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浮选时气泡的矿化过程

浮选时,矿浆中的疏水性矿粒,必须被歉附在气泡上,跟着气泡上浮。气泡逐渐黏附矿粒的过程称为气泡矿化。气泡在矿浆中矿化,原则上有两条途径:一是气泡直接在矿粒表面析出;二是矿粒和气泡碰撞。也可能由这两条途径相结合形成第三条途径。

以机械搅拌式浮选机为例,气泡在矿粒表面析出的过程:空气进入机械搅拌式浮选机内以后,和矿浆混合,流到叶轮叶片的前方。由于叶轮转动其叶片拨动矿浆和空气的混合物,力图将其甩入叶轮周围的矿浆中。而矿浆空气混合物.受到叶轮外部静水压力的阻拦,必须受到比静水压力更大的压强才能排出。此时叶轮前方的气体因受压而部夫溶解。这种溶解有空气的矿浆,从叶片上方或边另翻人叶片后方,进入刚被排走矿浆的外压较低的空间,因为外压降低,被溶解的空气在疏水性的矿粒表面析出(图4—3)。

矿化气泡大小是浮选的重要表观特征之一,直接影响浮选 。当气泡小时,空气弥散的好,也就增加了气泡表面积及其与矿粒接触的机会,对浮选有利,可以改善浮选指标。但是,如果气泡过小,升浮速度也会很小,这样对浮选反而有害。所以,浮选时气泡不能过大,以小为好,但不能过小,否则会影响浮选指标,降低回收率和精矿质量。在生产现场,浮选工凭经验调整选择适当的气泡尺寸,以得到满意的矿化泡沫。矿石不同、浮选作业不同,泡沫气泡的大小也有所相同。在一般硫化矿的浮选中,直径为8~10cm以上的气泡可看做大泡,直径为3~5cm的气泡可看做中泡,而直径为l~2cm以下的气泡可看做小泡。

气泡的大小与气泡的矿化程度有很大关系。当气泡矿化程度良好时气泡大小中等,故粗选区和精选区常见中泡;气泡矿化较差时,容易兼并成大泡;气泡矿化过度时,会阻碍矿化气泡兼并,形成不正常的小泡;气泡矿化极差时,小泡虽然不断兼并形成大泡,但它经不起矿浆面波动等破坏因素的影响,容易破灭,所以扫选的尾部常见小泡。

浮选 剂是调整泡沫气泡尺寸的主要因素。一般情况下,起泡剂用量越大,气泡越小;石灰用量越大,气泡越大;抑制剂用量越大,气泡越小。

 

矿浆析出部位图

 

图空气在矿浆中有溶解和析出部位图

矩形长框--叶轮的叶片;a-空气受压区;

b--空气析出区

矿粒与气泡碰撞的途径很多。例如矿粒下降气泡上升,矿粒受离心力的作用甩向气泡,矿粒被气泡尾部涡流吸引向气泡移动等,都可以造成气泡矿粒互相碰撞或接触。碰撞时,由于矿粒和气泡表面通常有定向的水分子层,而且矿粒表面的水分了层相当厚.可以达到多个水分子层厚(图4—4)。碰撞时,必须将这种定向水分子层挤出去,只剩下残留水化膜,才能形成一定的接触角,使矿粒附着在气泡上。矿粒疏水性越好.水化层越薄,则矿化时间越短。

 

矿粒附着前后水层变化

 

图2 矿粒-气泡附着前后水化层的变化

(a)接触前水化层厚(b)附着后只剩下残留水化薄膜