纳米气泡在鞍山式铁矿反浮选中效果探索

鞍山式赤铁矿选矿流程一般采用浮选工艺生产最终精矿，但精矿的回收率和品位往往不太理想。纳米气泡浮选技术在煤以及多种矿物的浮选应用中显示出了比常规浮选更有效的分选性能[4-7]。研究表明，纳米气泡可以造成疏水微细颗粒团聚并显著提高其可浮性，从而最大限度地回收有用矿物[8，9]。此外，纳米气泡能选择性地在疏水性颗粒的表面成核，并作为常规尺寸气泡在颗粒表面优选吸附位置，进一步促进疏水性颗粒浮选回收率的提高[10]。将纳米气泡整合到浮选过程中增强浮选性能已被认为是一种非常有前景的细颗粒分选技术，特别是对于难选矿物和微细粒矿物。以往的试验表明[11-13]，将纳米气泡整合到机械浮选槽中，粗石英的回收率提高了 24个百分点，细石英和超细石英的回收率由于石英接触角的增加和超细石英的团聚而提高了 20~30 个百分点，细/超细黄铜矿颗粒回收率提高了 16~21 个百分点。纳米气泡与柱浮选的结合，使煤的回收率提高了 50 个百分点[14，15]。研究还表明，纳米气泡可显著提高矿物的浮选效率、动力学和富集比，并减少学药剂的消耗[11，16-20]。纳米气泡可利用不同的方法产生，本文研究的是基于水力空穴原理产生的纳米气泡浮选。该方法在国内外研究多、实用性最强[11，14，21]。它通过气泡发生器中矿浆的压力突变实现纳米气泡在疏水颗粒表面的优先生成而提高颗粒表面疏水性，同时激发微细颗粒的疏水性团聚，增大其表观尺寸，促进气泡捕收微细矿粒的概率，从而强化浮选矿化过程，改善浮选性能指标。最近的研究表明，水力空穴原理产生的纳米气泡颗粒一般在 150~650 nm 之间，浓度可达 4.1×109 个/mL[3，16]。重点研究纳米气泡对鞍钢集团鞍千选矿厂处理的鞍山式铁矿反浮选作业(泡沫产品为脉石矿物石英)的影响。进行了实验室纳米气泡浮选与常规浮选的比较试验研究，详细考察了不同浮选条件下，尤其是多种不同药剂用量条件下纳米气泡对浮选效果的影响。