响应曲面法优化微细粒赤铁矿絮凝搅拌条件

本文利用苛性淀粉作为絮凝剂,运用响应曲面法对微细粒赤铁矿絮凝过程搅拌条件进行优化研究。根据Box-Behnken试验设计原理,建立了搅拌速度、搅拌时间和轴向距离及三者间交互作用对絮凝体粒径的多元回归方程,对试验结果进行了ANOVA分析和论证。在搅拌速度为495 r/min,搅拌时间6.9 min,轴向距离为2.0 cm,此条件下模型预测絮凝体粒径35.20μm,验证试验所得絮凝体35.92μm,二者偏差较小,表明模型准确,优化方案可信。     

搅拌流场对微细粒赤铁矿絮凝体特性的影响

微细粒矿物因为粒度较细使用常规的选别方法很难达到预期的分选效果,尤其是赤铁矿,赤铁矿由于其堪布粒度细,成分复杂成为世界公认的难选矿物之一。絮凝是解决矿物选别粒度的最直接的方法。本文以河北某铁选矿厂重选精矿为原矿样制取超纯赤铁矿,并对超纯赤铁矿样进行化学多元素分析,由结果可知赤铁矿纯矿物的的全铁品位为68.94%,纯度可达98.49%。以制取的超纯赤铁矿为研究对象,研究了不同搅拌槽形状、搅拌速度、作用时间以及轴向距离对絮凝体粒径和分形维数的影响,并通过计算絮凝体的强度和孔隙率说明絮凝体的特性。结果表明:搅拌槽形状为方形时,在搅拌转速为900 r/min,作用时间为3.5 min,轴向距离为2 cm的条件下能够得到絮凝体的粒径为35.44μm,分形维数为1.6589,絮凝体强度为1118.84 Pa/mm~2,孔隙率为51.70%。所得絮凝体密实程度较高,强度较好,为以后絮凝工艺的更深入研究提供了有力的依据。     

搅拌槽内流体特征对絮凝特性的影响

在两种不同形状的搅拌槽中研究流体特征对微细粒赤铁矿絮凝特性的影响。试验结果表明:方形槽中,在转速1 000 r/min、作用时间4 min、轴向距离为2 cm的条件下能够形成粒径35.37μm、分形维数1.628 9、沉降速度1.132 6 cm/s、密度4.62 g/cm~3、孔隙率51.83%的絮凝体;圆形槽中,在转速1 100 r/min、作用时间4 min、轴向距离1.5 cm的条件下能够形成粒径35.67μm、分形维数1.599 4、沉降速度1.063 7cm/s、密度4.51 g/cm~3、孔隙率54.38%的絮凝体。两者相比,方形槽中较小转速下就可获得更密实的絮凝体。     

油酸钠体系中赤铁矿絮凝体浮选行为研究

采用自制淀粉-丙烯酰胺为原料合成的高选择性接枝共聚物对平均粒径为8.00μm的赤铁矿纯矿物进行絮凝,形成平均粒径为37.75μm、絮凝体密度为2.92g/cm~3、絮凝体孔隙率为46.31%、絮凝体强度为1 362.41Pa·mm~2、分形维数为1.95的絮凝体。以制备好的赤铁矿絮凝体为研究对象,以浮选回收率为分选指标,考察了不同浮选因素对絮凝体浮选回收率的影响。试验研究表明,在矿浆pH值为8、捕收剂油酸钠用量为125mg/L、气泡直径大小为1.0mm、搅拌转速为1 800r/min的絮凝体,回收率最大值可达到92%。通过研究不同条件对絮凝体浮选回收率的影响,得出其对絮凝体浮选的作用规律,为指导实践生产应用提供理论支撑。     

搅拌流场中微细粒赤铁矿絮凝动力学研究

主要研究了搅拌转速与搅拌桨距槽底轴向距离对絮凝动力学的影响。研究结果表明:提高搅拌转速有利于提高絮凝体初始生长速率,但超过一定转速絮凝体初始生长速率常数K值变化不明显。当搅拌转速由900 r/min上升至1 000 r/min、1 100 r/min时,絮凝体初始生长速率常数K由0.008 5上升至0.012 3和0.012 5,分别升高了0.003 8和0.004 0;搅拌桨距槽底轴向距离对絮凝体初始速率的影响存在一定限制,当轴向距离由15 mm升至20 mm、25 mm时,絮凝体生长速率常数K值由0.009 7上升至0.012 1、0.010 9,分别增加0.002 4和0.001 2。通过修正絮凝动力学公式得出能够描述较大时间跨度下的絮凝过程的动力学公式。      

响应曲面法优化赤铁矿絮凝体浮选行为研究

采用淀粉为絮凝剂对平均粒径为8 μm的赤铁矿纯矿物进行絮凝,形成平均粒径36.17 μm、絮凝体密度2.89g/cm3、絮凝体孔隙率49.12％、分形维数为1.90的絮凝体.根据Box-Behnken实验设计原理,采用响应曲面法建立pH值、捕收剂油酸钠用量、搅拌转速及三者之间交互作用对赤铁矿絮凝体回收率影响的多元回归方程,对实验结果进行了 ANOVA分析.在矿浆pH为7.76,油酸钠用量为132.22 mg/L,搅拌转速为1844 r/min,此条件下模型预测絮凝体回收率达到93.65％.通过赤铁矿浮选条件探究,得出其对絮凝体浮选的作用规律,为指导实践生产应用提供理论支撑.     

黄磷炉渣制备聚硅酸絮凝剂处理磷矿浮选废水

利用黄磷炉渣制备了聚硅酸絮凝剂,研究了设备水动力条件对絮凝效果的影响,并初步探讨了絮凝体沉降动力学。结果表明:在方形烧杯中沉降时间20 min、快搅拌转速500 r/min、快搅拌时间30 s、慢搅拌转速120 r/min、慢搅拌时间10 min,絮凝效果最好。采用二级动力学模型对絮凝体的沉降动力学进行模拟,当絮凝剂添加量为3.75 mL/L和5.00 mL/L时,拟合的相关性较高。采用双曲线模型对絮凝体的沉降动力学进行模拟,拟合的相关性非常显著。双曲线模型能较好地描述聚硅酸絮凝剂处理磷矿浮选废水的絮凝体沉降动力学。     

粉煤灰基无机絮凝剂絮凝效果影响因素分析

为探索粉煤灰基无机絮凝剂不同影响因素对煤泥水絮凝效果的影响程度,以自制絮凝剂为研究对象,通过絮凝沉降试验分析煤泥水温度、搅拌速度、搅拌时间、p H值、絮凝剂用量对其絮凝效果的影响。试验表明:搅拌速度和搅拌时间对煤泥水絮凝效果的影响最显著,其他因素影响较小;试验条件下,搅拌速度为50 r/min、搅拌时间为2 min、煤泥水温度为30℃、p H值为9、絮凝剂用量为1 000 mg/L时,煤泥水絮凝效果最好,浊度为150 NTU。     

高浊度钨多金属矿选矿废水处理及回用试验研究

针对某钨多金属矿选矿废水中固体悬浮物(SS)和Ca²⁺含量较高的情况，采用絮凝沉降-化学除钙法进行废水处理，考察了絮凝剂用量、搅拌时间、搅拌速度、反应温度及反应pH值等因素对絮凝-沉淀效果的影响，优化了废水絮凝沉降-化学除钙法处理工艺。将处理水回用于萤石浮选，闭路试验结果表明，处理水浮选指标与清水指标相当，表明絮凝-沉淀工艺处理后的废水可用于萤石浮选生产。     

某微细粒赤铁矿纯矿物的絮凝试验研究

絮凝团聚可增大微细粒矿物的尺寸,有利于后续选别。以平均粒径为10.13μm的司家营赤铁矿纯矿物为试验矿样,分别考察絮凝剂种类及用量、矿浆p H、搅拌制度等因素对絮团粒度和沉降率的影响。试验结果表明:以支链淀粉为絮凝剂、用量为120 mg/L,在矿浆p H值为6、搅拌速度为1 000 r/min、搅拌时间3 min的最佳条件下,赤铁矿纯矿物可絮团至35μm左右,沉降率高于97%,指标较好,可为赤铁矿絮凝分选提供参考依据。     

沸石处理磷矿浮选废水的试验研究

以贵州某磷矿石浮选废水为研究对象,人造沸石为吸附材料,考察了沸石不同改性方法对废水中钙离子去除率的影响,并通过单因素试验考察了改性沸石的粒径、投加量、搅拌速度、温度及废水pH值等因素对磷矿浮选废水中钙离子及总硬度去除率的影响。试验结果表明：对人造沸石较适宜的改性条件为1 mol/L NaCl和0.5 mol/L NaOH混合溶液;在磷矿浮选废水pH值为7,温度25℃,沸石粒径0.425~1 mm,改性沸石投加量40 g/L,搅拌速度160 r/min,搅拌180 min的条件下,磷矿浮选废水中钙离子及总硬度的去除率可达到88.29%和58.64%;钙离子的吸附行为符合Freundlich方程式,吸附倾向于多分子层吸附。     

机械搅拌消除浮选精矿泡沫的试验研究

为解决浮选精矿泡沫稳定性强、粘度大,难以自然消除的问题,以河南神火矿区浮选精矿为对象,探索通过机械搅拌消除泡沫的可行性。试验结果表明:试验范围内,搅拌轴转速、搅拌时间、叶轮片数均对消泡效果有极显著或显著的影响,且叶轮片数的影响最显著,搅拌时间次之,搅拌轴转速影响最小;随着搅拌速度或叶轮片数的增加,消泡率呈先增加后减少的趋势,随着搅拌时间的增加,消泡率呈先增加后趋于稳定的趋势;试验范围内,在搅拌轴转速为418 r/min、搅拌时间为3 min、叶轮片数为4个的条件下,浮选精矿消泡效果最好,消泡率平均值高达84.93%。     

基于图像处理技术的赤铁矿絮凝体-气泡矿化过程研究

为了探究赤铁矿絮凝体-气泡的矿化过程,在自制的观察装置中,以静止气泡为研究对象,通过高速 相机记录赤铁矿絮凝体在气泡表面的运动状态,得到赤铁矿絮凝体-气泡矿化过程。结果表明：气泡直径不变的条 件下,赤铁矿絮凝体粒径为 39.65 μm 时,絮凝体最先滑动至最大横向位置和最小纵向位置,瞬时滑动速度变化范围 小;赤铁矿絮凝体粒径不变的条件下,气泡直径为 636.16 μm 时,絮凝体滑动至最大横向位置和最小纵向位置的时 间最长,瞬时滑动速度变化范围大;絮凝体粒径和气泡直径不变的条件下,碰撞角度大于 60°时,絮凝体易从气泡表 面脱附。利用高速摄像仪探究并分析了絮凝体-气泡矿化规律,为指导絮凝浮选实践应用提供理论支撑。     

微细粒赤铁矿絮凝体物理特性表征研究

在选矿工业中,絮凝已经被广泛地应用于浮选前微细粒矿石的处理。通过絮凝作用形成絮凝体的性质与实际矿石存在较大差异,基于絮凝分形理论以及欧几里得几何理论对微细粒赤铁矿絮凝体粒径分布、沉速、密度、孔隙率、强度以及分形维数等物理特性进行了表征试验研究,为赤铁矿絮凝体的研究提供理论基础。     

晋宁低品位胶磷矿剪切絮凝浮选

以晋宁低品位胶磷矿为研究对象,采用MLA系统分析了该胶磷矿嵌布特性复杂,矿物粒度细,低品位风化严重,分选困难。试验开展了剪切絮凝浮选工艺研究,试验结果表明,剪切搅拌强度、搅拌时间以及剪切搅拌方式影响细粒级胶磷矿的浮选特性,随着剪切搅拌强度的逐渐升高,提供的剪切力逐渐增大,突破能垒实现细粒级矿物絮凝聚团,但强度太大会破坏聚团使浮选回收率下降。针对原矿品位为19.19%的胶磷矿采用剪切絮凝正反浮选,获得了精矿产率为58.88%,品位为28.36%,回收率为87.01%的选矿指标,实现了难选低品位胶磷矿的回收利用。     

外磁场对细粒软锰矿浮选的影响

通过外磁场中细粒级软锰矿的浮选试验和浊度测试,研究磁化浮选的机理以及磁场各因素对浮选影响的规律和最佳条件值。机理研究发现,外磁场可以使弱磁性软锰矿表观粒度变大,进而强化细粒级软锰矿的浮选效果。试验结果表明,在磁场强度为0.7 T,磁化时间为10 min,搅拌速度为1 500 r/min及以上时,浮选回收率最高,磁化浮选效果最好。     

利用疏水絮凝浮选工艺回收黄铁矿烧渣中微细粒金

本文介绍了疏水絮凝浮选法回收黄铁矿烧渣中微细粒金工艺研究。通过药剂遴选试验，影响因素试验确定合理试验流程及药剂制度。试验结果表明，疏水絮凝浮选优于常规浮选，非极性油的添加可强化疏水絮凝过程，显著提高金的品位和回收率，一定强度和时间的机械搅拌是产生疏水絮凝的必要条件，过磨对疏水絮凝浮选工艺没有明显的不利影响。利用疏水絮凝浮选工艺从含金２．９４ｇ／ｔ的黄铁矿烧渣中，获得含金１２６．３ｇ／ｔ、回收率５１．３５％的金精矿。     

高剪切调浆强化微细粒煤泥浮选机理研究

微细粒煤泥具有粒度细、质量小、比表面积大的基本特征，针对传统浮选回收率低、选择性差的问题，提出了高剪切锯齿调浆强化微细粒煤泥浮选工艺，考察了锯齿调浆器结构参数对煤泥浮选效果的影响。通过捕收剂分散度测试、捕收剂吸附量测试、煤泥絮凝体粒径测试，探索高剪切调浆技术强化微细粒煤泥浮选机理。结果表明：对于锯齿调浆器，锯齿与隔板间的缝隙大小是影响浮选效果的关键结构参数，其他结构参数对浮选效果影响较小；同样操作参数条件下，高剪切锯齿调浆器最多可提升精煤可燃体回收率6.36个百分点，同时精煤灰分普遍低于普通调浆器；随着搅拌转速上升，捕收剂油滴分散度更高，有效提高了捕收剂在煤泥表面的吸附；对比普通调浆器，锯齿调浆器提高煤泥絮凝体粒径的能力更强，有效增加了浮选颗粒与气泡的碰撞效率。     

基于絮凝强化浮选的无烟煤深度脱灰技术研究

煤的附加值随灰分的降低而升高,然而煤炭深度脱灰技术尚未得到工业应用。以无烟煤为研究对象,使用絮凝强化浮选法对其进行深度脱灰。根据粒径、XRD和接触角等试验结果探讨了絮凝机理,采用单一变量法探究矿浆浓度、捕收剂用量、起泡剂用量和絮凝剂用量对浮选效果的影响。结果表明:当矿浆浓度为80 g/L、捕收剂用量为2 kg/t,起泡剂用量为l kg/t、分散剂用量为2 kg/t和聚氧化乙烯用量为5 g/t时,浮选效果最佳;与传统浮选方法相比,絮凝强化浮选法可获得较高的精煤可燃体回收率和较低的精煤灰分﹐原煤的灰分由10.15%降低至1.98%,提高了浮选效率。研究结果可为煤炭高附加值利用提供一定参考。     

浮选中煤絮凝浮选试验研究

针对磨矿后微细粒煤泥,进行了选择性絮凝-浮选分离试验研究,分析比较了絮凝浮选与常规浮选试验浮选速率,并分析了PAM对煤泥絮凝浮选动力学的影响。结果表明:絮凝浮选可显著提高浮选速率、缩短浮选时间,与常规浮选相比,PAM可以明显节省捕收剂用量,随着PAM用量增加,絮团中夹带的高灰细泥增加,精煤灰分随之增加;利用Origin软件对试验结果模型拟合,得出经典一级动力学模型是絮凝浮选最合适的模型。