在礦石加工過程中,碳的浮選主要通過表面疏水性差異實(shí)現(xiàn)。礦物顆粒與氣泡結(jié)合的關(guān)鍵在于藥劑調(diào)控——捕收劑能增強(qiáng)碳的表面疏水性,起泡劑則幫助形成穩(wěn)定泡沫層。實(shí)際作業(yè)中,工程師常選擇煤油、柴油等非極性油類作為碳的捕收劑,這些藥劑能快速吸附在碳顆粒表面形成疏水膜。需要特別關(guān)注礦漿pH值調(diào)節(jié),通??刂圃?-8之間效果最佳,過高或過低都會影響藥劑作用效率。
碳浮選過程中常遇到礦物共生干擾問題。比如含金黃鐵礦與碳質(zhì)脈石共存時,活性碳會吸附溶解金造成損失。這時候可采取預(yù)先浮選脫碳策略,通過分段加藥先分離碳質(zhì)成分。礦漿濃度也是重要變量,濃度過高會導(dǎo)致氣泡負(fù)載過重,濃度過低則降低碰撞概率,經(jīng)驗(yàn)表明30%-40%固體含量最有利于碳顆粒選擇性上浮。
如何判斷碳浮選效果是否達(dá)標(biāo)?現(xiàn)場操作人員主要觀察泡沫顏色與流動性。優(yōu)質(zhì)碳精礦泡沫呈致密灰黑色,帶金屬光澤,流動性適中。若泡沫過黏或顏色發(fā)白,可能混入硅酸鹽雜質(zhì),需調(diào)整抑制劑用量。有個關(guān)鍵細(xì)節(jié)常被忽略:磨礦細(xì)度直接影響碳的解離度,粒徑過粗會降低回收率,過細(xì)則增加泥化風(fēng)險(xiǎn),通常將80%顆??刂圃?.15mm以下效果最佳。
設(shè)備參數(shù)優(yōu)化同樣不可忽視。浮選機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速需與礦漿粘度匹配,轉(zhuǎn)速過高會打碎氣泡,過低則影響礦物懸浮。某石墨選礦廠實(shí)踐表明,將充氣量從0.3m3/min提升至0.45m3/min后,精礦固定碳含量提高了7個百分點(diǎn)。這啟示我們:看似簡單的參數(shù)微調(diào)往往帶來顯著收益,但必須結(jié)合礦石特性進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)。
碳浮選工藝正在向綠色化方向發(fā)展。新型生物捕收劑的應(yīng)用減少了化學(xué)藥劑對環(huán)境的影響,例如從植物油提取的脂肪酸類物質(zhì)已成功替代傳統(tǒng)柴油。值得思考的是,未來能否開發(fā)出兼具捕收與抑制功能的智能藥劑?這或許會成為突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵。隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)步,實(shí)時監(jiān)控浮選泡沫特征已成為可能,為流程自動化提供了新的解決方案。