮選、重力分選(礦泥搖床)和重液變溫分選等方法得到推廣使用。其中電磁重液分選法可將非磁性礦物按密度進(jìn)行分離，它甚至可使密度大的金和鉑分開(kāi);高頻介電分選目前只限于對(duì)數(shù)十種礦物的分離，最小粒度＞15～20μm，重力分選儀所分離的礦物最細(xì)可達(dá)10μm，超聲波浮選主要是利用超聲波產(chǎn)生空蝕現(xiàn)象使細(xì)小礦物崩解，同時(shí)利用適當(dāng)捕集劑，以產(chǎn)生浮游分選礦物的目的。重液變溫分選主要用于分離某些物理性質(zhì)較相近或同一種礦物之不同世代個(gè)體的分選上。

浮選設(shè)備包括浮選機(jī)和浮選輔助設(shè)備(攪拌槽和給藥機(jī)等)。浮選機(jī)是實(shí)現(xiàn)浮選過(guò)程的重要設(shè)備，浮選時(shí)礦漿與浮選藥劑調(diào)和后送入浮選機(jī)，在其中經(jīng)攪拌和充氣，使欲浮目的礦物附著于氣泡上形成礦化泡沫層，泡沫用刮板刮出或以自溢的方式溢出，即得泡沫產(chǎn)品，而非泡沫產(chǎn)品則自槽底排出。浮選技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的好壞，與所用浮選機(jī)的性能密切相關(guān)。

石墨、硫黃、金剛石、石英、云母、長(zhǎng)石等非金屬礦物和硅酸鹽礦物及螢石、磷灰石、重晶石等非金屬鹽類(lèi)礦物和鉀鹽、巖鹽等可溶性鹽類(lèi)礦物的選別。浮選的另一重要用途是降低細(xì)粒煤中的灰分和從煤中脫除細(xì)粒硫鐵礦。全世界每年經(jīng)浮選處理的礦石和物料有數(shù)十億噸。大型選礦廠每天處理礦石達(dá)十萬(wàn)噸。浮選的生產(chǎn)指標(biāo)和設(shè)備效率均較高，選別硫化礦石回收率在90%以上，精礦品位可接近純礦物的理論品位。用浮選處理多金屬共生礦物，如從銅、鉛、鋅等多金屬礦礦石中可分離出銅、鉛、鋅和硫鐵礦等多種精礦，且能得到很高的選別指標(biāo)。

浮選適于處理細(xì)粒及微細(xì)粒物料，用其他選礦方法難以回收小于10μm 的微細(xì)礦粒，也能用浮選法處理。一些專(zhuān)門(mén)處理極細(xì)粒的浮選技術(shù)，可回收的粒度下限更低，超細(xì)浮選和離子浮選技術(shù)能回收從膠體顆粒到呈分子、離子狀態(tài)的各類(lèi)物質(zhì)。浮選還可選別火法冶金的中間產(chǎn)品，揮發(fā)物及爐渣中的有用成分，處理濕法冶金浸出渣和置換的沉淀產(chǎn)物，回收化工產(chǎn)品（如紙漿，表面活性物質(zhì)等）以及廢水中的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物