浮选试验报告何志红.doc

成绩：矿物加工研究方法（浮选）专题实验研究报告澳大利亚磷矿浮选实验室试验研究姓名：何志红班级：矿物加工工程08级02班组别：第二大组第三小组组长：何志红组员：郭文文 陈珺 黄纲指导老师：罗惠华实验日期：2011年10月25日2011年12月6日武汉工程大学目录1.试验目的22.试验任务23.试验原理24.实验设计和方案确定35.实验仪器设备、药剂106.实验矿样性质与准备107.试验数据处理及分析117.1磨矿时间与磨矿细度关系117-2磨矿细度试验127.3粗选药剂用量试验147.4浮选温度试验167.5浮选时间试验177.6开路流程试验187.7闭路流程试验198.实验结论209.试验建议与存在问题2110.致谢21一实验目的1掌握矿物加工研究方法专题实验（浮选）方案设计方法2了解矿物加工研究方法专题实验（浮选）的内容和试验程序二实验任务根据澳大利亚磷矿样，通过一系列试验初步了解矿样的自然特性（包括密度组成、粒度组成、可浮性），然后自行进行多因素试验设计，最终确定浮选指标的最佳条件，其中所探索的单因素数不少于3个，水平不低于3个，正交或寻优的因素数不少于2个，水平不低于3个。浮选指标要求同时计算精矿产率、回收率。在数据处理中应设计规范的表格和图，所有试验数据的误差应控制在标准规定的范围内或由指导老师确定的误差范围内，编写一份完整的试验报告三实验基本原理浮选又名浮游选矿，主要根据矿物的清水性或疏水性的差异，对细粒矿物进行分选的方法。在浮选过程中疏水的有用矿物粘附在气泡上而亲水的沸石矿物留在水中，从而实现彼此分离。该实验的主要内容包括：确定选别方案，通过实验分析过程的影响因素，查明各个因素在过程中的主次位置和相互影响的程度，确定最佳工艺条件；提出最终选别指标和必要的其他技术指标。由于浮选过程中各种矿物的选择性分离是基于矿物可浮性的差异，因此，用各种药剂调整矿物可浮性差异，是浮选实验的关键。按照以下程序进行。1拟定原则方案。根据所研究的矿石的性质，结合已有的生产经验和专业知识，拟定原则方案，例如多金属硫化矿矿石的浮选，可能的原则方案有优先浮选，混合浮选部分混合优先浮选，等可浮浮选等方案；对于赤铁矿的可浮，可能的原则方案有正浮选反浮选选择性絮凝浮选等方案；对于铝土矿的浮选，可能的原则方案也有正浮选和反浮选方案。对于胶磷矿的复选原则方案，有直接浮选反浮选正反浮选双反浮选反正浮选等。2准备实验条件。包括试样制备，设备和检测仪器准备，药剂配制等。3预先实验。对每一可能的原则方案进行预先实验，找出各自的适宜条件和指标，最后进行技术经济比较予以确定，从而确定矿石的可能的研究方案，原则流程，选别条件和可能达到的指标。4条件实验（或称系统实验）。根据预先试验确定的方案和大致的选别条件，编制详细的实验计划，进行系统实验来确定适宜的浮选条件。5流程试验。包括开路流程和闭路流程试验。开路实验为了确定达到合格技术指标，所需的粗选，精选和少选次数。闭路流程实验是在不连续的设备上模仿连续生产的过程的分批实验，即进行一组将前一组的中矿加到下一实验相应地点的实验室闭路实验。目的是确定中矿的影响，核定所选的浮选条件和流程；并确定最终指。四实验设计和方案确定4.1磨矿试验4.1.1磨矿每次试验取1000g矿样，放入XMB-67型200240棒磨机中，用1000ml的量筒取1000ml水倒磨机中，关闭磨矿筒，启动磨机开关开始磨矿，在磨矿规定时间后，关闭磨机开关，倒出矿浆静置，备用。4.1.2分样过程在静置矿浆5min左右后，将矿浆中的上层清液装入洗瓶中作为分样和后面试验做的冲洗水。将矿浆倒入XSHF-2-3湿式分样机中，打开搅拌开关，在搅拌2min左右后，打开分样开关，进行分样，矿样将均匀的分装在12个试验杯中，在分样结束后，按照分样盘的对位关系每次取对位的两杯矿样作为一组，转移到试验台上。4.1.3注意事项在加入样品前先检验磨机是否漏水，在确认无漏水后加入样品。加入样品后应确认给料口盖已拎紧，防止在磨矿过程中，给料口盖冲出，料液溅出。磨机开启的同时按下秒表，记录时间。4.2磨矿试验磨矿分样浮选过滤烘干称重制样4.3磨矿细度实验4.3.1实验步骤磨矿分样浮选过滤烘干称重制样4.3.2浮选流程X原矿K1min Na2CO3 6.0Kg/T1min Na2SiO3 1.5Kg/T2min 捕收剂 1.5Kg/T T=18.0T=7、8、9、10 min图1磨矿细度流程图44粗选药剂用量条件试验4.4.1三因素两水平全面析因试验表4.4-1各因素的不同水平取值 因素 水平A(Na2CO3)B(Na2SiO3)C(H-2)12Kg/T1.5Kg/T1.5Kg/T26Kg/T7.5Kg/T2.5Kg/T4.4.2析因试验安排表因素水平 试验点ABABCACBCABC123456711111111211122223122112241222211521212126212212172211221822121124.4.3浮选流程X原矿K1min Na2CO3 变量1min Na2SiO3 变量2min 捕收剂 变量 T=18.0T=10min图2磨矿细度流程图4.4.4注意事项选矿效率和回收率为依据进行数据处理并用t检验或F检验，查找各因素对试验指标的效应，确定最陡坡 。 4.5粗选药剂用量的最佳组合试验4.5.1药剂用量的确定表4.5-1药剂用量制度 因素 序号A kg/TB Kg/TC Kg/T 16+0.5562.5+0.1526 +1.14.52.5 +0.336+1.6532.5 +0.4546+2.21.52.5+0.64.5.2浮选流程X原矿K1min Na2CO3 变量1min Na2SiO3 变量2min 捕收剂 变量 T=18.0T=10min图3磨矿细度流程图4.5.3注意事项 按确定的新步长布置3-4个点进行登山试验，以找到最优条件为止才能结束整个选优实验。4.6浮选温度试验4.6.1温度调节范围 T=20、25、30、354.6.2浮选流程 尾矿原矿精矿1min Na2CO3 7.1Kg/T1min Na2SiO3 4.5Kg/T2min H2 2.8Kg/T T=变量T=10min图4浮选温度试验流程图 4.7浮选时间测定试验1minXK4K3K1原矿K2 222222222222222122 Na2CO3 7.5Kg/T Na2SiO3 1.5Kg/T H2 2.8 Kg/T T=30T=10min图5浮选时间试验流程图 1min1min1min4.8开路流程试验（流程图如下）4.9闭路流程实验图6闭路流程操作图五实验仪器设备药剂1磷矿石，2颚式破碎机，3对辊破碎机，4振动筛，5铁锹，6矿样袋，7磨矿机，8湿式分样机，90.5L 实验室用浮选机，10天平，11移液管若干，12可控温烘箱，13瓷盆若干，14浮选药剂：碳酸钠：配置成10的水溶液；水玻璃：配置成5的水溶液；捕收剂：配置成2的水溶液；15湿式振动筛，16过滤机。六实验矿样性质与准备 矿石可选性研究，是由一系列的试验组成。研究前，要讲取来的原始试样（总试样）破碎缩分成许多单份试样，供这些分析，鉴定和实验研究项目使用，这项工作，就称为试样的制备或加工。制备的这些单份检测样和实验样，不仅在数量上和粒度上应满足各项具体检测和实验工作的要求，而且必须在物质组成和特性方面仍能代表整个原始试样。试样制备操作包括四道工序，即筛分破碎混匀缩分。为了保证试样的代表性，必须严格而准确地进行每一项操作，绝不允许粗心大意。（1）筛分 破碎前，往往要进行预先筛分，以减少破碎工作量，破碎后还要检查筛分，将不合格的粗粒返回破碎。对于粗碎作业，若试样中细粒不多，而破碎设备生产能力大，就不必预先筛分。（2）破碎 实验室内第一二段破碎一般用颚式破碎机。第一段破碎机的规格可为150100（125）或200150mm，相应的最大给矿粒度分别为100和140mm。不能入破碎机的大块可用手拣出或用筛子预先隔除。放在铁板上用人工锤碎。第二段颚式破碎机的规格一般为10060mm，排矿粒度可控制到小于610mm，一般只要设备工作状况允许，总希望利用颚式破碎机将试样破碎的小一些，以减轻下一段对辊机的负荷，因为对辊机生产能力通常较低，往往是整个加工操作中最费时间的一道工序。第三段破碎（有时还有第四段破碎）通常均用对辊机，其规格一般为20075或200125mm，需经反复闭路操作，才能将最终粒度控制到小于12mm。为制备分析试样，可利用盘磨机，常用的规格有150175250mm等；也可用普通的实验室型球磨机。必须避免铁质污染时，应改用球磨或玛瑙研钵等非铁器械。（3）混匀 在试样缩分工作中，混匀操作是很关键的一环，只有混匀了，采能分得匀。常用的混匀方法有以下三种： （1）移锥法 即利用铁铲将试样反复堆锥。堆锥时，试样必须从锥中心给下，以便使试样能从锥顶大致等量地流向四周。铲取矿石时，则应沿锥底四周逐渐转移铲样的位置。如此反复堆锥35次，即可将试样混匀。（2）环锥法 与第一法类似，但第一个圆锥堆成后，不是直接把它移向第二锥。而是将其由中心向四周耙（或铲取）成一个环形料堆，然后再沿环周铲样，堆成第二个圆锥，一般也至少要堆锥三次，才能将试样混匀。（3）翻滚法 此法仅适用处理少量细粒物料，如磨细的分析试样。具体做法是，将试样置胶布或漆布上，轮流地提起布的每一脚或相对的两角，使试样翻滚达到混匀的目的。但翻滚的次数必须相当多否则不易混匀。若矿石中有用成分颗粒比重很大而含量很低（如黄金），则有用成分在翻滚过程中将富集到试样的地成，这在下一步分样操作时必须注意。4缩分 试样的缩分，必须在充分混匀后进行，对于浮选工艺常用的方法为环割法。具体做法是：将用移锥法或环锥法混匀的试样，耙成圆环，然后沿环周依次连续割去小份试样。割取时应注意一下两点：一是每一份试样均应取自环周上相对（即相对180角）的两处；二是铲样时每铲均应从上到下，从外到里铲到底，而不能只是只铲顶层而不铲底层，或只铲外援而不铲内缘。为此目的，环周应尽可能大一些，而环带应尽可能窄一些，样铲的尺寸也应选择恰当，争取做到恰好每次两铲即可组成一份试样1000g。将试样装袋包装，在试样带上标上样品名称和日期，以备用。7实验数据处理及分析7.1磨矿时间与磨矿细度关系磨矿利用XMB-67型 200240棒磨机，磨矿浓度为50%即在磨机中加入1000g矿样和1000ml水，磨一定的时间，测定其细度。具体操作步骤如下：1）检查磨矿机是否完好；2）取一份1000g的矿样，按50%的磨矿浓度计算出所需的加水量；3）分别按以确定好的的不同磨矿时间进行磨矿；4）将磨矿产品在湿式分样机上进行分样，取对角的两杯矿样用200木筒筛进行水冲湿筛，筛去-200目（筛中水较清时为止），筛上产品烘干、称重；5）将湿筛烘干的筛上产品（+200目），称取出100g用200目筒筛进行干筛，然后对+200目部分称重并算出筛上产品的产率。试验结果记入表7-1；6）换算出不同磨矿时间下个磨矿产品的细度（-200目百分含量），并以磨矿时间（分）为横坐标，以对应的磨矿细度为纵坐标绘制磨矿筛析曲线。表7-1不同磨矿时间磨矿实验结果磨矿时间/min78910+200目含量/g21.3317.329.758.65-200目含量/g78.7782.6890.2591.35合计/g1001001001007.2磨矿细度实验选前的磨矿作业，目的是使矿石中的矿物得到解离，并将矿石磨到适于浮选的粒度。其实验流程图7-2所示：X原矿K1min Na2CO3 6.0Kg/T1min Na2SiO3 1.5Kg/T2min 捕收剂 1.5Kg/T T=18.0-0.074mm 变量图7-2 磨矿细度流程图表7-2不同磨矿对浮选指标的影响记录表磨矿细度-200目产品名称重量/g产率品位*原矿品位回收率选矿效率E78.77K71.7243.9627.3323.50 51.137.17X91.41 56.0420.5082.68K72.73 44.81 27.55 23.50 52.537.72X89.56 55.19 20.2190.25K81.81 51.66 27.4723.5058.83 7.17 X76.56 48.34 20.5591.35K83.30 51.76 26.6923.8657.906.14 X77.65 48.24 20,82由表中数据得知在磨矿时间为9分钟，即-200目的含量为90.25时所获得指标最好，兼顾了精矿品味和选矿效率。故后续试验应该每次都选择磨矿9分钟，但是很遗憾在后来的实验中磨矿时间均为10分钟。7.3粗选药剂用量实验表7-3-1析因试验试验结果表一三因素二水平产品名称重量/g产率品位*回收率选矿效率EA-1B-1C-15K61.5337.5527.27 44.52 6.97 5X102.3562.4520.445A163.8810023.00A-1B-1C-26K77.6647.3427.50 56.72 9.386X86.3952.666A164.0510022.95A-1B-2C-17K34.3021.4731.2228.897.427X125.4878.537A159.7810023.20A-1B-2C-28K58.90 35.2929.9745.39 10.108X108.064.718A166.9010023.30A-2B-1C-19K79.1348.2527.3256.578.329X84.8851.75 19.569A164.0110023.30A-2B-1C-210K98.38 59.6426.93 68.22 8.5810X66.5940.36 10A164.9710023.54A-2B-2C-111K60.7037.2027.84 44.807.611X102.51 62.80 11A163.2110023.11A-2B-2C-212K55.01 33.22 29.0041.52 8.312X110.6066.7812A165.6110023.20表7-3-2析因试验试验结果表一因素水平 试验点ABABCACBCABC实验结果1234567B%E%1111111127.2744.529.972111222227.5056.729.383122112231.2228.897.424122221129.9745.3910.105212121227.3256.578.326212212126.9368.228.587221122127.8444.807.68221211229.0041.528.3E33.8733.2533.2530.3131.2733.6933.25E32.833.4233.4236.3635.432.9833.42E平均8.478.318.317.587.828.428.31E平均8.28.368.369.098.858.258.36R-1.070.170.176.054.13-0.710.17r-0.270.050.051.511.03-0.170.05t2.84-15.8910.841.79-结论：数据处理过程中将数值0.05的三列作为误差列算出的数据见上表，从表中不难发现，除了C和AC两列数值较为显著外，查表t0.05=3.18，（f=3），再结合实验数据处理结果不难发现，实验过程中为了得到高品位和较高的回收率：A的量需要大些，B的量应该减小，C的量应该增加，只有这样才能得到合适的精矿品味和选矿效率。在指导老师罗惠华的指导下为验证所选择的条件为最佳，即A=2，B=1，C=2为最佳，确定了新的步长即A的步长为0.55kgT；B为1.5kgT；C为0.15kgT。据此从新选择4个条件来验证最佳浮选药剂用量，见下表。表7-3-3各因素的步长记录表 因素 序号A kg/TB Kg/TC Kg/T 16+0.5562.5+0.1526+1.14.52.5+0.336+1.6532.5+0.4546+2.21.52.5+0.67.4浮选温度试验表7-4浮选温度试验实验结果浮选温度t/产品名称重量/g产率品位*原矿品位回收率选矿效率E20K96.5762.6327.9723.3674.9912.36X57.6337.3715.6525K107.1767.3423.3623.3678.4711.10X51.9832.6615.4030K117.2171.1127.8423.2085.3314.22X47.6328.8911.8035K120.8874.5827.4423.3787.5712.99X41.2025.4211.43结论：从上表不难看出浮选过程中随着温度的提高，回收率和选矿效率均有所提高，在一定的范围内这种效应几乎是两者随着温度的提高而提高，但当温度继续上升超过最佳浮选温度时，选矿效率并不上升反而下降，这是因为随着温度的提高，更多的脉石矿物被浮起。从上表分析的数据不难发现t=30时为最佳温度。7.5浮选时间实验表7-5-1浮选时间实验结果表一浮选时间产品名称重量/g产率品位*原矿品位回收率选矿效率E1minK148.4730.9328.5622.9538.497.562minK234.4221.8427.3626.044.23minK312.658.0325.789.020.994minK47.484.7526.005.380.635-6minK56.714.2625.404.710.45X47.6030.1912.4416.36结论：从这份表单中我们可以发现刚开始浮选的12min精矿品味和精矿产率都相当高，选矿效率也尚可满足浮选试验的要求，2min钟之后我们可以看出精矿品味，产率和选矿效率都极具下降，选矿效率均小于1。在本次实验中本组将第五分钟和第六分钟产量合二为一，即使在这样的条件下选矿效率依然很小，若单独考虑第六分钟的选矿效率，其值可能接近0了，因而粗略估计该磷矿最佳浮选时间为56min。7.6开路流程试验开路实验为了确定达到合格技术指标，所需的粗选，精选和扫选次数。试验目的：确定流程结构，对精、中、尾矿产品进行查定，为实验室闭路流程提供依据。表7-6开路流程实验结果产品名称重量/g产率品位*原品位回收率选矿效率E精矿90.0454.5329.2322.7570.0615.53中矿119.8612.0315.868.38-3.65中矿213.007.8726.999.341.47尾矿42.2325.5710.8612.22结论：从上表可以看出开路流程条件下，原矿经过一次粗选，一次精选，一次扫选之后，精矿的品味可达到29.23，选矿效率高达15.53，产量与产率均很高，同时也可以清楚的发现中矿1 E=-3.65，中矿2 E=1.47 都不太理想，因而可以得出在这种条件下，这种磷矿石用一粗，一精，一扫足以达到理想要求。7.7闭路流程试验闭路试验是用来考察循环物料的影响的分批试验，是在不连续的设备上模仿连续的生产过程。其目的是：找出中矿返回对浮选指标的影响；调整由于中矿循环引起药剂用量的变化，检查和校核所拟定的浮选流程，确定可能达到的浮选指标等。闭路试验的作法是按照开路试验选定的流程和条件，接连而重复地做几个试验，但每次所得的中间产品（精选尾矿、扫选精矿）仿照现场连续生产过程一样，给到下一试验的相应作业，直至试验产品达到平衡为止。为初步判断试验产品是否已经达到平衡，其标志是最后几个试验的浮选产品的金属量和产率是否大致相等。表7-7闭路实验结果表闭路实验产品名称重量/g产率品位*原矿品位回收率选矿效率E循环一K194.30X145.70循环二K296.43X253.97循环三K398.47X352.59循环四K4115.5765.6529.2623.0583.3317.68X460.4834.3512.7716.67循环五K5113.0869.6228.6623.2885.7116.09130.1019.2027.4425.55X549.3430.3810.9514.29结论：从表中数据可以看出由于人为操作的造成一定的试验误差，整个闭路流程可以看出中矿在实验中其实是发散的，不过好在最后两组精矿产量还算接近，大体上好过得去，粗略可以认为