一、核心概念
浮選機(jī)的核心原理是利用礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異,通過(guò)氣泡的浮力,實(shí)現(xiàn)疏水(親氣)礦物與親水礦物分離。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是:
讓有用的礦物顆粒粘在氣泡上,隨著氣泡上浮到礦漿表面形成泡沫層,然后被刮出;而無(wú)用的脈石顆粒則留在礦漿中,從而完成分離。
二、工作原理的詳細(xì)步驟
浮選過(guò)程可以為以下幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié):
1. 準(zhǔn)備階段:礦漿調(diào)制與藥劑添加
- 礦漿:將磨碎的礦石與水混合,形成一定濃度的礦漿。
- 加藥:向礦漿中添加各種浮選藥劑,這是浮選成功的關(guān)鍵。
- 捕收劑:其分子一端能吸附在有用礦物表面,另一端是疏水的。這就像給有用礦物穿上一件防水外衣,使其變得疏水(更容易粘附氣泡)。
-起泡劑:降低水的表面張力,使通入空氣后能形成大量大小適中、穩(wěn)定性合適的氣泡。
- 調(diào)整劑:調(diào)整礦漿的化學(xué)性質(zhì),例如改變pH值,或壓制無(wú)用礦物的可浮性。
2. 充氣與攪拌
- 浮選機(jī)通過(guò)葉輪(或類似的轉(zhuǎn)子-定子結(jié)構(gòu))高速旋轉(zhuǎn)。
-作用一:攪拌:使礦漿處于強(qiáng)烈的湍流狀態(tài),保證固體顆粒懸浮,并與藥劑充分接觸。
- 作用二:充氣:葉輪的旋轉(zhuǎn)在中間區(qū)域產(chǎn)生負(fù)壓(類似離心泵),將空氣從中空軸吸入,并將其粉碎成大量細(xì)小的氣泡,均勻地分散在整個(gè)槽體中。
3. 氣泡與礦粒的碰撞和吸附
- 在攪拌產(chǎn)生的湍流中,疏水的有用礦物顆粒和氣泡不斷發(fā)生碰撞。
- 由于有用礦物顆粒表面已經(jīng)被捕收劑“改造”為疏水狀態(tài),它們與氣泡碰撞時(shí),更容易克服水膜的阻力,穩(wěn)定地粘附在氣泡上。
- 而親水的脈石顆粒,即使撞到氣泡,也難以粘附,會(huì)隨水流脫落。
4. 泡沫層的形成與富集
- 粘附了有用礦物顆粒的氣泡,因?yàn)槊芏刃∮诘V漿,在浮力的作用下會(huì)成群結(jié)隊(duì)地向上運(yùn)動(dòng)。
- 在上浮過(guò)程中,可能會(huì)有多個(gè)氣泡和多個(gè)礦粒聚集,形成“氣-固-液”的聚合體。
- 這些氣泡到達(dá)礦漿表面,聚集形成一層**礦化泡沫層**。這層泡沫因?yàn)閿y帶了大量有用礦物,通常顏色和質(zhì)地都與下面的礦漿明顯不同。
5. 刮出與分離
- 安裝在浮選機(jī)頂部的刮板不斷旋轉(zhuǎn),將富含目的礦物的泡沫層刮出,流入泡沫槽中。這個(gè)產(chǎn)品被稱為精礦。
- 沒(méi)有上浮的親水脈石顆粒,則隨礦流從浮選機(jī)尾部的溢流堰排出,這個(gè)產(chǎn)品被稱為尾礦。
