一、核心概念
浮選機的核心原理是利用礦物表面物理化學性質的差異,通過氣泡的浮力,實現疏水(親氣)礦物與親水礦物分離。
簡單來說就是:
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、工作原理的詳細步驟
浮選過程可以為以下幾個關鍵環節:
1. 準備階段:礦漿調制與藥劑添加
- 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、穩定性合適的氣泡。
- 調整劑:調整礦漿的化學性質,例如改變pH值,或壓制無用礦物的可浮性。
2. 充氣與攪拌
- 浮選機通過葉輪(或類似的轉子-定子結構)高速旋轉。
-作用一:攪拌:使礦漿處于強烈的湍流狀態,保證固體顆粒懸浮,并與藥劑充分接觸。
- 作用二:充氣:葉輪的旋轉在中間區域產生負壓(類似離心泵),將空氣從中空軸吸入,并將其粉碎成大量細小的氣泡,均勻地分散在整個槽體中。
3. 氣泡與礦粒的碰撞和吸附
- 在攪拌產生的湍流中,疏水的有用礦物顆粒和氣泡不斷發生碰撞。
- 由于有用礦物顆粒表面已經被捕收劑“改造”為疏水狀態,它們與氣泡碰撞時,更容易克服水膜的阻力,穩定地粘附在氣泡上。
- 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,因為密度小于礦漿,在浮力的作用下會成群結隊地向上運動。
- 在上浮過程中,可能會有多個氣泡和多個礦粒聚集,形成“氣-固-液”的聚合體。
- 這些氣泡到達礦漿表面,聚集形成一層**礦化泡沫層**。這層泡沫因為攜帶了大量有用礦物,通常顏色和質地都與下面的礦漿明顯不同。
5. 刮出與分離
- 安裝在浮選機頂部的刮板不斷旋轉,將富含目的礦物的泡沫層刮出,流入泡沫槽中。這個產品被稱為精礦。
- 沒有上浮的親水脈石顆粒,則隨礦流從浮選機尾部的溢流堰排出,這個產品被稱為尾礦。
