微細(xì)粒浮選回收尾礦中有用組分

曾 理，姚占珍

（甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 金昌 737100）

多年來，我國高開采、低利用的開采模式，導(dǎo)致大量的貧礦、尾礦產(chǎn)生，“貧、細(xì)、雜”的特征越發(fā)明顯。

有用元素有的因嵌布粒度極細(xì)或過粉碎而呈現(xiàn)單體解離的微細(xì)粒。礦物中的原生礦泥（-18μm或-10μm）和次生礦泥通過不同作用機(jī)制影響浮選過程，惡化分選環(huán)境，以致有用組分難以回收。因此，微細(xì)粒浮選是進(jìn)行貧礦、尾礦開發(fā)、資源回收的有效途徑，對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)有重大貢獻(xiàn)。

1 微細(xì)粒浮選

1.1 微細(xì)粒礦物特征

一般泡沫浮選的粒度范圍下限為3～7μm，0.1μm以下屬于膠粒分散體，介于7μm與0.1μm之間為微細(xì)粒。微細(xì)粒有兩大特征：一是質(zhì)量小,二是比表面大。這些特征引起它在介質(zhì)中的物理化學(xué)行為的一系列變化，從而導(dǎo)致微細(xì)粒浮選惡化。圖1為微細(xì)粒特征與浮選行為的關(guān)系。

1.2 微細(xì)粒浮選研究方向

礦粒表面有選擇地疏水化和增大微粒浮選粒度可提高微細(xì)粒浮選回收效率，鑒于此，近年對微細(xì)粒浮選的研究主要集中在細(xì)粒浮選設(shè)備開發(fā)、對礦粒預(yù)處理以增大顆粒的“表觀粒徑”和新型高效浮選藥劑的開發(fā)等方面。為解決質(zhì)量效應(yīng)帶來的細(xì)粒難選問題。

目前已發(fā)展出通過增大氣泡與疏水性礦物的碰撞幾率和粘附效率，減少脈石礦粒夾雜的浮選柱、離心力場浮選設(shè)備以及微泡析出式浮選設(shè)備[1]。通過選擇性絮凝浮選和疏水聚團(tuán)，增大浮選粒度，例如乳化浮選，載體浮選，球團(tuán)浮選，兩液分離等。

圖1 微細(xì)粒特征與浮選行為的關(guān)系（G、R為對品位、回收率的影響）

2 微細(xì)粒浮選方法

2.1 絮凝浮選

絮凝浮選通過增大微粒的“表觀粒徑”來回收有用成分。剪切絮凝浮選可在一定程度上提高回收率，但并不能從根本上改善分選效果。油團(tuán)聚分選中的乳化浮選針對石墨、輝鉬礦、煤等天然疏水性礦物和磷、錳等礦物，已有工業(yè)化應(yīng)用。同類載體浮選于異類載體浮選相比，在提高精礦指標(biāo)方面表現(xiàn)更好，異類載體浮選對載體的成本和回收有要求，多用于精選。陳秀珍[2]在對細(xì)粒級白鎢礦的載體浮選工藝研究中指出，以1%油酸預(yù)處理的聚苯乙烯PS為載體，可提高細(xì)粒白鎢礦的回收率；載體粒度、用量和攪拌方式影響載體浮選過程。

2.2 離子浮選

離子浮選能有效去除溶液中濃度小于1mg/L的金屬離子。張海軍等[3]對含鉛酸性礦業(yè)廢水進(jìn)行離子浮選，浮選后鉛離子殘余濃度僅0.515mg/L。離子浮選的核心是離子浮選藥劑，要求離子浮選藥劑必須對目的金屬具有良好的選擇性，并且穩(wěn)定性強(qiáng)、毒性小、能夠再生、價廉易得。目前應(yīng)用于離子浮選的藥劑只有羧酸類、蠟(C＞16)、烷基磺酸鹽以及能形成螯合物的捕收劑等少數(shù)品種。

2.3 浮選柱浮選

浮選柱已廣泛用于有色金屬硫化礦（銅礦、輝鉬礦、銻礦等）、氧化礦（氧化鎢礦、磁鐵礦、赤鐵礦等）、含金礦以及石墨等非金屬礦的選別。

幾十年來，浮選柱朝向柱體高度降低、礦化方式多樣、充氣方式完善的方向發(fā)展。目前，加拿大工藝技術(shù)公司的CPT浮選柱、美國Deister選礦公司的Flotair浮選柱，以及我國的旋流-靜態(tài)微泡浮選柱都是應(yīng)用比較廣泛的浮選設(shè)備。王大鵬[4]利用旋流-靜態(tài)微泡浮選柱分選安寧硅鈣質(zhì)膠磷礦，在給礦品位相近情況下，經(jīng)浮選柱正-反兩段流程，精礦回收率比浮選機(jī)高2.69%，精礦品位高1.62%個百分點(diǎn)。

2.4 其它浮選

除以上幾種浮選方法外，對于微細(xì)粒礦泥的浮選還可采用加壓/減壓浮選、電浮選、綜合力場浮選等方法，通過外力改變微細(xì)粒礦物的分選特性。

C·И·切爾里赫[5]以經(jīng)超聲波處理的金和黃鐵礦混合物，用丁基黃藥在pH=8條件下浮選，黃鐵礦只需處理2min即達(dá)到最大回收率，表明礦漿超聲波處理可大幅提高礦物可浮性和減少捕收劑用量。

3 結(jié)論

（1）微細(xì)粒礦物質(zhì)量小，具有高比表面積和表面能，常規(guī)選別回收難，藥劑要求高，對貧礦、尾礦有用組分的回收困難集中在對微細(xì)粒的處理和回收。

（2）微細(xì)粒浮選研究重點(diǎn)在于添加藥劑或其他物理化學(xué)方法增大礦粒表觀粒徑，結(jié)合高效浮選藥劑和浮選設(shè)備可提高浮選指標(biāo)。