《基於貧細鎳礦浮選柱分選的旋流強化與作用機理研究》是依託中國礦業大學，由馬子龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於貧細鎳礦浮選柱分選的旋流強化與作用機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馬子龍
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
當今礦石越來越貧、細及難選化，如何實現貧細難選礦石的高效礦化浮選是礦物加工必須面對的難題。本課題緊緊圍繞貧細鎳礦資源高效回收及進一步提高鎳礦選礦回收率的迫切需求，結合已有的旋流-靜態微泡柱浮選設備和技術，進行浮選柱旋流段高循環壓力條件下的礦化及浮選機理研究。課題研究從貧細鎳礦的工藝礦物學和浮選柱旋流段微細顆粒與氣泡的相互作用入手，利用高速攝影、三維PIV測速等技術研究旋流段內微細氣泡的分散與分布狀況，難選微細粒在強紊流旋流流體中與氣泡的接觸機理，浮選柱旋流強化對細顆粒與氣泡的礦化與浮選作用，通過研究確定浮選柱旋流段的分選機理，建立浮選柱旋流力場與貧細鎳礦浮選效果的關係模型，最終營造有利於細粒微細粒高效回收的流體環境和分選過程。在旋流強化條件下，實現貧細鎳礦-43微米的細粒級回收率在原有基礎上提高5個百分點以上，總體回收率提高0.5個百分點。
結題摘要
鎳是經濟建設重要的有色金屬，其主要來源於硫化鎳礦石。本課題緊緊圍繞貧細硫化鎳礦資源高效回收的需求，結合已有的旋流-靜態微泡柱浮選設備和技術，進行浮選柱旋流段的礦化及浮選機理研究，進而最佳化旋流分選條件，提升貧細鎳礦的分選效果。 項目以金川鎳礦一段分選尾礦為主要研究對象，首先利用MLA礦物解離分析系統研究了一段分選鎳尾礦的工藝礦物學特性，指出礦石中鎳黃鐵礦含量低，結晶粒度細小，含有大量的易泥化的蛇紋石礦物，影響了精礦品位的提升和銅鎳金屬的有效回收，礦石分選的關鍵在於加強細磨最佳化磨礦細度，改善單體解離度，並採用細粒高效的分選方法強化分散和礦化過程，浮選柱旋流段的研究和最佳化可以改善細粒的分選效果。 採用CFD多相流數值模擬結合先進流場測量技術為研究手段，進行了實驗室浮選柱旋流段的流體力學過程分析，研究了循環壓力對液相水、氣泡及湍流耗散的影響，理論上分析了循環壓力對浮選柱旋流分選段流場的作用；然後通過純礦物試驗分析礦物、顆粒在浮選柱旋流段分布、分散以及礦化浮選情況，得出浮選柱旋流段，隨著循環壓力一定範圍內的增加，湍流能量依次升高，對細粒礦物的回收能力逐步加強。正浮選體系下，隨著循環壓力的增加，中尾礦之間的差異越來越大，可以進一步說明，增大循環壓力，有效提高礦物在旋流段的運動，使更多的目的礦物向中心運動，非目的礦物向邊緣運動。從而提高旋流段的分選能力。 最後最佳化旋流力場，組建試驗系統，進行了一段貧細鎳尾礦的柱式連續浮選試驗研究，並在此基礎上進行了工藝流程探索和改進，與常規的浮選機工藝和分選效果進行了對比，浮選柱精礦含鎳品位比浮選機提高了1.3個百分點，浮選柱對的作業回收率比浮選機提高了6.10個百分點，在-11.3μm粒級中，浮選柱回收率比浮選機提高了15個百分點，表明浮選柱旋流段強化了細粒的回收。 這一研究具有較好的理論價值，對於浮選柱以及浮選柱旋流段分選具有普遍的指導意義，並可利用其中的進展進一步最佳化旋流分選，提升貧細難選礦物的分選效率，因此項目研究也具有一定的實用價值。
