水力空化对浮选气泡及浮选泡沫层稳定性的影响研究

摘要

减小气泡尺寸是提高微细粒浮选回收效果的主要方式之一，而水力空化可以形成大量微气泡。本文以“水力空化作用下的浮选泡沫体系”作为研究对象，以空化管作为空化发生器，设计了加装空化循环装置的气泡检测器与水力空化循环装置。论文的研究目的在于初步了解空化泡的形成过程及影响因素，探究水力空化对浮选泡沫层的影响规律，优化空化-浮选过程中的水力空化条件。为此，论文在气-液两相体系下研究了水力空化对微气泡的形成和气-液两相泡沫层稳定性的影响;在三相体系下，研究了水力空化对三相泡沫层和氧化锌矿浮选产率的影响。论文得到的结论如下:
　　1.气-液两相体系
　　(1)水力空化有助于提高气-液两相泡沫层平衡高度和动态泡沫层稳定性;水力空化作用下得到的泡沫层平衡高度和动态泡沫层稳定性比无空化时高。
　　(2)水力空化产生了大量微气泡。影响空化泡形成的因素主要有MIBC浓度、空化循环流量、空化作用时间以及空化管结构。增大MIBC浓度，延长空化作用时间，增大矿浆流速，减小空化管试验段直径，增大空化管扩散段长度以及减小空化管试验段长度都有利于空化作用的发生和微气泡的形成。
　　2.三相体系
　　(1)水力空化有助于提高和保持三相泡沫层稳定性。三相泡沫层稳定性的提高是水力空化作用和微细粒菱锌矿共同作用的结果。
　　(2)水力空化对细粒氧化锌矿浮选产率的提高和浮选速率的加快有显著作用。在试验考察范围内，增长空化作用时间，缩短矿浆搁置时间，增大矿浆流速，减小空化管试验段长度，减小空化管试验段直径，增加空化管扩散段长度以及充气空化都有利于空化作用的发生，增大了氧化锌矿产率。总之，水力空化产生的空化泡数量越多，尺寸越小，越有利于细粒氧化锌矿的浮选回收。
　　(3)优化空化-浮选条件:捕收剂油酸166g/t，磨矿时间10min，空化管试验段长度5mm，扩散段长度为50mm，试验段直径为4.5mm，空化作用时间为3min，矿浆流量246.38ml/s，矿浆搁置时间为0，得到氧化锌矿上浮产率为30.84％，比无空化时提高了16.6％。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 微细粒矿物浮选

1．1．1 微细粒矿物浮选现状

1．1．2 微细粒矿物浮选的难点

1．1．3 微细粒浮选的方法

1．2 水力空化作用在浮选中的应用

1．2．1 水力空化

1．2．2 空化数

1．2．3 空化与纳米泡

1．2．4 水力空化在浮选中的应用实例

1．3 泡沫层稳定性的表征

1．3．1 气体回收率

1．3．2 水回收率

1．3．3 动态泡沫层稳定性参数

1．4 流动分离现象

1．5 本课题的选题意义及研究内容

1．5．1 选题目的及意义

1．5．2 本课题研究内容

2 实验方法

2．1 矿样

2．1．1 纯矿物矿样

2．1．2 实际矿石矿样

2．2 实验设备

2．3 实验试剂及仪器

2．4 研究方法

2．4．1 动态泡沫层稳定性测试

2．4．2 微气泡检测试验

2．4．3 氧化锌矿浮选回收试验

3 水力空化对气-液两相泡沫层及微气泡形成的影响

3．1 水力空化对气-液两相泡沫层稳定性的影响

3．1．1 空化管结构

3．1．2 表观气速

3．1．3 溶液化学条件

3．2 水力空化条件对微气泡形成的影响

3．2．1 MIBC浓度

3．2．2 空化作用时间

3．2．3 空化循环流量

3．2．4 空化管结构

3．3 本章小结

4 水力空化对三相泡沫层稳定性及氧化锌矿浮选的影响

4．1 水力空化对三相泡沫层稳定性的影响

4．1．1 空化循环

4．1．2 固相质量

4．1．3 固体颗粒粒度

4．2 水力空化在细粒氧化锌矿浮选中的应用

4．2．1 水力空化作用在浮选中应用的机理

4．2．2 矿浆条件

4．2．3 矿浆搁置时间

4．2．4 空化作用时间

4．2．5 矿浆循环流量

4．2．6 空化管结构

4．3 本章小结

5 结论

参考文献

攻读学位期间主要研究成果

致谢