基于贫细镍矿浮选柱分选的旋流强化与作用机理研究

Chinese nowaday ore resource are increasingly lean, fine, difficul to separation. How to achieve the efficiently mineralization and flotation of the ore resource has become the difficult problem which mineral processing member must face. The mineralization and flotation mechanism of the poor and fine nickel ore in the cyclone section of the flotation column was reasearched in the research subject under the condition of higher circulation pressure. And the research subject ., which combined with the existing cyclone-static microbubble column flotation equipment and technology, close around the efficient recovery of nickel ore resource which is poor, fine and difficult to separation. The process mineralogy of the nickel mine and Interaction between the bubbles and the fine particles in cyclone section will be researched first. Then the technology such as High Speed Photography and .Three-dimensional velocimetry etc. will be used to research the dispersion and distribution situation of the micro-bubble, the attachment mechanism of the fine particle and the micro-bubble, and the mineralization and flotation of fine particle in cyclone section ,under the higher circulation pressure and stronger turbulence liquid. The separation mechanism and separation model of the column floation cyclone section under the higher circulation pressure will be ascertained through the research. Last we will create a preferable liquid environment and separation process.for fine and micro-fine nickel mineral particle, achieve the improvement that the .recovery of -43 micron nickel mineral particle increased by more than 5 percentage points, the overall recovery rate increased by 0.5 percentage points based on the original.

当今矿石越来越"贫"、"细"及难选化，如何实现贫细难选矿石的高效矿化浮选是矿物加工必须面对的难题。本课题紧紧围绕贫细镍矿资源高效回收及进一步提高镍矿选矿回收率的迫切需求，结合已有的旋流-静态微泡柱浮选设备和技术，进行浮选柱旋流段高循环压力条件下的矿化及浮选机理研究。课题研究从贫细镍矿的工艺矿物学和浮选柱旋流段微细颗粒与气泡的相互作用入手，利用高速摄影、三维PIV测速等技术研究旋流段内微细气泡的分散与分布状况，难选微细粒在强紊流旋流流体中与气泡的接触机理，浮选柱旋流强化对细颗粒与气泡的矿化与浮选作用，通过研究确定浮选柱旋流段的分选机理，建立浮选柱旋流力场与贫细镍矿浮选效果的关系模型，最终营造有利于细粒微细粒高效回收的流体环境和分选过程。在旋流强化条件下，实现贫细镍矿-43微米的细粒级回收率在原有基础上提高5个百分点以上，总体回收率提高0.5个百分点。

镍是经济建设重要的有色金属，其主要来源于硫化镍矿石。本课题紧紧围绕贫细硫化镍矿资源高效回收的需求，结合已有的旋流-静态微泡柱浮选设备和技术，进行浮选柱旋流段的矿化及浮选机理研究，进而优化旋流分选条件，提升贫细镍矿的分选效果。.项目以金川镍矿一段分选尾矿为主要研究对象，首先利用MLA矿物解离分析系统研究了一段分选镍尾矿的工艺矿物学特性，指出矿石中镍黄铁矿含量低，结晶粒度细小，含有大量的易泥化的蛇纹石矿物，影响了精矿品位的提升和铜镍金属的有效回收，矿石分选的关键在于加强细磨优化磨矿细度，改善单体解离度，并采用细粒高效的分选方法强化分散和矿化过程，浮选柱旋流段的研究和优化可以改善细粒的分选效果。.采用CFD多相流数值模拟结合先进流场测量技术为研究手段，进行了实验室浮选柱旋流段的流体力学过程分析，研究了循环压力对液相水、气泡及湍流耗散的影响，理论上分析了循环压力对浮选柱旋流分选段流场的作用；然后通过纯矿物试验分析矿物、颗粒在浮选柱旋流段分布、分散以及矿化浮选情况，得出浮选柱旋流段，随着循环压力一定范围内的增加，湍流能量依次升高，对细粒矿物的回收能力逐步加强。正浮选体系下，随着循环压力的增加，中尾矿之间的差异越来越大，可以进一步说明，增大循环压力，有效提高矿物在旋流段的运动，使更多的目的矿物向中心运动，非目的矿物向边缘运动。从而提高旋流段的分选能力。.最后优化旋流力场，组建试验系统，进行了一段贫细镍尾矿的柱式连续浮选试验研究，并在此基础上进行了工艺流程探索和改进，与常规的浮选机工艺和分选效果进行了对比，浮选柱精矿含镍品位比浮选机提高了1.3个百分点，浮选柱对的作业回收率比浮选机提高了6.10个百分点，在-11.3μm粒级中，浮选柱回收率比浮选机提高了15个百分点，表明浮选柱旋流段强化了细粒的回收。.这一研究具有较好的理论价值，对于浮选柱以及浮选柱旋流段分选具有普遍的指导意义，并可利用其中的进展进一步优化旋流分选，提升贫细难选矿物的分选效率，因此项目研究也具有一定的实用价值。