选矿技术进展及选矿浮选工艺研究

选矿技术进展及选矿浮选工艺研究

杜安平

370685199301212623

摘要：在矿产资源日益枯竭的背景下，如何高效、低成本地提取和利用矿石中的有用矿物成为矿业工作者面临的重要挑战。选矿技术作为一项关键的技术手段，为适应资源勘探和开采的新形势，不断改进和优化选矿工艺技术已成为行业共识。基于此，以下对选矿技术进展及选矿浮选工艺进行了探讨，以供参考。

关键词：选矿技术进展；选矿浮选工艺；研究

引言

选矿技术作为矿山开采和资源利用的重要环节，一直受到矿业领域的高度重视和持续研究。随着科学技术的不断进步和工艺技术的创新，选矿技术取得了显著的发展和进展。传统的选矿工艺已经难以满足现代矿产资源开发的需求，因此，研究和探索新型选矿技术和浮选工艺已成为当前矿业领域的热点之一。

1选矿技术的发展历程

选矿技术的发展历程经历了多个阶段。在古代，选矿主要依靠手选、筛选和淘洗等简单的方法，以分离和提取金属矿物为主，且主要依靠基于经验或直观的判断，如颜色、硬度、形状等。随着工业革命和技术进步，选矿技术得到了极大的发展。开始采用更为复杂的物理和化学方法进行分离和提取，如磁选、浮选等。此时，活塞淘汰机作的发明标志着进入了机械选矿的开始，而1906年泡沫浮选法也取得了专利。到了近代，选矿理论得到了较大的发展，开始涉及一些基于科学原理的选矿方法。此外，选矿过程也应用了化学科学，使得选矿过程更为复杂、结果更为精细。例如，1940年之后，选矿过程开始应用化学科学。而到了60年代，磁选流程得到了极大的发展，进而成为选矿技术的又一里程碑。现代选矿技术已经发展到了一个全新的高度，各种新型的物理和化学方法被广泛应用于选矿实践中。现代选矿理论已经形成了较为完善的体系，涵盖了矿物学、物理化学、力学等多个方面。选矿技术的发展历程是从简单到复杂，从物理方法到物理和化学方法相结合的过程。随着科技的进步，选矿技术和理论也在不断发展和完善。

2选矿浮选工艺原理

选矿浮选工艺原理主要利用矿物表面物理化学性质的差异，使矿石中的一种或一组矿物有选择性地附着于气泡上，升浮至矿液面，从而实现有用矿物与脉石矿物的分离。浮选过程是在气、液、固三相体系中完成的复杂的物理化学过程。矿石经过磨矿处理，使其达到所需的粒度和颗粒形态，从而利于后续的浮选过程。然后，加入药剂调整药剂和矿物表面的物理化学性质，使矿物表面形成一层氢氧化物或硫化物膜。接着，向悬浮液中注入空气，产生泡沫，通过泡沫与矿物表面的吸附力将矿物颗粒浮起。这个过程中，不同矿物的界面性质不同，即接触角不同，对空气泡有不同的吸附性能，利用这一性质将矿物颗粒与杂质分离。药剂的加入可以改善或改变矿物表面性质，提高其吸附性能，从而实现更好的分离效果。浮选前原料准备包括磨细、调浆、加药、搅拌等。磨细后原料粒度要达到一定要求，其目的主要是使绝大部分有用矿物从镶嵌状态中单体解离出来，另一目的是使气泡能载负矿粒上浮。调浆指的是把原料配成适宜浓度的矿浆。加药是为了加强有用矿物与脉石矿物表面可浮性的差别。搅拌的目的是使浮选剂与矿粒表面充分作用。

3选矿浮选工艺的改进策略

3.1高选矿效率的创新技术

这些技术包括但不限于新型分离设备、自动化控制系统和先进的数据处理方法等。新型分离设备的应用可以提高选矿浮选的效率。传统的浮选设备存在着工作效率低、对矿物的适应性差等问题，因此研发和引入新型高效分离设备具有重要意义。例如，气浮分离设备、离心分离设备以及电子分选设备等，可以通过不同的物理和化学原理实现对矿物的有效分离和提取，极大地提高了选矿浮选过程的效率和回收率。自动化控制系统的应用也对提高选矿工艺效率有着重要作用。传统的人工调整和监控操作容易受到主观因素的影响，而引入自动化控制系统可以实现全流程的自动化控制和优化。通过传感器、计算机视觉和智能算法等技术的集成，可以实时监测和调整选矿浮选过程中的参数和条件，实现最佳的操作效果和资源利用效率。自动化控制系统的应用不仅提高了选矿工艺的稳定性和精度，还减少了人力投入和操作风险，提高了生产效率和质量。先进的数据处理方法在选矿浮选中的应用也能够显著改善工艺效率。数据处理技术如机器学习、人工智能和大数据分析等，可以对选矿浮选过程中的庞大数据进行分析和挖掘。

3.2减少环境污染的绿色浮选工艺

绿色浮选工艺强调从源头上降低对环境的影响，通过优化工艺流程、减少化学药剂的使用和提高资源利用率等方式减少排放和废水处理等环境负荷。优化工艺流程是实施绿色浮选工艺的重要手段。尽可能简化工艺流程、减少工艺环节，无论是前处理、中处理还是后处理，通过控制不必要的环节和处理步骤，可以显著减少能源消耗和废物产生，降低对环境的冲击。减少化学药剂的使用也是绿色浮选工艺的一个关键方面。浮选过程中，通常会使用多种药剂来促进矿石和杂质的分离。然而，这些化学药剂可能对环境造成污染和危害。因此，研究和开发无毒、低毒甚至无需化学药剂的绿色药剂，或者探索物理和生物方法代替化学药剂的应用，可以有效降低对环境的污染。提高资源的利用率也是实施绿色浮选工艺的重要方向。浮选过程中，矿石中往往伴随有一定比例的非金属矿物或杂质。传统工艺中，这些非金属矿物通常被废弃。然而，在绿色浮选工艺中，我们可以通过进一步的优化工艺条件和分离方法，实现对非金属矿物或杂质的回收和再利用，最大限度地提高矿石的资源利用率。

3.3数字化技术在选矿浮选中的应用

数字化技术的应用对选矿浮选工艺的改进也具有重要意义。数字化技术包括但不限于数据采集、建模仿真和智能优化等方面，可以提高工艺过程的控制精度和决策效率。数据采集技术的应用可以实时获取和记录选矿浮选过程中的各项参数和指标，为后续的数据分析和决策提供基础。传感器和数据采集设备的广泛使用可以保证选矿工艺数据的准确性和实时性，为工艺优化和调整提供科学依据。基于建模仿真技术的应用可以通过模拟和优化工艺流程，探索最佳操作条件和工艺参数。借助现代软件和计算机技术，可以构建选矿浮选工艺的数学模型，模拟不同情况下的工艺效果，并通过优化算法寻找最佳的工艺方案。通过建模仿真技术，可以降低试验成本和人力投入，快速优化工艺流程和提高选矿效率。智能优化技术的应用为选矿浮选工艺改进提供了新的思路和手段。机器学习、人工智能和专家系统等技术可以根据历史数据和实时监测信息，实现对选矿浮选过程的智能预测和优化调整。通过学习和分析大量数据，系统可以自动识别和修正潜在的问题，并给出相应的决策和控制策略，实现自动化的工艺优化和控制。

结束语

选矿技术的进步和选择合适的浮选工艺对于矿产资源的高效利用和绿色开发具有重要意义。随着科技的不断发展和实践经验的积累，我们有信心能够不断优化和完善选矿工艺流程，提高矿石的回收率和提炼率，降低生产成本和环境影响。我们也要不断推动选矿技术的创新与进步，在实践中不断总结经验，借鉴先进技术，不断提升选矿工艺的水平和效率。相信通过不懈的努力和持续的研究，我们能够打造更加高效、环保的浮选工艺，为矿业行业的可持续发展做出更大的贡献。

参考文献

[1]韩跃新,张小龙,高鹏等.中国铁矿石选矿技术发展与展望[J/OL].金属矿山,1-24[2024-03-06].

[2]张晓华.选矿技术分析及未来发展方向研究[J].世界有色金属,2023,(19):175-177.

[3]孔汇贤.磷矿选矿进展及存在的问题[J].内蒙古煤炭经济,2022,(10):144-146.

[4]杨光,苏兴国,马自飞等.东鞍山贫杂铁矿石选矿技术研究进展[J].矿产保护与利用,2021,41(05):140-148.

[5]罗洪武.选矿技术进展及选矿浮选工艺研究[J].世界有色金属,2021,(21):41-42.