[00975248]铜铅锌锡矿细粒浮选新技术-粗粒的载体-中介-助凝

随着对矿物原料要求的日益增长和富矿的减少，研究微细粒级矿物的回收是矿物加工领域亟待解决的问题。直至近几年，人们开始认识到疏水力、水化力、流体动力学在细粒浮选中的作用，但疏水力、水化力的起因及其在细粒凝聚-分散行为中的作用仍无系统理论知识。在国家自然科学基金(批准号：50321402，59174137，50374076)的持续资助下，中南大学邱冠周教授等研究了浮选体系中同类矿粒的粗粒效应与载体作用，在常规粗粒浮选设备条件下，在细粒矿浆中适当进行粗粒级配，在国内外首次将载体浮选技术用于工业生产，取得了如下重要发现和突破性进展：1.采用扩展的DLVO理论，研究了物理化学水动力学条件下“粗粒分散-联合理论”及颗粒相互作用的模型，根据实验结果和理论计算分析，提出利用粗粒强化细粒团聚的“粗粒效应”。建立了细粒间相互作用新理论体系，确定了矿粒间的选择性凝聚与界面疏水相互作用力的关系、矿粒间的选择性分散与界面水化相互作用力的关系，矿粒间凝聚、分散速率与界面流体动力学相互作用的关系；采用了界面极性相互作用理论，确定了矿粒间界面相互作用能量参数，计算出矿粒间疏水或水化相互作用力曲线，用以预测讨论矿粒间的凝聚-分散行为。2.首次提出了粗粒与细颗粒群相互作用的“粗粒效应”模型，确定粗粒起载体-中介-助凝作用，并用旋涡微尺度、颗粒雷诺数及裂解频率为模型表征参数，理论研究确定了产生粗粒效应的最佳级配关系。3.根据理论成果，提出了一个根本有别于常规浮选的微细粒浮选新概念，开发了“分支载体-助凝-中介细粒浮选新工艺”，对硫化矿、氧化矿、硫化-氧化混合矿、细粒硫化铜矿和细粒钛铁矿5类不同的复杂细粒矿石，利用原矿、凝聚浮选粗粒精矿等同类矿粒作为载体，用常规浮选设备解决了细粒矿物浮选分离的难题，实现了细粒浮选技术的突破。4.开发的微细粒浮选新技术，解决了复杂铅锌硫化矿细泥、锡石细泥和细粒硫化-氧化混合矿、细粒硫化铜矿和细粒钛铁矿的浮选分离的难题，使得矿物浮选分离的选择性提高、同收率增加、药耗和能耗降低。新技术在广东凡口铅锌矿、广西高峰矿业公司、湖北大冶有色金属公司、江西德兴铜矿和攀枝花钢铁有限责任公司钛业公司进行了应用。近三年累计新增经济效益2.21亿元。上述研究结果为中国细粒矿石浮选分离问题的解决提供了新工艺与技术，研究成果编写的专著《颗粒间相互作用与细粒浮选》获第八届中国图书奖。在历届国际选矿会议上发表的、与该项目相关的系列论文，被国内外专家评价认为“必将对细粒浮选产生根本性的变革”，“是细粒浮选研究的重要方向”。有关成果获2004年度国家科学技术进步奖二等奖。