浮選廠

“浮選”即運用礦物（由地質作用所形成的天然單質或化合物）表面物理化學性質、物理性質的區別，使顆粒狀的礦物有選擇地附在氣泡上的選礦方式。浮選方法理論上能夠篩選不同的礦石。

浮選廠即利用浮選技術，篩選出不同的礦石。

基本介紹

• 中文名：浮選廠
• 外文名：flotation mill
• 原理：利用礦物的可浮性的不同
• 主要設備：球磨機、篩分機、浮選機

浮選工藝介紹

浮選（flotation）是漂浮選礦的簡稱，是根據礦物顆粒表面物理化學性質的不同，按礦物可浮性的差異進行分選的方法。利用礦物表面的物理化學性質差異選別礦物顆粒的過程，舊稱浮游選礦，是套用最廣泛的選礦方法。幾乎所有的礦石都可用浮選分選。如金礦、銀礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、輝銅礦、輝鉬礦、鎳黃鐵礦等硫化礦物，孔雀石、白鉛礦、菱鋅礦、異極礦和赤鐵礦、錫石、黑鎢礦、鈦鐵礦、綠柱石、鋰輝石以及稀土金屬礦物、鈾礦等氧化礦物的選別。

浮選工藝流程

破碎

所謂破碎即較大的材料在受到機械施力作用情況下，粒度由大變小的工藝過程。加工礦物環節的關鍵一步就是破碎。破碎劃分成四個環節：破碎過程、磨礦過程、超細粉碎（將粉粒物料磨碎到粒徑很細的操作）過程、超微粉碎過程。粉碎環節是能耗比較高的作業過程，破碎環節的根本原則即少磨多碎。

破碎流程可分為以下三類：

（1）一段破碎工作程式：一段破碎工作程式通常用作為無介質磨機提供符合實際的給料，通常同無介質磨機組成系統。此工藝工作程式比較簡單，所需設施不多，廠房用地面積也不大。

（2） 兩段破碎工作程式：大多小型廠可以採用的工藝工作程式。

（3） 三段破碎工作程式：此工作程式的基礎形式有三段一閉路破碎流程與三段開路破碎流程兩種。

洗礦作業的破碎工作程式中有時還應增添洗礦作業的破碎流程。

磨礦分級

（1）球磨、棒磨流程

對選礦來說，採取一段或者兩段磨礦作業，就能夠經濟地將礦石磨到所需的選礦粒徑、細度。兩段以上的“磨礦”作業，一般是由按照階段分選的實際要求所採取作業方式。

一段與兩段工作程式相對比而言，一段磨礦工作程式的優點主要為：設施比較少，出資不多，操作簡易化，不會出現由於一個磨礦段不正常工作影響到其它磨礦段的停機；停止工作時，損失也不多。然而磨機的寬範圍的給礦粒徑、細度，給裝球的合理性帶來了不利，較難獲得很細的最後的產物，磨礦收益不高。當所需最後產物最大粒徑、細度為0.15~0.2毫米時，通常皆採取一段磨礦工作程式。規模較小的企業，為簡單、方便化操作工作程式與設施配置，也可以採取1段磨礦工作程式。

兩段磨礦的顯著優點為：可以獲取很細的產品，可以在各個磨礦階段實施“粗磨”與“細磨”，尤其可以用在解決階段問題。在大型規模、中型規模的工廠，當所需小於0.15毫米的磨礦粒度，採取兩段磨礦，會很經濟，並且產品粒徑、細度組成幾乎相等，不會出現過粉碎較多的情況。依據第一段磨機和分級機聯接方式多樣化，兩段磨礦工作程式劃分成三類：第一段開路；第二段整體閉路；第一段部分閉路，第二段始終閉路工作的磨礦工作程式。

（2）自磨流程

自磨工作程式分為有濕磨與乾磨二種。不少選礦廠採取濕磨式流程。為了妥善處理自磨過程中的粒子難磨難題，提升磨礦生產效率，在無介質磨機中添加較少的數量的鋼球，此時叫作“半自磨”。全自磨一般同礫磨、細碎、球磨等破磨設施配合工作，依據不同的連結方式能夠構成多元的工藝工作程式。

篩分

將相異大小顆粒的混合材料，通過多層篩子或者單層篩子，而劃分為相異粒徑、細度級別的過程叫作“篩分”。篩分設施有直線振動篩（篩面的振動形式為直線運動）、共振篩（激振頻率接近於自振頻率時的振動篩）、萬能吊篩、固定篩（篩面固定不動的篩分機械）、慣性振動篩（借偏心塊迴轉慣性力激振的振動篩）、重型振動篩。

磨礦分級

磨礦作業是以研磨和衝擊為主，將礦石磨至粒度10~300微米大小的作業。它實際上是破碎作業的繼續，同時是礦石進行分選以前的最後一次加工。它使礦石中的有用礦物全部或大部分達到分離狀態，以便在分選作業中回收其中的有效成分。磨礦作業是在磨礦機中完成的。磨礦機是圓筒形的，筒體內壁襯有襯板，筒體內裝有研磨介質。

選金廠常用的磨礦機有以下類型：球磨機、棒磨機、礫磨機和自磨機。 分級是選礦廠選前準備及選礦過程中的重要作業。分級是根據礦粒由於粒度不同在介質中具有不同沉降速度的原理而使礦粒分級成不同粒級的過程。分級的目的與篩分相似，主要用於對0~2mm的礦粒進行分級。在磨礦循環中常進行預先分級和控制分級，以提高磨礦機效率並改善磨礦產品的粒度組成。

浮選

浮選也就是泡沫浮選，是依據礦物最外層相異的化學性質與物理性質來選別礦物的選礦法。在泡沫浮選環節中，礦物浮沉同礦物的密度（礦物的質量與其體積的比值）沒有太多關係。經研究發現礦物對水的親和力對其可浮性有影響，容易被水濕潤的物質難於上浮，而容易附在起泡上上浮的礦物普遍是與水親和力小的礦物，因此可以得到一個結論，浮選法的基礎是礦物被水潤濕性的差異。礦物的可浮性是礦物難浮與易浮的性質。而浮選法的原理就是利用礦物的可浮性的不同來選別礦物的。為了達到選礦的目的，可採取增添“浮選藥劑”的方法，使礦物的可浮性發生變化，使礦物朝著氣泡的能力增強的部位附著，所以，“浮選藥劑”的選擇也是重要的環節。

浮選環節需要搞好分選前的物品與材料的準備階段的工作，經磨礦分級的礦石，才能夠實現適宜浮選的細度、濃度要求。

另外，“浮選”還包括如下幾個基礎性作業：

（1）添加浮選藥劑和調整礦漿：是要形成礦物最外層性質的差異的目的，也就是使礦物最外層的潤濕性發生變化，使礦物最外層的的選擇性發生變化，使部分礦物粒子可以依附在氣飽周圍，而部分礦物粒子則不可以依附在氣飽周圍；

（2）攪混至有很多的氣泡產生：利用以浮選方法施行礦物分離的主要設備（浮選機）的充氣攪拌功能，使礦漿里的氣體向四外擴散而產生較多的氣泡，或者加快溶解在礦漿中的氣體達到微飽而析出；

（3）氣泡的無機化：礦物粒子朝著氣泡有選擇性地依附，此是浮選環節中最基礎的環節；

（4）無機化泡沫層的出現和刮出：無機化氣泡從氣泡浮選槽底部升至槽內礦漿面產生無機化飽沫層，有用礦物富集至分散在液體中的氣泡里，把有用礦物刮出而作為中礦產品。而不是“目的礦物”則在氣泡浮選槽里，進而實現分選的目標。

一般情況下，浮選作業浮起的礦物為礦物原料中的有用礦物，如此的浮游選礦環節叫作“正浮選”，與此相反，浮起的礦物是礦石中與礦石礦物（有用礦物）伴生的無用礦物部分——脈石，則叫作反浮選。

主要設備

球磨機

球磨機是物料被破碎之後，再進行粉碎的關鍵設備。這種類型磨礦機是在其筒體內裝入一定數量的鋼球作為研磨介質。球磨機是工業生產中廣泛使用的高細磨機械之一，其種類有很多，如管式球磨機，棒式球磨機，水泥球磨機，超細層壓磨機，手球磨機，臥式球磨機，球磨機軸瓦，節能球磨機，溢流型球磨機，陶瓷球磨機，格子球磨機。

球磨機

球磨機適用於粉磨各種礦石及其它物料，被廣泛用於選礦，建材及化工等行業，可分為乾式和濕式兩種磨礦方式。根據排礦方式不同，可分格子型和溢流型兩種。根據筒體形狀可分為短筒球磨機、長筒球磨機、管磨機和圓錐型磨機四種。

篩分機

碎散物料通過一層或數層篩面被分為不同粒級的過程稱為篩分。篩分機是利用散粒物料與篩面的相對運動，使部分顆粒透過篩孔，將砂、礫石、碎石等物料按顆粒大小分成不同級別的振動篩分機械設備。篩分機篩分過程一般是連續的，篩分原料給到篩分機械（簡稱篩子）上之後，小於篩孔尺寸的物料透過篩孔，稱為篩下產物；大於篩孔尺寸的物料從篩面上不斷排出，稱為篩上產物。

振動篩分機

浮選機

浮選機是浮游選礦機的簡稱，指完成浮選過程的機械設備。在浮選機中,經加入藥劑處理後的礦漿,通過攪拌充氣，使其中某些礦粒選擇性地固著於氣泡之上；浮至礦漿表面被刮出形成泡沫產品，其餘部分則保留在礦漿中，以達到分離礦物的目的。浮選機的結構形式很多，最常用的是機械攪拌式浮選機。

浮選機可以劃分成如下幾個類型：

（1）機械攪拌式浮選機

機械攪拌式浮選機（利用機械攪拌器實現對充氣和攪拌的浮選機）的特點：礦漿的攪拌與充氣皆是由機械攪拌裝置來完成的，是“外氣自吸式浮選機”的範疇，充氣攪拌器具有以下特點：與泵的抽吸特性相類似,能夠自吸礦漿與自吸空氣。

機械攪拌式浮選機

（2）充氣攪拌式浮選機

充氣攪拌式式浮選機特點為：較容易單獨地調節充氣量；“機械攪拌裝置”的磨損不大；分選指標良好；功率比較低。

（3）充氣式浮選機

其結構特點是：沒有傳動部件與機械攪拌器；其充氣特點是：由充氣器來進行“充氣”，氣泡的大小情況，由充氣器來調整其結構；礦漿和氣泡混合的特點：逆著流動的方向混合。用途：處理構件不複雜、較高的品位、易於礦石的“初步分選”、從粗選尾礦中分選有用成分的作業——掃選。

充氣式浮選機結構示意圖

（4）氣體析出式浮選機

氣體析出式浮選機亦稱變壓式（或降壓式）浮選機，重點用在含油廢水（工業生產過程中排出的含油類物質的廢水）的“脫油浮選”與“細粒礦物浮選”。

選礦技術的發展是同選礦工藝方法的完善及選礦設施的發展具有極為密切的關係。中國鎳、鉬、銅、鉛、鋅、鎢、鉍、汞、銻等多種有色金屬資源富礦不多，較多的細顆粒，較少的粗顆粒；較少的單一礦，生在同一礦床中的兩種或兩種以上的礦物共生礦比較多。為了全面有效利用我國雜、細、貧的礦產資源，實現礦行業的長久性發展，應積極完善選礦工藝方法，比如浮選、重選、重介質預選、磁電選等互相結合的多種聯合選礦工藝手段。在選礦設施上，確保設施獲得優質分選效果。

影響浮選工藝流程的因素

“浮選選礦工藝”系一個很繁雜的處理礦石的過程，該過程的影響要素可以劃分成可調節要素（浮選工作程式、礦漿中固體物料的含量、磨礦細度、浮選工藝對添加藥劑的種類和數量、加藥點和加藥方式的規定）與不可調節要素（生產用水的水體質量與原礦性質）。

為了達到礦粒與礦粒之間的互相分離，礦物最外層須具備相異的“潤濕性”，且在質量與數量上滿足形成泡沫的需要，還要有理想的機械設施，使其分為質量與性質相異的產品，這些設施即“浮選機”（以浮選方法施行礦物分離的主要設備）。