浮選機工藝，又稱浮游選礦，是指利用利用礦物表面的物理化學性質差異選別礦物顆粒的過程，是套用最廣泛的選礦方法。
主要用於選別銅、鋅、鉛、鎳、金等有色金屬，也可以用於黑色金屬和非金屬的粗選和精選。浮選適於處理細粒及微細粒物料，用其他選礦方法難以回收小於10μm 的微細礦粒,也能用浮選法處理。
基本介紹
- 中文名：浮選工藝
- 外文名：flotation process
- 定義：主要用於選別銅
- 方案：是套用最重要的工藝之一
- 設備：浮選工藝由顎式破碎機
- 影響因素：粒度等
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介紹
一些專門處理極細粒的浮選技術，可回收的粒度下限更低，超細浮選和離子浮選技術能回收從膠體顆粒到呈分子、離子狀態的各類物質。浮選還可選別火法冶金的中間產品，揮發物及爐渣中的有用成分，處理濕法冶金浸出渣和置換的沉澱產物，回收化工產品以及廢水中的無機物和有機物。
方案
浮選選礦是套用最重要的工藝之一，使用更是十分廣泛。據統計，有90%以上的有色金屬礦物都是浮選工藝處理。除此之外，還用於黑色金屬、貴金屬以及非金屬礦物的選礦，甚至近年來對水質的淨化領域等。從以上按標準工藝設計的浮選流程圖中可以很清晰地看到一般礦物的選礦處理過程，浮選機是進行浮選的重要裝置，礦漿經過充分的充氣攪拌後，有用礦物富集，完成浮選作業。流程中重要的步驟是浮選藥劑的選擇和操作，這樣才能達到好的選礦目的。
與其它選礦方法相比，浮選選礦經濟合理，效果甚好。註：此工藝按標準流程工藝設計，可按客戶年產量及要求的不同最佳化設計。
浮選工藝
開採的礦石先由選礦設備中主要的顎式破碎機進行初步破碎，在破碎至合理細度後經由提升機、給礦機均勻送進球磨機，由選礦設備球磨機對礦石進行粉碎、研磨。
經過球磨機研磨的礦石細料進入下一道工序：分級。螺旋分級機藉助固體顆粒的比重不同而在液體中沉澱的速度不同的原理，對礦石混合物進行洗淨和分級。
經過洗淨和分級的礦物混合料在經過磁選機時，由於各種礦物的比磁化係數不同，經由磁力和機械力將混合料中的磁性物質分離開來。
經過磁選機初步分離後的礦物顆粒在被送入浮選機，根據不同的礦物特性加入不同的藥物，使得 所要的礦物質與其他物質分離開。
在所要的礦物質被分離出來後，因其含有大量水分，須經濃縮機的初步濃縮，再經烘乾機烘乾，即可得到乾燥的礦物.
設備
浮選工藝由顎式破碎機、球磨機、分級機、磁選機、浮選機、濃縮機和烘乾機等主要設備，配合給礦機、提升機、傳送機可組成完整的選礦生產線。該生產線具有高效、低能、處理量高、經濟合理等優點。
該系列浮選機適用於有色黑色金屬的選別，還可用於非金屬如：煤瑩石、滑石的選別。由電動機三角帶傳動帶動葉輪旋轉，產生離心作用形成負壓，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，同時細化泡沫，使礦物粘合泡沫之上，浮到礦漿面再形成礦化泡沫。調節閘板高度，控制液面，使有用泡沫被刮板刮出。
影響因素
影響浮選過程的工藝因素很多，其中較重要的有：粒度（磨礦細度）；礦漿濃度；藥劑添加及調節；氣泡和泡沫的調節；礦漿溫度；浮選流程；水質等。
經驗證明，浮選工藝因素必須根據礦石性質的特點並通過試驗研究來確定和選擇，才能獲得最優的技術經濟指標。
粒度
為了保證浮選獲得較高的工藝指標，研究礦粒大小對浮選的影響以及根據礦石性質確定最適宜的入選粒度（細度）和其他工藝條件，是具有重要意義的。
浮選時不但要求礦物充分單體解離，而且要求有適宜的入選粒度。礦粒太粗，即使礦物已單體解離，因超過氣泡的浮載能力，往往浮不起。各類礦物的浮選粒度上限不同，如硫化礦物一般為0.2~0.25毫米，非硫化礦物為0.25~0.3毫米，對於一些密度較小的非金屬礦如煤等，粒度上限還可以提高。但是，磨礦粒度過細（如小於0.01毫米）也對浮選不利。實踐證明，各種粒度的浮選行為是有差別的。
不同礦物均有其最優的浮選粒度範圍。粒度過粗（大於0.1毫米）和過細（大於0.006毫米）都不利於浮選，回收率降低。
及時測定分級溢流細度的變化，可為磨礦分級操作提供依據，在沒有粒度自動測量和自動調節的情況下，一般可採用快速篩析法檢測。現場按規定每1~2小時測定一次，如果細度不合要求，就要及時改變磨礦分級設備操作條件，例如，調整磨機的給礦速率、分級機溢流濃度、磨礦濃度等。
粗粒浮選
在礦粒單體解離的前提下，粗磨浮選可以節省磨礦費用，降低選礦成本。在處理不均勻嵌布礦石和大型斑岩銅礦時，在保證粗選回收率前提下，有粗磨後進行浮選的趨勢。但是，由於較粗的礦粒比較重，在浮選機中不易懸浮，與氣泡碰撞的幾率減小，附著氣泡後因脫落力大，易於脫落。因此，粗粒礦粒在一般工藝條件下，浮選效果較差，為了改善粗粒的浮選，可採用下列的特殊工藝條件。
1、浮選機的選擇和調整
實踐證明，機械攪拌式浮選機內礦漿的強烈湍流運動，是促使礦粒從氣泡上脫落的主要因素。因此，降低礦漿運動的湍流強度是保證粗粒浮選的根本措施。為此可根據具體情況採取措施：（1）選擇適宜於浮選粗粒的專用浮選機，如環射式浮選機（中國），斯凱納爾（skinair）型浮選機（芬蘭），泡沫分選及流態化浮選機（原蘇聯）等；（2）改進和調節常規浮選機的結構和操作，如：適當降低槽深（採用淺槽型），縮短礦化氣泡的浮升路程，以免礦粒脫落；在葉輪區上方加格篩以減弱礦漿湍流強度，保持泡沫區平穩；增大充氣量、形成較多的大氣泡，有利於形成氣泡和礦粒組成的浮團，將粗粒“拱抬”上浮；刮泡時要迅速而平穩。
2、適當地增加礦漿濃度
3、 改進藥劑制度
選用捕收力強的捕收劑和合理增大藥劑濃度，目的在於增強礦物與氣泡的固著強度、加快浮升速度，此外補加非極性油，如柴油、煤油等輔助捕收劑，可以“鞏固”三相接觸周邊，增強礦物與氣泡的固著強度。
細粒浮選
細粒通常是指小於18微米或小於10微米的礦泥。由於細粒級礦粒（礦泥）具有質量小，比表面積大等特點，由此引起礦粒在調漿和浮選過程中的一系列特殊行為：
從微粒與微粒的作用看，由於微粒表面能顯著增強，在一定條件下，不同礦物微粒之間容易發生互凝作用而形成非選擇性聚集，微粒易於粘著在粗粒表面形成礦泥罩蓋；
從微粒與介質的作用看，微粒具有大的比表面積和表面能，因此，具有較高的藥劑吸附能力，吸附選擇性差；表面溶解度增大，使礦漿“難免離子”增加；質量小易被水流機械夾帶和泡沫機械夾帶；
從微粒與氣泡的作用看，由於接觸效率及粘著效率降低，使氣泡對礦粒的捕獲率下降，同時產生氣泡的礦泥“裝甲”現象，影響氣泡的運載量。
上述種種行為，均是導致細粒浮選速度變慢、選擇性變壞、回收率降低、浮選指標明顯惡化的主要原因。
為減輕和防止礦泥的有害影響和強化細粒浮選，近代浮選實踐中常採用下列工藝措施：
1、消除和防止礦泥對浮選過程的干擾
（1）脫泥
這是一種根除礦泥影響的辦法。分級脫泥是最常用的方法，如在浮選前用水力旋流器分出某一粒級的礦泥，或將其廢棄或將礦泥和粗砂分別處理，即進行所謂“泥砂分選”；對於一些易浮的礦泥，也可在浮選前加少量起泡劑預先浮選脫除。
（2）添加礦泥分散劑 將礦泥充分分散可以消除“礦泥覆蓋”現象和微粒間發生無選擇性互凝的有害作用，常用的礦泥分散劑有：水玻璃、碳酸鈉、六偏磷酸鈉等。
（3）分批加藥 將捕收劑分段分批添加，既可保持礦漿中藥劑的有效濃度，又可提高選擇性。
（4）降低浮選的礦漿濃度 降低浮選礦漿濃度，一方面可以減少礦泥污染精礦泡沫；另一方面也可降低礦漿粘度。
2、選用對微粒礦物具有化學吸附或螯合作用的捕收劑，以利於提高浮選過程的選擇性。
3、套用物理的或化學的方法，增大微粒礦物的外觀粒徑，提高待分選礦物的浮選速率和選擇性，近代根據這一原理髮展起來的新工藝主要有：
（1）選擇絮凝浮選 採用絮凝劑選擇性絮凝微粒的目的礦物或脈石礦泥，然後用浮選法分離。此法已用於細粒赤鐵礦的浮選（美國蒂爾登選廠）。
（2）載體浮選 利用一般浮選粒級的礦粒作載體，使細粒罩蓋於載體上，然後與載體一起浮出。載體可用同類載體（礦物），也可用異類載體（礦物）。
（3）團聚浮選 又稱乳化浮選，細粒礦物經捕收劑處理，並在中性油作用下，形成帶礦的油狀泡沫。此法已用於選別細粒的錳礦、鈦鐵礦、磷灰石等。其操作工藝條件分為兩類：一類是捕收劑與中性油先配成乳狀液加入；二類是在高濃度礦漿中（70%固體），先後加入中性油及捕收劑，強烈攪拌。
4、減小氣泡粒徑實現微泡浮選在一定條件下，減小氣泡粒徑，不僅可以增加氣液界面，同時可增加微粒的碰撞幾率和粘附幾率，有利於微粒礦物的浮選。主要的工藝有：
（1）真空浮選 採用降壓裝置，從潛液中析出微泡的真空浮選法，氣泡粒徑一般為0.1~0.5毫米。研究證明，從水中析出微泡浮選細粒的重晶石、螢石、石英等是有效的。其他條件相同時，用常規浮選法，重晶石精礦的品位為54.4%，回收率為30.6%，而用真空浮選品位可提高到53.6~63.6%，相應的回收率為52.9~45.7%。
（2）電解浮選 利用電解水的方法獲得微泡，一般氣泡粒徑為0.02~0.06毫米，用於浮選細粒錫石時，單用電解氫氣泡浮選，粗選回收率比常規浮選顯著提高，由35.5%提高到79.5%，同時品位提高0.8%。此外，近年來還開展了其他新工藝的研究，如控制分散浮選、分支浮選等用於鐵礦、黑鎢細泥浮選，均取得良好效果。
