分支浮选是将原矿浆分为几支，前一支浮选的粗精矿加到次一支，同次支的原矿一起粗选，从而提高了原矿品位，逐步地减少次一支的用药量。
分支浮选最适合于贫矿，它在黑钨矿低品位矿泥浮选中已经得到了良好的效果[1]。但是对原矿品位较高的铝土矿选矿是否合适？怎样进行分支？第二支的浮选药方如何确定？这就是本文所要研究的问题。
矿样系中南某矿区一水硬铝石型堆积铝土矿，主要矿物及其含量为（%）：一水硬铝石60.3、针铁矿13.0、赤铁矿7.5、高岭石13.7、锐钛矿2.0、三水铝石1.9，此外还有少量绿泥石、水云母和石英灯。一水硬铝石呈微晶结构，结晶较好，粒度一般为0.048～0.0096毫米。原矿化学组成为（%）：Al2O3 56.17、SiO2 5.90、Fe2O3 19.64、TiO2 3.10、Ca 0.05、Mg 0.04、灼减13.34、铝硅比9.52。
分支浮选的第一支试验方法与常规浮选试验相同，经过浮选脱硅试验[2]，就获得了第一支浮选的最佳指标及药方：铝精矿产率80.20%、含Al2O3 62.30%、SiO2 4.09%、铝硅比15.23，Al2O3的回收率88.19%。用药量，克/吨：碳酸钠2000，六偏磷酸钠325，腐殖酸钠675，氧化石蜡皂1425。
（一）第一支精矿的“负载”能力
由于铝精矿产率高达80%，不能如产率很小的贫矿一样全部加到与第一支原矿量相等的第二支。为了确定加入的适当精矿量，即确定第二支原矿量与第一支原矿量的比例关系，以及确定第二支浮选的用药量，必须查明第一支精矿（泡沫）的“负载”能力，即在适当的pH条件下，不加其他药剂，仅加入第一支精矿，就能从第二支原矿浆中“负载”出精矿的能力。试验按图1进行，第二支原矿量分别为第一支原矿量的1、2、3、4倍，并将其矿浆用碳酸钠调整到合适的pH值（8～8.5），不加其他药剂，加入的第一支精矿就能把第二支原矿中45%、42%、39%和30%的铝土矿“负载”上来，其Al2O3量分别为32、59、82和84克（表1）。
表1 第一支精矿的“负载”能力
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第一支原矿量 |
第一支粗精矿 |
第二支 原矿量 g |
第二支被“负载”上来的精矿 |
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产率 % |
品位 % |
第一支 原矿的 Al2O3 回收率% |
品位 % |
铝 硅 比 |
第二支 原矿的 Al2O3 回收率% |
*从第二支 原矿中 回收的 Al2O3量，g |
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Al2O3 |
SiO2 |
||||||||
|
125 |
82.22 |
60.37 |
88.44 |
1×125 |
64.35 |
3.51 |
18.33 |
45.88 |
32.2 |
|
125 |
82.42 |
60.09 |
88.15 |
2×125 |
65.80 |
3.24 |
20.31 |
42.64 |
59.4 |
|
125 |
82.88 |
59.89 |
88.61 |
3×125 |
65.49 |
3.17 |
20.66 |
39.37 |
82.2 |
|
125 |
83.4 |
59.85 |
89.15 |
4×125 |
64.78 |
3.74 |
17.32 |
30.48 |
84.7 |
*不包括第一支精矿中的Al2O3量，假设第一支精矿在第二支浮选时有全部浮出。
图1 第一支精矿“负载”能力试验
由此可见，第一支精矿有一定的“负载”能力，随着第二支原矿量的增加，被“负载”上来的Al2O3量也明显增加，并以第二支原矿量为第一支原矿量的三倍为宜。这样，为选收第二支原矿中剩下的55%～70%的铝土矿物，所需的药量即可显著减少。
（二）第二支浮选的用药量
第一支精矿的加入，不但带进了一部分的药剂，而且提高了第二支的原矿品位，改变了第二支矿浆的离子组成和泡沫结构，甚至浮选指标有可能提高[1]。
第二支浮选用药量的试验流程见图2。第一支浮选药方不便，第二支最佳用药量通过最陡坡法（最陡登山法）寻求[3]。
图2 第二支浮选用药量试验
1、析因试验设计及结果，用2析因，按正交表L安排试验。试验设计及试验结果见表2和表3。
表2 个因素的水平安排
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A （碳酸钠） |
B （六偏磷酸钠） |
C （腐殖酸钠） |
D （氧化石蜡皂） |
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基点（） |
2000 |
160 |
225 |
700 |
|
步长 |
200 |
20 |
25 |
100 |
|
高水平＋ |
2200 |
180 |
250 |
800 |
|
低水平－ |
1800 |
140 |
200 |
600 |
表3 析因试验安排及结果
2、判据 以精矿铝硅比＞15的回收率Al2O3为判据。
中心店（基点）安排2个重复试验，以便估计试验误差，算出各试验指标的标准误差σb＝0.141。
用t检验法检验各因素效应的显著性，由t分布表查得，当自由度为8时，t0.05＝2.306，tσb＝0.335。经比较A、C、D三因素的效应b值（分别为－1.49、－0.81、＋1.9）都比tσb值（0.335）大，表明A、C、D这三个因素效应显著，AB的交互作用也比较明显。综合最佳条件是：A－、B－、C－、D＋为好。
3、登山试验安排及结果
取影响最显著的因素D氧化石蜡皂作为单位步长，选择D的新步长为40克/吨，A的相应新步长为60克/吨，C的新步长为5克/吨，以综合最佳条件A－1800、B－140、C－200、D＋800克/吨位登山的起点，继续登山，各试点的条件及试验结果见表4。
表4 登山试验安排及结果
由此可见，试点⑩的铝硅比为15.84，回收率为88.63%，已达到了最优区，并已达到了常规浮选的指标（铝硅比15.3，回收率88.19%），即已达到了“山顶”。
（三）分支浮选与常规浮选比较
一水硬铝石型堆积铝土矿的分支浮选结果与常规浮选结果比较见表5。
表5 分支浮选与常规浮选结果比较
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常规浮选[3] |
分支浮选 |
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原矿品位% |
Al2O3 |
80.20 |
5.87 |
分支 浮选 降低 的用 药量 ，% |
|
SiO2 |
6.33 |
82.92 |
||
|
精矿产率% |
80.20 |
59.73 |
||
|
精矿品位% |
Al2O3 |
62.30 |
3.77 |
|
|
SiO2 |
4.09 |
15.87 |
||
|
铝硅比 |
15.23 |
88.63 |
||
|
Al2O3回收率 % |
88.19 |
1805 |
9.8 |
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药剂用量，克/吨 |
碳酸钠 |
2000 |
185 |
43.1 |
|
六偏磷酸钠 |
325 |
259 |
61.7 |
|
|
腐殖酸钠 |
675 |
980 |
31.2 |
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氧化石蜡皂 |
1425 |
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由此可见，将原矿浆分为两支，第一支占1/4，第二支占3/4，把第一支精矿加到第二支。同第二支原矿浆一起进行分支浮选，在获得与常规浮选相同的铝硅比（15）和回收率（88%）的情况下，分支浮选的用药量（按原矿计）显著降低。
这表明，分支浮选不尽对原矿品位低、精矿产率小的钨矿泥效果显著，而且对于原矿品位高、精矿产量很大的铝土矿也很有效。
参考文献
[1] 中南矿冶学院，《分支粗选、分速精选、浓浆充气搅拌浮选钨矿泥新工艺试验》，《有色金属》（选冶部分）1977年，第12期.
[2] 李隆峰、张国祥、黄开国、胡为柏，《一水硬铝石型堆积铝土矿选矿脱硅除铁研究》《中南矿业学院学报》1980，第4期.
[3] 许时、孟书青、刘金华，《常用选矿试验最优化方法的比较和应用（续）》《有色金属》（选冶部分）1979，第4期.
