实验六 混合铜矿浮选实验 实验七 萤石的浮选
一、实验目的
1.了解和掌握混合铜矿的浮选方法。
2.了解所使用的浮选药剂的作用。
3.进一步掌握浮选实验操作和对实验结果的处理方法。
二、实验原理
混合铜矿石对于氧化矿和硫化矿的混合铜矿石，一般采用硫化浮选法，其流程有两种:①先选出硫化矿物，尾矿经硫化后再选氧化矿物;②采用硫化后氧化矿物与硫化矿物同时浮出。采用哪种流程较合适，应根据试验加以确定。氧化矿物与硫化矿物同时浮选的工艺条件与氧化矿石的浮选基本一致，只是硫化钠及捕收剂的用量，随矿石中氧化矿物含量的减少而相应减少。硫化后浮选氧化矿物时，硫化矿物可以很好地浮游。
脂肪酸类捕收剂对有色金属氧化矿物具有良好的捕收性，但因选择性差(特别当脉石是碳酸盐矿物时)，精矿品位不易提高。黄药类捕收剂中仅高级黄药对有色金属氧化矿物有一定捕收作用。但未经硫化，直接用黄药浮选氧化铜矿时因成本高在工业上未得到应用。实践上得到应用的方法有:
1.硫化法:最为普遍，工艺简单，凡能进行硫化的氧化铜矿均可用此法进行浮选。经硫化后的氧化矿具有硫化矿的性质，可用黄药进行浮选。孔雀石和蓝铜矿很容易用硫化钠硫化，而硅孔雀石和赤铜矿较难硫化。
硫化时硫化钠用量可达1～2kg/t(原矿)。因硫化钠等硫化剂本身易氧化，作用时间短，生成的硫化膜不稳固，强烈搅拌容易脱落，所以应分批添加，并不需预先搅拌，直接加入浮选槽。硫化时，矿浆pH值越低，硫化越快。
矿泥多、需分散时应加分散剂，通常用水玻璃。捕收剂一般用丁基黄药或同黑药混合使用。矿浆pH值通常保持9左右，过低时，可适量添加石灰。
2.有机酸浮选法:有机酸及其皂类可很好地浮选孔雀石及蓝铜矿。如脉石矿物不是碳酸盐类矿物时可用此法。否则，将使浮选失去选择性。当脉石中含有大量可浮的铁、锰矿物时，会产生同样的效果，使浮选指标变坏。用有机酸类捕收剂进行浮选时，通常还要添加碳酸钠、水玻璃、磷酸盐作脉石的抑制剂和矿浆调整剂。
3.浸出-沉淀-浮选法:当采用硫化法和有机酸法都不能得到满意的效果时采用。该法利用氧化铜矿物比较容易溶解，将氧化矿先用硫酸浸出，然后用铁粉置换，沉淀析出金属铜，再用浮选法浮出沉淀铜。该法首先应根据矿物嵌布粒度，将其磨到单体解离，(-200网目占40%～80%)。浸出液为0.5%～3%的稀硫酸溶液，酸的用量随矿石性质在2.3～45kg/t(原矿)变化。对于难浸出的矿石，可采用加温(45～70℃)浸出。浮选在酸性介质中进行，捕收剂用甲酚黑药或双黄药。未溶解的硫化铜矿物和沉淀金属铜一起上浮，进入浮选精矿。
除此外，还有氨浸-硫化沉淀-浮选法、离析-浮选法。离析法比浸出-浮选法优越，缺点是热能消耗大、成本较高。
三、实验设备、药剂与矿样
1.设备:锥形球磨机，1.5L、1.0L、0.5L实验室用XFD-63型单槽浮选机。
2.药剂:黄药、石灰、硫化钠和起泡剂。
3.矿样:实验所用的矿样为某铜矿选矿厂的矿样，含铜约0.59%，硫化铜主要为辉铜矿(Cu2S)，氧化铜约占24.91%，主要为孔雀石，脉石主要是以石英为主的硅酸盐类矿物。
四、实验步骤
1.配药
操作如实验五。
2.磨矿
操作如实验五。
3.流程
见图7-6-1。
图7-6-1 混合铜矿浮选流程
4.浮选操作
(1)首先将浮选机洗净，将磨好的矿浆倒入槽内，并将盆上粘附的矿浆全部用洗瓶洗至槽内，将浮选槽的循环空对准浮选机上的循环孔后，启动浮选机，立即添加水至矿浆面距刮出堰面低10～15mm即不再发出吸气声音。
(2)调浆加药处理:按确定的药剂条件与顺序加入药剂，首先加入呈溶液状态的药剂，如:捕收剂丁黄药100g/t，用吸液管按计算出毫升数加入，搅拌3min;然后，用针头吸取油状起泡剂药剂以滴数滴入浮选槽，搅拌2min。
(3)测定矿浆pH值:矿浆经调浆与加药处理，浮选前应测矿浆pH值，将浮选机停止，沉淀片刻，吸取少量澄清液，在pH计上测定pH值，测完后将溶液倒回。
(4)浮选:①浮硫化铜——矿浆经加药处理后打开充气阀，计时间，开动刮泡装置，浮选开始，泡沫刮入盆中，浮选过程中仔细观察泡沫状态、颜色、泡沫层厚度、矿化好坏等现象，并记录下来。浮选过程的不断进行，矿浆面下降，适当添加补给水保持一定的矿浆面。浮选至终点记下浮选时间，关闭充气阀，停止刮泡，但仍使浮选机保持搅拌状态，准备进行氧化铜矿浮选。②浮氧化铜——在浮选槽中继续加入药剂:加Na2S 300g/t，搅拌5min;加丁基黄药200g/t，搅拌3min;加起泡剂1滴，搅拌2min。然后打开气阀，充气，开始刮泡，直至浮选终点。当刮泡结束，关闭气阀，关闭电机，将尾矿浆从浮选槽中倒出，并将浮选槽洗净。
(5)精选:将硫化铜粗精矿和氧化铜粗精矿合并倒入1.0L或0.5L浮选槽中进行精选，精选时不加药，直接加水把液面调至距刮出堰面低10～15mm，开电机进行搅拌3min，打开气阀，开始刮泡进行精选，直至精选完毕。
(6)产品处理:将浮选精矿与尾矿分别过滤、烘干，再经缩分取样，送去化验。
五、数据处理
将实验结果填于表7-6-1中。
表7-6-1 混合铜矿浮选实验结果
六、思考题
1.浮选过程中，仔细观察两种铜精矿的颜色有什么区别。
2.硫化钠对氧化铜矿物的浮选有什么作用?
实验六 开路流程实验~
一、实验目的
综合实验三、实验四、实验五的结果，在最佳磨矿细度、最佳捕收剂用量、最佳调整剂用量的基础上进行精选扫选实验，以确立流程的内部结构，即确立精选的次数和扫选的次数以及作业条件，并对中矿性质进行考察研究，为浮选流程的拟定和闭路试验提供条件。
二、实验原理
为了进一步提高精矿品位和降低尾矿品位提高有用矿物的回收率，浮选流程中的精选作业和扫选作业是必不可少的，刮取的粗精矿和尾矿需要进一步精选和扫选，在精选作业中，通常不再加捕收剂和起泡剂，但要注意控制矿浆pH值，在某些情况下需加入仰制剂、解吸剂，甚至对精选前的矿浆进行特别处理。精选时间视具体情况确定。
三、实验设备
同实验三。
四、实验步骤
1.按实验三确定的最佳磨矿粒度，按实验三的磨矿操作磨2份矿样。
2.按预先设计好的浮选方案进行浮选，流程如图8-6-1，操作步骤同实验三。
为避免精选作业的矿浆浓度过分稀释，或矿浆体积超过浮选机的容积，可事先将泡沫产物静置沉淀，用医用注射器将多余的水抽出。脱出的水装入洗瓶，用作将粗精矿洗入浮选机的洗涤水和浮选补加水。影响浮选过程的其他因素，可根据又体情况，参考上述的实验方法和有关资料进行实验。
五、数据处理
按下式分别计算出各产品的回收率:
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式中:ε——产率回收率，%;
图8-6-1 开路实验流程图
γ——产品产率，%;
β——产品品位，%。
表8-6-1 开路流程实验结果
六、思考题
怎样考察开路实验的中矿?
一、实验目的
1.进一步掌握实验室球磨机和实验室型单槽浮选机的结构和操作。
2.了解和掌握实际矿石的常用的浮选分离方法。
二、实验原理
随着工业矿床向贫、细、杂的趋向转移，采用浮选法来处理工业矿床得到日益发展。当前，采用浮选法来处理复杂硫化矿，其最基本的原则流程有:①优先浮选:这一方案适用于较简单易选的矿石，如铜锌硫矿和铅锌硫等。②混合浮选:矿石中矿物呈集合体存在，在粗磨条件下，能得到混合精矿和废弃尾矿的矿石，可用此方案。③部分混合浮选:适于粗细不均匀嵌布的矿石。④等可浮性浮选。
而对复杂非硫化矿来说，特别是含钙矿物的矿石，其分选技术主要取决于采用有效的浮选剂。如果非硫化矿中有硫化矿共生。如含硫化矿的萤石矿，一般先用黄药类捕收剂将硫化矿浮出后再用脂肪酸浮萤石。为了保证非硫化矿精矿质量，处理该类矿石时，精选次数都较多(6～8次)，否则，精矿质量得不到保证。
不论处理复杂硫化矿或含硫化矿的非硫化矿矿石，其加工工艺条件——磨矿细度、流程结构、药剂制度等的选择，主要取决于矿石性质，如矿石中矿物的嵌镶关系，矿物的嵌布粒度、矿物的种类及含量等。
三、实验设备、药剂与矿样
1.设备:XMQ-67型φ240×90锥型球磨机;1.5L、1.0L、0.5L实验室用XFDⅢ型单槽浮选机。
2.药剂:水玻璃、醋酸钠、硫酸、油酸、2#油。
3.矿样:某地萤石-石英矿，含矿泥达10%。
四、实验步骤
1.磨矿
采用的磨矿浓度65%。
2.药剂的配制与添加
浮选前，应把要添加的药剂数量准备好。水溶性药剂配成水溶液添加。水溶液的浓度，示药剂用量多少来定，一般配成1%～2%的浓度，添加药剂的数量可按下式进行计算:
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式中:V——添加药剂溶液体积，mL;
q——单位药剂用量，g/t;
Q——试验的矿石质量，kg;
C——所配药剂浓度，%。
非水溶性药剂，如油酸、松醇油、中性油等，采用注射器直接添加，但需预先测定注射器每滴药剂的实际重量。
3.浮选
(1)将磨好的矿浆从容器中移入浮选槽后，把浮选槽固紧到机架上(注意:在固紧浮选槽时，确保浮选槽的循环空对准浮选机上的循环孔)。
(2)接通浮选机电源，搅拌矿浆。然后按图7-7-1流程先调整剂，后捕收剂，最后起泡剂的顺序添加并搅拌相应时间后，充气并进行刮泡。
图7-7-1 萤石浮选流程
(3)分别将泡沫产品和槽内产品过滤、烘干、称量，记入表7-7-1中。然后用四分缩分法分别取泡沫产品和槽内产品化验样品化验。
表7-7-1 萤石浮选实验结果
注:各产品之质量和与原矿质量之差，不得超过原矿质量的±1%，若超过±1%，该实验得重做。
五、数据处理
按下式分别计算出各产品的回收率:
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式中:ε——产率回收率，%;
γ——产品产率，%;
β——产品品位，%。
六、思考题
1.分析实验所用油酸、硫酸、水玻璃、CMC的作用。
2.影响浮选实验的精度有哪些因素?
