第三章 浮選設(shè)備進(jìn)展

礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing第三章浮選設(shè)備進(jìn)展1礦物加工新技術(shù)

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19世紀(jì)末期，泡沫浮選開始正式作為一種工業(yè)規(guī)模的方法在選礦實(shí)踐中應(yīng)用，從此浮選工業(yè)獲得了迅速的發(fā)展，至今已有100多年的歷史。泡沫浮選法已成為世界上選別礦物原料的最主要的方法，世界上有色金屬礦物的回收約90%是采用浮選法，在黑色金屬礦物選別領(lǐng)域也占有約50%的比重，每年用浮選法處理的礦石總量已達(dá)20億噸。作為實(shí)現(xiàn)礦物浮選的關(guān)鍵性設(shè)備——浮選設(shè)備在礦物加工中發(fā)揮著極其重要的作用。隨著入選礦石日趨“貧、細(xì)、雜”化，而冶金化工行業(yè)對(duì)選礦產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，加上經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力，礦物加工行業(yè)對(duì)浮選設(shè)備要求越來越高，“高效、節(jié)能、環(huán)保、智能”成為浮選設(shè)備發(fā)展的主要方向。2礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing1浮選機(jī)的分類根據(jù)礦漿的充氣方式來分，浮選機(jī)可分為:

★機(jī)械攪拌式浮選機(jī)

★壓氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)

★氣升式浮選機(jī)

★減壓式浮選機(jī)后一種浮選機(jī)目前還很少應(yīng)用，在全世界的選礦廠中，大都安裝著機(jī)械攪拌式浮選機(jī)和充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。然而最近20年間，各種浮選作業(yè)中使用的葉輪式浮選機(jī)，不少已被氣升式浮選機(jī)所取代（浮選柱）。3礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing隨著浮選理論研究和浮選設(shè)備技術(shù)的不斷進(jìn)步，根據(jù)工作原理，現(xiàn)有浮選設(shè)備可以分為三類:★機(jī)械式浮選設(shè)備★浮選柱★反應(yīng)器分離器式浮選設(shè)備

機(jī)械式浮選機(jī)根據(jù)充氣方式可分為自吸氣浮選機(jī)和充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，此類浮選設(shè)備的共同特點(diǎn)是均帶有機(jī)械攪拌器，由于發(fā)展最早、應(yīng)用最廣，針對(duì)這兩種浮選設(shè)備的研究也比較深入，故機(jī)械式浮選設(shè)備種類規(guī)格齊全、發(fā)展較快。浮選柱屬于無機(jī)械攪拌器浮選設(shè)備，近些年來，隨著浮選理論研究的深入和新型充氣材料、方式的出現(xiàn),浮選柱的研究再度成為關(guān)注的熱點(diǎn)。

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advancedtechnologyofmineralprocessing國(guó)內(nèi)外對(duì)浮選柱研究的報(bào)道很多，取得了一定的成果。而反應(yīng)器分離器式浮選設(shè)備的基本工作原理同浮選柱相似，充氣器置于柱體外部，柱體則單獨(dú)作為分離器，充分利用綜合力場(chǎng)，這種浮選設(shè)備浮選速度快，性能較好，具有較好的發(fā)展前景。盡管浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)多種多樣，但它們的實(shí)際使用情況表明，常用的只是少數(shù)幾種具有最高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和工藝特性的浮選機(jī)型號(hào)。浮選設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，從礦物分選到工業(yè)廢水處理、油田污水處理、廢紙脫墨，微生物浮選分離等。5礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing2主要研發(fā)機(jī)構(gòu)及機(jī)型目前代表國(guó)際上浮選設(shè)備研究開發(fā)和應(yīng)用水平較高的有美國(guó)Dorr-OliveEmico公司,芬蘭的Outtokumpu公司,瑞典的Metso公司,俄羅斯國(guó)立有色金屬研究所,中國(guó)北京礦冶研究總院(BGRIMM)。其中,具有代表性的產(chǎn)品包括芬蘭OK-Tankcell型浮選機(jī),美國(guó)的Wemco浮選機(jī)和Dorr-Olive浮選機(jī),瑞典Metso公司的RSCTM浮選機(jī),俄羅斯ФⅡ型浮選機(jī),中國(guó)北京礦冶研究總院的XCF/KYFⅡ型浮選機(jī)和JJFⅡ型浮選機(jī)等。6礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing3浮選設(shè)備的研究進(jìn)展3.1機(jī)械攪拌浮選機(jī)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)分為充氣式機(jī)械攪拌式浮選機(jī)和自吸氣式機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。由于其良好的工作性能,在浮選設(shè)備行業(yè)一度占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的地位。在最近15－20年間，葉輪式浮選機(jī)的容積已從4O～70m3擴(kuò)大到17O～300m3。直徑和高度也分別提高到7～8m和5～9m。芬蘭奧托昆普公司已在澳大利亞試驗(yàn)過容積大約為300m3的浮選機(jī)分選硫化礦石，并表示已可提供500m3容積的浮選機(jī)。7礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing3.1.1OK-TankCell型浮選機(jī)

OK-TankCell型浮選機(jī)為充氣式機(jī)械攪拌浮選機(jī),空氣從空心軸注入葉輪間,礦漿由底部進(jìn)入槽體,泡沫從槽體上方的溢流堰排出。相當(dāng)一部分礦漿從轉(zhuǎn)子的上面垂直向下流動(dòng),轉(zhuǎn)子的排出口存在一個(gè)高壓力區(qū),在進(jìn)口處相應(yīng)地存在一個(gè)低壓區(qū)。礦漿流沿著最小阻力的途徑從高壓區(qū)域流向低壓區(qū)域,作業(yè)配置采用階梯配置。目前用于粗選、掃選和精選作業(yè)的筒型浮選機(jī)的品牌包括以下幾個(gè)規(guī)格類型。8礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing表1Tankcell筒型浮選機(jī)技術(shù)參數(shù)9礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing在大型的浮選機(jī)中,消耗在攪拌、確保氣泡與礦粒接觸和充氣中的能量分配情況見表2.表2TankCell筒型浮選機(jī)能量分配情況10礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing目前在世界上最普遍使用的是奧托昆普公司生產(chǎn)的壓氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。該公司生產(chǎn)下列型號(hào)的浮選機(jī)：容積分別為8、16、38和5Om3的OK-U型(U形槽)浮選機(jī)；容積分別為0.05、1.5、3和5m3的OK-R型(矩形槽)浮選機(jī)。此外，公司還生產(chǎn)槽容積分別為5、1O、2O、3O、5O、70、100和130m3的槽式大容積TankCell(TC)型葉輪式浮選機(jī)，和配置100、160、200和300m3容積浮選槽的TC－XHD型浮選機(jī)。第一批8O套TC－100型浮選機(jī)早在2O年前就已提供給智利埃斯科廷達(dá)礦業(yè)公司用于浮選銅。11礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing公司的研究方向主要放在研制最佳結(jié)構(gòu)的充氣系統(tǒng)，以便能回收各種粒度的顆粒。根據(jù)對(duì)泡沫產(chǎn)品的要求，選擇浮選機(jī)的工作特性曲線。并且如同在浮選柱中那樣，在浮選槽中也形成了很深的泡沫層，以確保在達(dá)到很高回收率的條件下獲得高質(zhì)量的精礦。公司的專家們建議，為達(dá)到良好的工藝效果，應(yīng)采用Multi-Mix機(jī)械裝置在正?；蛱岣呷~輪轉(zhuǎn)速的條件下使粗粒級(jí)和細(xì)粒級(jí)顆粒得到較好的浮選，而粗顆粒的浮選則是利用Free-Floas機(jī)構(gòu)在較低的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行的。在這種情況下用于攪拌礦漿的能耗就從0.7kWh/m3降低到0.55kWh/m3。12礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing最近幾年，奧托昆普公司已研制出充氣刮泡(SkimAir)式浮選槽用于浮選礦砂。在圓錐形槽中沿著它的軸線從頂端往下沿著浮選槽周邊，設(shè)置能形成比較窄空間的圓錐，以刮出泡沫。槽內(nèi)產(chǎn)品沿著中心排放到位于浮選槽下面的錐形部分。為確保在磨礦回路中獲得很高的粗粒回收率，在磨礦回路中安裝了一套TankCell精選設(shè)備(被稱之為閃速粗選工藝)。13礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing3.1.2RSCTM（ReactorCellSystem）浮選機(jī)浮選機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖見圖。該浮選機(jī)應(yīng)用圓筒形槽體,結(jié)合了圓筒形浮選機(jī)優(yōu)點(diǎn)和其葉輪結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),為粗選、精選和掃選作業(yè)創(chuàng)造理想條件,目前該浮選機(jī)有容積5-200m3的各種規(guī)格。采用一種深型葉片機(jī)構(gòu)（DeepVane）,具有一定形狀下部邊緣的豎直葉片和空氣分散隔板按特殊形式排列,這種結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生強(qiáng)力的輻射狀泵眼作用,將礦漿泵向槽壁,并產(chǎn)生很強(qiáng)的回流到葉輪的下方,減少沉槽。14礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessingRSCTM（ReactorCellSystem）浮選機(jī)15礦物加工新技術(shù)

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RCS型浮選機(jī)有三個(gè)重要的特點(diǎn)：第一，下部區(qū)域的固體達(dá)到良好的懸浮和輸送,使顆粒與氣泡多次接觸,以達(dá)到回收所有粒級(jí)的物料；第二,減少了上部區(qū)域的紊流,防止較粗顆粒的脫落；第三,有一個(gè)穩(wěn)定的液面,盡可能減少顆粒的機(jī)械夾帶。浮選空氣由鼓風(fēng)機(jī)提供,每套機(jī)構(gòu)的充氣速率可以控制。在槽子容積不大于70m3時(shí),采用V型帶傳動(dòng)，大于70m3采用齒輪箱傳動(dòng)。在一些國(guó)家中使用RCS型浮選機(jī)分選銅、鉛－鋅、鉑族金屬和其它礦石，總共不超過3O個(gè)項(xiàng)目。葉輪和擴(kuò)散器采用了新材料,由高耐磨的合成橡膠或模壓聚氨酯制成。16表3RCS系列浮選機(jī)的主要參數(shù)礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing17礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing3.1.3Wemco浮選機(jī)

Dorr-OliveEmico公司的Wemco是世界上最大的浮選機(jī)生產(chǎn)廠家之一,最近幾年已安裝了400多套容積為130m3的浮選機(jī),160m3的浮選機(jī)已在南美洲投入使用。其代表性的產(chǎn)品是Wemco1+1浮選機(jī)和Wemco

SmartCell浮選機(jī)。兩者的結(jié)構(gòu)基本相同,Smartcell浮選機(jī)吸收了Wemco1+1浮選機(jī)的優(yōu)點(diǎn),采用圓筒型的槽體結(jié)構(gòu)、圓錐形的通氣引流管和泡沫集中器推泡器,在每個(gè)槽子中間部位都有轉(zhuǎn)子式分散器,有強(qiáng)力攪拌和通氣雙重作用。周圍的空氣靠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子通過立管吸入,由分配器將其分散成微小的氣泡并以旋轉(zhuǎn)狀均勻地分布于整個(gè)礦漿內(nèi),由于采用了自吸氣結(jié)構(gòu)從而省去了鼓風(fēng)機(jī)和通氣管網(wǎng)的費(fèi)用。通氣機(jī)構(gòu)置于遠(yuǎn)離槽底的上方位置,減小了轉(zhuǎn)子和分散罩的磨損,而且停車后可以立即啟動(dòng)。18礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing葉輪葉片和定子均用耐磨的橡膠模制而成,采用完全的分段對(duì)稱式結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子可以順時(shí)針或反時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn),也可以上下顛倒使用,實(shí)現(xiàn)磨損面和未磨損面的互換。工作原理與結(jié)構(gòu)見圖。19礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing維姆科1+1型浮選機(jī)在國(guó)外已得到最廣泛的應(yīng)用。維姆科公司通常生產(chǎn)配備著85m3容積浮選槽的多槽浮選機(jī)和127m3容積的直角截面的單槽浮選機(jī)。所有12種規(guī)格的浮選槽都符合幾何形狀相似性，以及按比例放大等多項(xiàng)工藝標(biāo)準(zhǔn)。單槽浮選機(jī)廣泛地用于分選煤，其次用于分選各類礦石和推薦在礦漿濃度不大于37%固體的條件下，用于浮選4O%-0.074mm粒級(jí)的物料。為了浮選粗粒的礦漿，在浮選槽中安裝了大的葉輪，定子上配置了有著小直徑孔的附加圓筒，以改變礦粒循環(huán)數(shù)次。公司還生產(chǎn)密閉型浮選機(jī)，用于在氮?dú)饨橘|(zhì)中進(jìn)行浮選。20礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing保持著對(duì)公司機(jī)械充氣方法的特別信任，在2002年建造了一組新的槽容積從0.05到257m3的WemcoSmartCell型圓筒形浮選機(jī)，它們有著維姆科1+1型機(jī)械充氣式浮選機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和錐形的活底。目前在智利的大多數(shù)新建的選礦廠中，除精選階段采用浮選柱以外，實(shí)際上都已安裝了槽容積為13O～160m3的維姆科型浮選機(jī)。例如，在LagunaSeca銅選礦廠中，在粗選工段安裝了直徑6.8m、高4.4m的圓筒形浮選槽(160m3)。250m3容積的浮選槽也已開始使用。21礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing3.1.4Dorr-Olive浮選機(jī)

Dorr-OliveEmico公司的Dorr-Olive浮選機(jī)是充氣式機(jī)械攪拌浮選機(jī),目前該機(jī)的規(guī)格為0.1-70m3。該機(jī)葉輪的葉片特性總的類似于奧托昆普浮選機(jī)的葉片設(shè)計(jì),因此其礦漿循環(huán)形式奧托昆普浮選機(jī)的基本相同。葉輪被短的定子葉片包圍,定子葉片從圓環(huán)頂徑向地懸掛著,空氣從空心軸直接釋放出進(jìn)入轉(zhuǎn)子葉片間的泵送導(dǎo)溝,礦漿從下面進(jìn)入,而混合物直接從轉(zhuǎn)子上部噴出。該種浮選機(jī)當(dāng)規(guī)格大于2.8m3時(shí)浮選槽為U型槽。設(shè)計(jì)中避免了不必要的紊流,因而能在低能耗下獲得好的固體懸浮液和充分的空氣彌散。多槽使用一般為階梯配置。22礦物加工新技術(shù)

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Dorr-Olive浮選機(jī)方形槽體有1-100立方英尺5個(gè)型號(hào),U型槽體有300-1550立方英尺5個(gè)型號(hào)。表3Dorr-Olive浮選機(jī)的主要參數(shù)23礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing3.1.5BGRIEE浮選機(jī)北京礦冶研究總院（BGRIEE）1960s自年代以來,致力于浮選設(shè)備技術(shù)的研究及推廣應(yīng)用。近20多年來,BGRIEE系列浮選機(jī)研究的總體思路在于立足國(guó)內(nèi)實(shí)際,充分調(diào)研分析現(xiàn)有浮選機(jī)存在的問題,研制新型浮選機(jī)葉輪一定子系統(tǒng),簡(jiǎn)化浮選機(jī)結(jié)構(gòu),建立適合礦物選別要求的礦漿運(yùn)動(dòng)路線,改進(jìn)浮選機(jī)槽體結(jié)構(gòu)及礦漿循環(huán)方式,提高浮選機(jī)對(duì)不同粒級(jí)各種礦物的適用性及浮選機(jī)大型化等方面進(jìn)行了大量的研究工作,分別確定了最佳技術(shù)參數(shù)及流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)路線,制定了合理的技術(shù)方案,均取得了很大成功。24礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing最近幾年,BGRIEE系列浮選機(jī)在通用化、多樣化、大型化、系列化和利用綜合力場(chǎng)等應(yīng)用研究方面又邁出了開創(chuàng)性步伐,其中包括適于磷礦的浮選設(shè)備、高效低耗自吸式機(jī)械攪拌浮選機(jī)研究、粗顆粒礦物浮選設(shè)備、閃速浮選設(shè)備、充氣自吸漿式浮選機(jī)研究、充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)、充氣量調(diào)節(jié)裝置及液面自動(dòng)控制系統(tǒng)、浮選機(jī)聯(lián)合機(jī)組及浮選機(jī)大型化、系列化等方面的工作,形成了具有鮮明特點(diǎn)的現(xiàn)代BGRIEE浮選機(jī)技術(shù)。25礦物加工新技術(shù)

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2008年6月27日，中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)在京組織召開了由北京礦冶研究總院、江西銅業(yè)集團(tuán)公司等單位完成的“200立方米超大型充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)”科技成果鑒定會(huì)。鑒定結(jié)論認(rèn)為：200立方米超大型充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的研制成功填補(bǔ)了我國(guó)超大型選礦設(shè)備研究應(yīng)用的空白，進(jìn)一步豐富和完善了我國(guó)獨(dú)特的超大型浮選機(jī)相似放大理論，顯著提高了浮選效率，節(jié)能效果明顯。作為我國(guó)自主研制、具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超大型高效浮選設(shè)備，選別性能與綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，標(biāo)志著我國(guó)已成為世界上少數(shù)幾個(gè)掌握超大型浮選機(jī)研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)家。26礦物加工新技術(shù)

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200m3浮選機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)為：針對(duì)設(shè)備槽體截面大、氣泡難以均勻彌散的問題，優(yōu)化了空氣分配器結(jié)構(gòu)參數(shù)、配置方式及與葉輪的匹配關(guān)系，研制出適于大截面的空氣彌散系統(tǒng)，顯著地提高了浮選效率，進(jìn)一步豐富和完善了我國(guó)獨(dú)特的超大型浮選機(jī)相似放大方法；在國(guó)內(nèi)首次利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)。進(jìn)行了浮選機(jī)流體動(dòng)力學(xué)仿真，為我國(guó)浮選機(jī)的進(jìn)一步完善和優(yōu)化提供了新的技術(shù)手段，采用自整定模糊控制策略，建立了液面控制雙執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)同工作機(jī)制，研制出適用于給礦量大、礦漿波動(dòng)量大且頻繁條件下的礦漿液面自動(dòng)控制系統(tǒng)，滿足了不同浮選工藝要求；采用高比轉(zhuǎn)速后傾葉片葉輪、低阻尼直懸式定子，流體狀態(tài)可滿足浮選動(dòng)力學(xué)要求，使礦漿循環(huán)充分，增強(qiáng)了礦化效果；采用雙泡沫槽、雙推泡錐結(jié)構(gòu)形式，提高了泡沫排出速率。27礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（1）KYFⅡ/XCFⅡKYFⅡ型浮選機(jī)是一種充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī),創(chuàng)新點(diǎn)在于獨(dú)特的葉輪－定子結(jié)構(gòu)。葉輪采用高比轉(zhuǎn)數(shù)后傾葉片。槽內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)合理,礦漿懸浮狀態(tài)好,礦粒分布均勻,泡沫層穩(wěn)定。礦漿液面自動(dòng)控制系統(tǒng)工作可靠,控制器功能強(qiáng),配置靈活,調(diào)節(jié)性能好,充氣量調(diào)節(jié)容易,操作維護(hù)簡(jiǎn)單,故障率低。28礦物加工新技術(shù)

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XCFⅡ型浮選機(jī)是一種充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī),不僅具有充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的優(yōu)點(diǎn),又能自吸給礦和中礦,解決了充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)不能自吸礦漿這個(gè)世界難題。該機(jī)采用了既能循環(huán)槽內(nèi)礦漿和分散有鼓風(fēng)機(jī)供給的低壓空氣,又能從槽外部吸入給礦和中礦泡沫的這種具有雙重作用的葉輪,與開式定子、無葉片蓋板、連接管及進(jìn)漿裝置等組成葉輪－定子系統(tǒng)。該機(jī)既可單獨(dú)使用又可以與KYF浮選機(jī)聯(lián)合使用。29礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing其中的KYFⅡ-50型浮選機(jī)在金川有色金屬公司選礦廠5系列一段粗選進(jìn)行的工業(yè)試驗(yàn)表明在原礦鎳品位高、銅品位接近的情況下,KYFⅡ-50型浮選機(jī)與BS-K-16型浮選機(jī)相比,精礦中鎳、銅品位分別提高2.3%和1.4%,精礦中氧化鎂降低4.1%,鎳回收率提高0.1%,銅回收率提高2.3%。二段掃選選別指標(biāo)與BS-K-16型浮選機(jī)相比,作業(yè)回收率鎳、銅分別提高14.78%和12.3%,單位槽容能耗節(jié)省25%。30表4KYFⅡ/XCFⅡ型浮選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing31（2）JJFⅡ型浮選機(jī)

JJFⅡ型浮選機(jī)是自吸氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。采用深型葉輪,形狀星型,葉片為輻射狀,定子為圓筒形,其上均布長(zhǎng)孔作為礦漿通道。定子遮蓋葉輪高度僅為2/3,定子外增加表面均布小孔的錐形分散罩,起穩(wěn)定液面的作用。能自吸空氣,葉輪下部又增設(shè)導(dǎo)流管和假底,以便在槽內(nèi)產(chǎn)生大循環(huán),有助于槽子下部礦粒的循環(huán),防止沉槽。礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing32礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing該機(jī)的特點(diǎn)是葉輪高度大,葉片面積大,安裝深度淺,既能保證自吸足夠空氣,又有較強(qiáng)的攪拌力,葉輪直徑小,周速低,葉輪與定子間隙大,因此葉輪與定子壽命長(zhǎng)。JJFⅡ型浮選機(jī)單槽容積1－85m314種規(guī)格。33礦物加工新技術(shù)advancedtechnologyofmineralprocessing表5JJFⅡ型浮選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)34礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（3）GF型浮選機(jī)

GF型機(jī)械攪拌式浮選機(jī)是由北京礦冶研究總院研制成功的一種高效、節(jié)能、自吸空氣型浮選機(jī),北京礦冶研究總院研制成功的GF型浮選機(jī)則成功解決了含金、銀等多種重礦物的浮選問題,適合用于選別有色、黑色、貴金屬和非金屬礦的中、小型規(guī)模的企業(yè)。該機(jī)處理物料粒度范圍為0.074mm占48-90%,礦漿濃度＜45%。35礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing該機(jī)型具有上下葉片,上葉片的作用在于抽吸空氣、給礦和中礦,而下葉片的作用則在于形成底部礦漿循環(huán)。定子采用了折角葉片對(duì)礦漿流動(dòng)進(jìn)行穩(wěn)流和導(dǎo)向,從而取消了穩(wěn)流板。這一切都保證了GF型浮選機(jī)槽內(nèi)礦漿循環(huán)特性良好,上下粒度分布均勻液面平穩(wěn),槽內(nèi)礦漿無旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象,分選區(qū)及液面平穩(wěn),無翻花現(xiàn)象分選效率高,有利于提高粗粒和細(xì)粒的回收率,節(jié)省能耗幅度大致在20%左右。目前有單槽容積0.35－42m3等14個(gè)規(guī)格型號(hào)。36礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing表6GF型浮選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)37礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（4）CLF/CGF型浮選機(jī)（粗顆粒浮選機(jī)）

CLF型粗粒充氣式浮選機(jī),擴(kuò)大了浮選作業(yè)的粒度范圍,在不降低中、細(xì)粒級(jí)回收率的基礎(chǔ)上,顯著提高了+0.15mm和+0.45mm粒級(jí)的回收率。該機(jī)葉輪采用高比轉(zhuǎn)數(shù)后傾葉片葉輪,攪拌力弱,礦漿循環(huán)量大,功耗低,該機(jī)創(chuàng)新點(diǎn)在于特殊設(shè)計(jì)的活動(dòng)式格子板安裝在距槽底槽深處,格子板使粗粒礦物的礦化氣泡上升距離短,使粗粒礦物處在淺槽浮選狀態(tài)下,并且減少了上部區(qū)域礦漿的紊流,建立了一個(gè)穩(wěn)定的分離區(qū)和泡沫層。該機(jī)在大廠礦務(wù)局長(zhǎng)坡錫礦的工業(yè)試驗(yàn)表明:在給礦粒度為0.7mm情況下,0.15mm以上粒級(jí)目的礦物回收率比6A浮選機(jī)高5-16%,0.15mm以下粒級(jí)目的礦物回收率比6A浮選機(jī)略高,節(jié)電12.4%。38礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing該機(jī)工作原理為：當(dāng)浮選機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),來自鼓風(fēng)機(jī)的低壓空氣通過分配器周邊的孔進(jìn)入葉輪葉片間,與此同時(shí)假底下面礦漿由葉輪下部被吸入到葉輪葉片間,礦漿和空氣在葉輪葉片間充分混合后,從葉輪上半部周邊排出,排出的礦漿空氣混合物由定子穩(wěn)流后,穿過格子板,進(jìn)入槽內(nèi)上部區(qū)。此時(shí)浮選機(jī)內(nèi)部區(qū)礦漿中含有大量氣泡,而外側(cè)循環(huán)通道內(nèi)礦漿中不含氣泡（或含有極少量氣泡）,于是內(nèi)外礦漿就形成壓差,在此壓差及葉輪抽吸力作用下,內(nèi)部區(qū)礦漿和氣泡在設(shè)定的流速下一起上升通過格子板,將粗顆粒礦物帶到格子板上方,形成粗顆粒礦物懸浮層,而礦化氣泡和含有較細(xì)礦粒的礦漿則繼續(xù)上升,礦化氣泡升到液面形成泡沫層,含有較細(xì)礦粒的礦漿則越過隔板經(jīng)循環(huán)通道,進(jìn)入葉輪區(qū)加入再循環(huán)。39礦物加工新技術(shù)

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CGF型浮選機(jī)與CLF型浮選機(jī)結(jié)構(gòu)基本相同,為自吸氣浮選機(jī)。礦漿表面平穩(wěn),對(duì)粗顆粒的選別效果明顯。CGF型浮選機(jī)與CLF型浮選機(jī)在爐渣選礦上效果明顯,在大冶和金口嶺等選礦廠得到了廣泛的應(yīng)用。40表7CLF型浮選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing41礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（5）SF/BF浮選機(jī)

SF浮選機(jī)是近年設(shè)計(jì)的自吸氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，結(jié)構(gòu)如圖16。它的主要特點(diǎn)是保持了“A”型浮選機(jī)的自吸空氣和礦漿的優(yōu)點(diǎn)，不需階梯配置，中礦返回不需泡沫泵。但與“A”型浮選機(jī)相比，吸氣量大，葉輪周速低，葉輪與蓋板間隙大，磨損輕。采用該類型浮選機(jī)可方便流程布置，對(duì)流程復(fù)雜，選別段數(shù)多的中小選廠尤為合適。42礦物加工新技術(shù)

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SF浮選機(jī)的葉輪為后傾式雙葉片葉輪，由上、下葉片和輪盤組成。上葉片的作用，一是吸入空氣，二是吸入礦漿。下葉片的作用主要是借助于葉輪旋轉(zhuǎn)的離心力抽吸其下部的礦漿向四周拋出，該部分礦漿的比重比上葉片拋出的氣液混合物比重大，其離心力和速度亦大對(duì)氣液混合物具有帶動(dòng)加速作用，從而加大了上葉輪腔的真空度，起到輔助吸氣作用。另外，葉輪旋轉(zhuǎn)，礦漿通過下葉輪腔向四周甩出的同時(shí)，其下部礦漿由四周向中心補(bǔ)充，形成在葉輪之下的礦漿循環(huán)。大容積的SF型浮選機(jī)，設(shè)置了導(dǎo)流管和假底，礦漿通過假底之下的通道和導(dǎo)流管由下向上循環(huán)，在導(dǎo)流管和假底之下的通道內(nèi)，礦漿流速大，足以使粗粒礦物懸浮而不沉淀。43礦物加工新技術(shù)

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SF浮選機(jī)已被廣泛應(yīng)用于各種選礦廠，到目前為止已推廣應(yīng)用3500臺(tái)左右，在桓仁銅鋅礦用SF替代6A浮選機(jī)的試驗(yàn)中，吸氣量提高50%，葉輪周速降低9.1%，單容功耗節(jié)省11.6%，銅、鋅混合精礦金屬回收率分別提高1.27%和1.26%，且品位均有所提高。

BF浮選機(jī)是SF浮選機(jī)的新型改進(jìn)型，比SF浮選機(jī)增加了吸氣量并降低了能耗。44礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（6）YX型預(yù)選浮選機(jī)

YX型預(yù)選浮選機(jī)是專門用于磨礦分級(jí)回路中的單槽浮選設(shè)備，在磨礦分級(jí)回路中處理螺旋分級(jí)機(jī)或旋流器返砂，提前獲得部分已單體解離的粗粒有價(jià)礦物或有價(jià)連生體，直接獲得最終精礦或粗精礦，該機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖。45礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing該機(jī)型葉輪、定子下部裝有礦漿循環(huán)筒，其作用主要是促進(jìn)葉輪下部礦漿循環(huán)，以利于礦粒懸浮，使可浮礦物能反復(fù)進(jìn)入葉輪區(qū)，與新鮮空氣和藥劑混合作用，增加入選機(jī)率。葉輪上部也設(shè)有上循環(huán)通道，產(chǎn)生上循環(huán)，一是增加攪拌力度和均勻性，二是使選礦藥劑與礦物顆粒在攪拌中充分接觸。槽體下部為圓錐形，以消除沉槽死角，避免堵塞和起濃密作用。尾礦通過下錐體濃密、積聚、均勻地排出，進(jìn)入磨礦機(jī)再磨。46礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing該機(jī)工作原理為：電機(jī)通過皮帶帶動(dòng)主軸及其下端的葉輪旋轉(zhuǎn)。葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由中心向外甩出礦漿及空氣，葉輪腔內(nèi)部形成負(fù)壓，產(chǎn)生抽吸作用，能促使礦漿循環(huán)。葉輪的強(qiáng)烈攪拌促使空氣、礦漿和藥劑混合，并使其獲得動(dòng)能。在其通過穩(wěn)定器的定向葉片時(shí)，切向速度轉(zhuǎn)變?yōu)閺较蛩俣龋a(chǎn)生局部湍流，造成空氣、礦漿、藥劑進(jìn)一步混合，氣泡細(xì)化。帶有大量氣泡的礦漿離開葉輪和定向葉片進(jìn)入槽內(nèi)礦化區(qū)。有價(jià)礦物和脈石分離后，礦化氣泡上升到泡沫區(qū)。在推泡錐（板）的作用下自溢浮出或由刮板刮出浮選精礦。47礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（7）氧化礦專用浮選機(jī)氧化礦專用浮選機(jī)能滿足充氣量任意調(diào)節(jié)的要求，為保證流程暢通，使細(xì)而粘的泡沫順利返回，浮選機(jī)設(shè)計(jì)成具有吸漿能力的吸入槽和無吸漿能力的直流槽兩種。它們分別由葉輪、空氣分配器、定子、主軸、軸承體、空氣調(diào)節(jié)閥和槽體等組成，吸入式為吸漿增設(shè)了接管、中心筒、蓋板、給礦管和中礦管。48礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing吸入式浮選機(jī)的工作原理是：當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪上的葉片負(fù)責(zé)抽吸給礦和中礦，下葉片負(fù)責(zé)從槽底部抽吸槽內(nèi)礦漿。與此同時(shí)，由鼓風(fēng)機(jī)給入的低壓空氣經(jīng)過空心軸進(jìn)入葉輪下葉片之間的空氣分配器中，通過分配器周邊的小孔進(jìn)入葉輪下葉片間。礦漿與空氣在葉輪下葉片間充分混合后，由葉輪下葉片周邊排出。排出的礦漿和空氣混合物與上葉片排出的礦漿流一起，由安裝在葉輪周圍的定子穩(wěn)流和定向后，進(jìn)入到槽內(nèi)主體礦漿中。礦化氣泡上升到槽子表面形成泡沫層，槽內(nèi)礦漿一部分返回到葉輪下葉片間進(jìn)行再循環(huán)，另一部分通過槽間壁上的流通孔進(jìn)入下槽進(jìn)行再選別。直流式浮選機(jī)的工作原理，除無上葉片吸漿外，其它與吸入式相同。49礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing目前氧化礦專用浮選機(jī)單槽容積有1、2、3、4、8、16、24、30、40、50、70、100m3等多種規(guī)格，并在多家磷、鉛鋅、鐵等氧化礦成功應(yīng)用。如在某磷礦的應(yīng)用表明：氧化礦專用浮選機(jī)可有效地從磷礦石中排除磷酸鹽雜質(zhì)，獲得良好的工藝指標(biāo)和高質(zhì)量的精礦。在入選原礦P2O530.97％，磷精礦品位P20536.18％，MgO＜1％，P2O5工藝回收率95.60％，P205工藝回收率比原設(shè)計(jì)提高5.6％，磷精礦品位提高0.68％，降低精礦中MgO品位0.5％。50礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing氧化礦專用浮選機(jī)在國(guó)內(nèi)外率先成功地解決了以往選別氧化礦時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)沉槽或冒槽、使選別難以進(jìn)行的難題，實(shí)現(xiàn)了在較小的充氣量、較低的葉輪線速度下有足夠攪拌強(qiáng)度的膠磷礦選別要求。槽內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)合理，充氣量易調(diào)節(jié)，中礦返回通暢有效，各作業(yè)能平面配置。51礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing(8)細(xì)顆粒浮選機(jī)細(xì)顆粒礦物質(zhì)量小、比表面積大、表面能高，疏水性礦粒與氣泡碰撞機(jī)率小，而且只粘附于氣泡表面。細(xì)粒脈石易隨水流上升進(jìn)入泡沫層形成夾雜。容易形成脈石礦物與有用礦物間的非選擇性團(tuán)聚。礦粒在水介質(zhì)中溶解度和粘度增大，礦漿中離子增多，不利于浮選。為解決細(xì)顆粒質(zhì)量效應(yīng)和表面效應(yīng)所造成難浮難題，將離心力場(chǎng)引入浮選，創(chuàng)造綜合浮選力場(chǎng)，形成利于細(xì)粒礦物分選的流體力學(xué)狀態(tài)以強(qiáng)化浮選過程，并研制了一批新型細(xì)顆粒浮選設(shè)備。52礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing①離心力場(chǎng)浮選機(jī)離心力場(chǎng)以提高細(xì)粒礦物的動(dòng)量，高速旋轉(zhuǎn)的礦粒在內(nèi)壁附近與氣泡正交碰撞，提高其碰撞機(jī)會(huì)和粘附效率；礦漿高速旋轉(zhuǎn)層與層間產(chǎn)生較強(qiáng)的剪切運(yùn)動(dòng)，同時(shí)礦漿流與氣泡發(fā)生碰撞運(yùn)動(dòng)，有利于克服細(xì)礦粒的非選擇性團(tuán)聚及脈石顆粒在氣泡中夾雜，而提高有用礦物的品位及回收率。加拿大InterCitic公司研制的CFC離心浮選機(jī)帶有一個(gè)可向下方旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的給礦裝置，使已充氣的細(xì)礦粒和氣泡給入以足夠的離心力旋轉(zhuǎn)的葉輪腔，完成細(xì)微礦粒與氣泡碰撞、粘附后再進(jìn)人分離槽內(nèi)進(jìn)行分選，大幅度提高細(xì)粒級(jí)選礦效率。美國(guó)猶他大學(xué)研制的噴氣水力旋流浮選機(jī)借助離心力場(chǎng)作用快速浮選細(xì)粒級(jí)，適于處理－38μm物料，處理能力是常規(guī)浮選機(jī)的50倍。53礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing②磁力場(chǎng)浮選機(jī)浮選設(shè)備引入磁場(chǎng)，使弱磁性礦物的細(xì)粒在均勻磁場(chǎng)中選擇性團(tuán)聚增大其表面粒度，有利于細(xì)粒物料浮選；另一種在非均勻磁場(chǎng)中按磁性的磁分離作用與按礦粒表面疏水性的浮選分離作用相同，從而強(qiáng)化細(xì)粒磁性礦物與非磁性礦物分離效果。亞爾森(T·Yalcin)研制的磁力浮選機(jī)適合細(xì)粒磁性礦物反浮選，設(shè)有泡沫產(chǎn)品區(qū)和浮選區(qū)，當(dāng)浮選區(qū)的產(chǎn)品進(jìn)人泡沫產(chǎn)品區(qū)受沖洗水作用后，使泡沫破裂兼并，被沖下的磁性礦粒受到與泡沫產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)力作用，重新返回浮選區(qū)，提高磁性礦粒與非磁性礦粒的分選效果。54礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing北京礦冶研究總院的磁力浮選機(jī)采用脈沖交變電磁場(chǎng)，脈沖時(shí)間與場(chǎng)強(qiáng)在一定范圍內(nèi)任意可調(diào)。隨磁場(chǎng)強(qiáng)度變化，磁性礦物形成分散－團(tuán)聚－分散狀態(tài)，進(jìn)行連續(xù)交替變化，使磁性絮凝物在脈沖磁場(chǎng)的作用下受到強(qiáng)烈破壞，非磁性與弱磁性顆粒在浮選以及上升水沖洗力作用下與磁性礦粒分離，上升至溢流槽作為尾礦排出，而磁性顆粒在磁力、重力作用下從槽底排礦口排出。55礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing③微泡析出式浮選機(jī)從礦漿中析出的氣泡有選擇性地先在疏水性礦物表面析出，是一種活性微泡，具有直徑小、分散度高，單位體積礦漿內(nèi)有很大的氣泡表面積的特性。從礦漿表面抽氣產(chǎn)生負(fù)壓微泡析出的為空氣浮選機(jī)；將加壓礦漿噴人浮選槽，使礦漿突然降壓的微泡析出的為噴射旋流式浮選機(jī)；用水電解產(chǎn)生大量微泡的為電微泡析出浮選機(jī)。北京礦冶研究總院研究的XPM型噴射旋流式浮選機(jī)，帶有拱形擺線型導(dǎo)氣葉片噴嘴，礦漿呈螺旋狀噴出，增加了礦漿與空氣的接觸面積和夾帶空氣的能力，充氣量大。被高速噴射出的礦漿處于混合室負(fù)壓區(qū)，呈過飽合狀態(tài)溶解于礦漿中，空氣以微泡形式有選擇性地在疏水礦物表面析出，強(qiáng)化氣泡礦物和捕集細(xì)粒礦物的能力。56礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing3.2浮選柱的發(fā)展隨著礦物加工工業(yè)的發(fā)展，品位低、嵌布粒度細(xì)、礦物組成復(fù)雜的難選礦石所占的比例日益增大，礦物加工行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，對(duì)選礦工藝方法、選礦設(shè)備的研究提出了更高的要求。為提高浮選的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，許多礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，如加拿大、美國(guó)、澳大利亞等紛紛將研究目光再度投向具有富集比大、處理量大、投資小、運(yùn)行費(fèi)用低的浮選柱，在基礎(chǔ)理論、結(jié)構(gòu)形式、發(fā)泡方式及自動(dòng)控制等方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。57

1980年浮選柱在加拿大的銅鉬礦浮選作業(yè)使用以后，在世界各地的有色金屬選礦廠或選煤廠得到了廣泛應(yīng)用。近年來，國(guó)外在浮選柱發(fā)泡器、給料方式和排料方式、應(yīng)用最新流體動(dòng)力學(xué)成果和降低浮選柱高度等方面取得了較大的進(jìn)展。氣泡發(fā)生裝置作為浮選柱最為關(guān)鍵的技術(shù)，一直是浮選柱技術(shù)的研究重點(diǎn)，近年來隨著相關(guān)科技的發(fā)展，氣泡發(fā)生技術(shù)也取得了很大的進(jìn)展。礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing58礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing3.2.1氣泡發(fā)生器的進(jìn)展（1）水－空氣噴射充氣器浮選柱氣泡發(fā)生用的分散器構(gòu)造簡(jiǎn)單，但壽命短，采用織物制造的壽命為2～3個(gè)月，采用橡膠制造的為5～7個(gè)月，由于壽命短而且修補(bǔ)繁雜。作業(yè)可靠性差，分散器部分的改良就成為重要的課題。因此，從1980年下半年開始，開發(fā)了可安裝在柱體外部的分散器，它修補(bǔ)容易，使用水－空氣噴射的各種空氣吹入式充氣器。59礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing①Turbor型美國(guó)礦山局(USBM)開發(fā)了在內(nèi)徑50mm的充氣器內(nèi)，充填玻璃球或者石英粒子的水噴射式分散器。由于該機(jī)采用高壓(最大720kPa)工作，可以產(chǎn)生大量的細(xì)小氣泡。另外，調(diào)整水壓和起泡劑添加量，可以使氣泡直徑在0.1～3.0mm范圍內(nèi)變化。USBM浮選柱1990年由國(guó)際控制公司以TurboAir的名稱銷售。60礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing②Flotaire型

美國(guó)DeisterConcentrator公司的Flotaire型充氣器是把加壓空氣從外部分散器通過機(jī)內(nèi)的充氣板分散到槽內(nèi)。在壓力300～480kPa、空氣與水的流量比約為30的情況下工作，產(chǎn)生0.1mm左右的細(xì)小氣泡。該機(jī)1986年引入實(shí)際作業(yè)后，在歐洲和非洲各地迅速推廣。③CESL型

加拿大ComincoEngineeringServices(CESL)公司1988年研制的這種充氣器。由浮選柱外部的分散器產(chǎn)生空氣一水混合物，經(jīng)多孔金屬管分散到浮選柱中，在壓力300～600kPa下運(yùn)轉(zhuǎn)，氣泡直徑0.3～0.4mm，可確保空氣占有率為50％。作業(yè)時(shí)多孔金屬管可以更換，因而運(yùn)轉(zhuǎn)率較高。該型充氣器在北美、南美和南非廣泛應(yīng)用。61礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（2）空氣噴射式充氣器加拿大MinovEXTechnologies公司近年發(fā)明了不用水僅吹入空氣(空氣噴射)產(chǎn)生氣泡的機(jī)構(gòu)，現(xiàn)正開發(fā)耐用的分散器。該分散器由針閥與氣泡噴霧的孔(1個(gè)／分散器)組成，構(gòu)造簡(jiǎn)單，孔徑大，另內(nèi)表面用陶瓷覆蓋，沒有結(jié)垢水銹的污染或堵塞，壽命長(zhǎng)達(dá)2年。產(chǎn)生的氣泡直徑為0.5～3mm，比水－空氣噴射式略大。CESL公司、美國(guó)Eimco公司、南非MultotecProcessEquipment公司等也開始開發(fā)銷售這種分散器。該類型分散器由于僅更換原浮選柱的分散器部件，且使用容易，近年來在世界各地的選礦廠、選煤廠被廣泛應(yīng)用?？諝鈬娚涫椒稚⑵鳂?gòu)造見圖。62礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（3）用固定式攪拌器產(chǎn)生微細(xì)氣泡的充氣器美國(guó)PolytechnicInstituteandStateUniversity的VirginiaCenterforCoalandMineralprocessing(VCCMP)為了提高超微粒子的精礦品位，1990年初研制了Microcel型分散器。在該分散器的管內(nèi)部具有固定式的礦漿、空氣混合機(jī)構(gòu)(在線靜態(tài)混合器In—Linestaticmixer)，當(dāng)空氣與尾礦礦漿的一部分(返回)通過其中時(shí)，由于剪切力作用而產(chǎn)生0.1～0.4mm的細(xì)粒氣泡。63礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing3.2.2浮選柱的發(fā)展(1)充填介質(zhì)浮選柱充填介質(zhì)浮選柱與常規(guī)浮選柱相比較，相同之處是礦漿和氣泡都是逆向運(yùn)行，幾乎是在靜態(tài)條件下進(jìn)行礦化泡沫與礦漿的分離，不同之處則是在充填介質(zhì)浮選柱內(nèi)軸向裝有充填介質(zhì)。充填介質(zhì)浮選柱與常規(guī)浮選柱比較，可以提高細(xì)粒礦物的浮選效率，其原因有兩點(diǎn)：64礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing①充填介質(zhì)造成了許多狹窄而曲折的通道，當(dāng)空氣上浮經(jīng)過通道時(shí)，容易形成均勻的微泡，無需專門的微泡發(fā)生器即能實(shí)現(xiàn)微泡浮選；上升的微泡與礦漿中下降的顆粒發(fā)生碰撞的幾率增大；曲折的通道使微泡上升路線增長(zhǎng)，也使礦粒與氣泡的碰撞幾率和粘附效率增大；近于在靜態(tài)條件下進(jìn)行礦化泡沫與礦漿的分離。所有的這些特點(diǎn)均有利于提高微細(xì)礦物的浮選效率。65礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing②由于充填介質(zhì)隔板之間的細(xì)管作用，使充填介質(zhì)浮選柱能夠保持一個(gè)相對(duì)無限高的泡沫層，這非常有利于采用強(qiáng)有力的泡沫沖洗技術(shù)，以克服細(xì)粒脈石的夾雜和脈石與有用礦粒之間的選擇性團(tuán)聚，這可在不影響回收率的情況下，增強(qiáng)“二次富集”作用，提高精礦品位。近年來，國(guó)內(nèi)外對(duì)充填介質(zhì)浮選柱展開了廣泛的研究，并取得了許多成果。說明充填介質(zhì)浮選柱確是一種很有前途的細(xì)粒浮選設(shè)備。66礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing但是，充填介質(zhì)浮選柱也有它的不足之處，比如它仍然沒有克服常規(guī)浮選柱長(zhǎng)徑比太大，即柱體太高所帶來的生產(chǎn)操作不便，并且由于微小礦粒在柱體內(nèi)運(yùn)動(dòng)距離和停滯時(shí)間過長(zhǎng)，造成氧化程度加大而不利于非氧化礦的浮選。為了彌補(bǔ)這些不足，近年來，有人將研究調(diào)漿充氣礦化過程與礦化氣泡的分離過程分別單獨(dú)進(jìn)行，即浮選柱“體外礦化”的研究，結(jié)果表明，對(duì)提高浮選速度很有幫助。67（2）Jamson浮選柱澳大利亞的MIMProcessTechnologies公司研制了Jamson浮選柱，它由礦漿與空氣混合用的降泥管和浮選分離用的低高度浮選槽組成。在該浮選柱中給礦漿流經(jīng)降泥管時(shí)吸入空氣，并噴射礦漿充氣，使礦漿與氣泡混合。其浮選時(shí)間短，在Hilton礦山的鉛浮選試驗(yàn)中，原浮選柱的浮選時(shí)間為13min，可選定1根至數(shù)根。近年來為了控制槽內(nèi)礦漿水平，正在研制部分尾礦返回機(jī)構(gòu)的MarkⅢ型。Jamson浮選柱因其尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而作業(yè)成本低?，F(xiàn)在澳大利亞一半以上的微粉煤處理廠使用這種浮選柱。Ф3m的Jamson浮選柱構(gòu)造與浮選機(jī)內(nèi)礦漿與氣泡的作用分別示于圖14和圖15。德國(guó)EraundKohleflotation

GmbH(EKOF)公司開發(fā)的Ekoflotv浮選機(jī)及我國(guó)的LM浮選機(jī)也具有同種機(jī)構(gòu)。礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing68礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing69礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（3）旋流浮選柱

在旋流浮選機(jī)中離心力使礦漿與氣泡混合充氣。空氣既可自流給入，也可壓入。離心力使礦粒向槽壁移動(dòng)，由于氣泡沿內(nèi)側(cè)上升，捕收速度變快，該浮選機(jī)對(duì)細(xì)粒浮選特別有效，但對(duì)于粗粒和大比重顆粒分離不利。該浮選柱已在選煤廠使用，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)對(duì)這種設(shè)備進(jìn)行了深入研究。70礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（4）Contact浮選柱加拿大Amelunxen－WalesTechnolgies公司研制了Contact浮選柱，礦漿與空氣的混合在浮選分離槽外安裝的接觸槽(Contactor)中進(jìn)行。首先，用USBM型水－空氣噴射式分散器使空氣與水作用產(chǎn)生氣泡后，直接在接觸槽內(nèi)與礦漿混合再送入浮選分離浮選柱中。接觸槽壓力為0.07～0.26MPa，接觸槽內(nèi)礦漿流速為3m/s，以防止氣泡兼并。71礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（5）TurboColumn

MultotecProcessEquipment公司研制的這種浮選柱兼有空氣吹入式充氣型浮選柱和原浮選柱的特征，1997年開始以TurboColumn的名稱銷售。在浮選柱中給礦漿從降泥管流下時(shí)吹入空氣進(jìn)行充氣，同時(shí)還從柱的下部設(shè)置的氣體分散器產(chǎn)生氣泡供給浮選。另外，還使一部分尾礦返回以控制柱內(nèi)的礦漿水平。在柱高為7～8m時(shí)可使壓縮空氣流量減低到40％，所以可減少基本投資和生產(chǎn)費(fèi)用。并且該浮選柱空氣流量調(diào)整容易，而且可以適用于粗選回路。72礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（6）氣升式浮選柱

俄羅斯國(guó)立有色金屬研究所研制成功的氣升式浮選柱關(guān)鍵部件為氣升式充氣器，氣升式充氣器的充氣裝置結(jié)構(gòu)隨著浮選柱容積的不同有所變化。但其工作原理均為：可在垂直方向上創(chuàng)造礦漿的穩(wěn)定循環(huán)，這種循環(huán)促使各種粒度的礦粒運(yùn)動(dòng)，使它們與空氣泡反復(fù)碰撞。浮選柱用鋼板或其它材料制成截面為圓形、橢圓形、矩形等，一般為柱體帶有圓錐底呈圓筒形，它配有氣升式充氣器，可建立礦漿循環(huán)，形成礦漿一空氣混合體。在逆流、順流或混合狀態(tài)下浮選柱都可以工作。給料從上部給入到浮選柱的中心，或者上部和中心同時(shí)給入。泡沫產(chǎn)品(精礦)在環(huán)形溜槽中通過泡沫溢流堰板自流排礦。73礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing槽內(nèi)產(chǎn)品(尾礦)在閥箱和閘板槽間隔室通過卸料裝置排出，借助于閥箱和閘板槽間隔室，使礦漿液面在浮選柱中保持固定的水平面。改變供給充氣器的空氣流量及壓力，可以調(diào)節(jié)泡沫的二次礦化過程，以及精礦的質(zhì)量和產(chǎn)率。泡沫產(chǎn)品排出速度的變化依靠安裝在浮選柱中心的推泡板和內(nèi)部泡沫溜槽附加裝置來實(shí)現(xiàn)。其主要技術(shù)指標(biāo)見表。74礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（7）CPT浮選柱

CPT浮選柱是一種逆流浮選設(shè)備(見圖)。經(jīng)浮選藥劑處理后的礦漿，從距柱頂部以下約1～2m處給入，在柱底部附近安裝有可從柱體外部拆裝檢修的Slamiet氣體分散器。氣體分散器產(chǎn)生的微泡在浮力作用下自由上升，而礦漿中的礦物顆粒在重力作用下自由下降，上升的氣泡與下降的礦粒在捕收區(qū)接觸碰撞，疏水性礦粒被捕收，附著在氣泡上，從而使氣泡礦化。負(fù)載有用礦物顆粒的礦化氣泡繼續(xù)浮升而進(jìn)入精選區(qū)，并在柱體頂部聚集形成厚度可達(dá)1m的礦化泡沫層，泡沫層被沖洗水流清洗，使被夾帶而進(jìn)入泡沫層的脈石顆粒從泡沫層中脫落，從而獲得更高品位的精礦。75礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing76礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing尾礦礦漿從底部排出，整個(gè)浮選柱保持在“正偏流”條件下進(jìn)行操作。Slamjet氣體分散系統(tǒng)是一個(gè)只分散氣體的系統(tǒng)，用于交細(xì)小氣泡注入浮選柱，其所需空氣通過一組環(huán)繞浮選柱槽體的支管提供，分散系統(tǒng)共有若干根簡(jiǎn)單、堅(jiān)固的氣體噴射管，一般均勻地分布在浮選柱底部附近的同一截面上。每根管子配有一個(gè)獨(dú)立的氣動(dòng)自動(dòng)流量控制及自動(dòng)關(guān)閉裝置，該裝置可保證噴射管在未加壓或發(fā)生意想不到的壓力損失時(shí)能保持關(guān)閉和密封狀態(tài)，防止礦漿流入，確保氣體分散系統(tǒng)不因堵塞而影響其正常運(yùn)行。噴射管噴嘴有多種不同的型號(hào)可供使用，通過調(diào)整噴射管開啟個(gè)數(shù)及噴射管噴嘴的大小，可調(diào)整浮選柱的供氣壓力、流量，確保柱內(nèi)空氣充分彌散。Slamjet氣體分散器可在浮選柱運(yùn)行的情況下方便地插入和抽出，檢查、維修方便。77礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing（8）BGRIMM浮選柱①順流噴射型浮選柱北京礦冶研究總院研制的向下順流噴射型浮選柱(見圖)利用射流作用引入空氣，圓錐形收縮管和喇叭管在空室中間接相連。當(dāng)水流高速由圓錐形收縮管流向喇叭管時(shí)，由于水流斷面逐漸縮小，在圓錐形收縮管出口處形成較大流速，致使該處壓強(qiáng)降低至大氣壓強(qiáng)以下，在空室中形成負(fù)壓，使空氣從外部進(jìn)入到空室中。78在分選槽底部安裝了一個(gè)反射假底，其作用是將高速水流所攜帶的空氣粉碎成氣泡，進(jìn)而彌散到整個(gè)分選槽。向下順流噴射型浮選柱作為一種新型的浮選設(shè)備，產(chǎn)生的氣泡直徑較小，空氣保有量較高，空氣分散比較均勻，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，無運(yùn)動(dòng)部件，根據(jù)現(xiàn)有研究結(jié)果，向下順流噴射型浮選柱可以獲得較好的選別指標(biāo)。該浮選柱是一種新型的浮選設(shè)備，利用射流作用引入空氣，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，且選別效率高于傳統(tǒng)逆流浮選柱，礦漿和氣泡同向流動(dòng)，迫使氣泡克服浮力向下運(yùn)動(dòng)，為氣泡和礦漿接觸創(chuàng)造理想的條件。順流浮選柱相對(duì)于逆流型浮選柱具有容易操作、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。浮選柱工作原理為：圓錐形收縮管和喇叭管在空室間接相連。當(dāng)水流以高速由管流向管時(shí)，由于水流斷面逐漸縮小，在管出口處形成較大流速，致使該處壓強(qiáng)降低至大氣壓強(qiáng)以下(即形成真空)，形成負(fù)壓。礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing79礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing②機(jī)械攪拌式浮選柱(見圖)

機(jī)械攪拌式浮選柱將我院非常成功的機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的工作機(jī)理引入到浮選柱中。該設(shè)備可充入足量空氣，使空氣在礦漿中充分地分散成大小適中的氣泡，保證槽內(nèi)有足夠的氣一液分選界面，增加礦粒與氣泡碰撞、接觸和粘附的機(jī)會(huì)。80礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing③微泡浮選柱底部裝有一組微孔材料制成的充氣器，上部設(shè)有給礦分配器，給入的礦漿均分布在柱體的橫斷面上，緩緩下降，在顆粒下降過程中與氣泡碰撞，實(shí)現(xiàn)礦化。浮選柱內(nèi)浮選區(qū)的高度遠(yuǎn)大于其他浮選機(jī)，礦粒與氣泡碰撞和粘著的概率大。浮選區(qū)內(nèi)礦漿氣流的湍流程度較低，粘附在氣泡上的疏水性礦粒不易脫落。浮選柱的泡沫層可達(dá)數(shù)十厘米，二次富集作用特別顯著，且可向泡沫層淋水加以強(qiáng)化，往往一次粗選便可獲得高質(zhì)量的最終精礦。這種浮選柱的最顯著特點(diǎn)是正壓微孔充氣和氣泡與顆粒的逆流碰撞礦化。這種浮選柱在我國(guó)應(yīng)用已多年，選擇性好，適用于細(xì)粒物料。81礦物加工新技術(shù)advancedtechnologyofmineralprocessing3.2.3浮選柱的作業(yè)特征對(duì)于浮選柱來說很有特征的是，由于能很好的浮選細(xì)粒物料而提高了回收率，以及由于減少了機(jī)械夾帶到泡沫中的脈石數(shù)量和用水噴淋泡沫層，因而提高了精礦品位。在全世界的生產(chǎn)實(shí)踐中，最近幾年已積累了相當(dāng)多的關(guān)于研制和應(yīng)用柱型浮選設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)。但就它們的廣泛應(yīng)用來說，目前還存在著幾個(gè)問題有待解決，例如必須使浮選槽的高度達(dá)到最佳化，需要制造能確保獲得最佳粒度的氣泡、氣泡礦化的有效充氣設(shè)備，和選擇性分離出形成的浮選集合體。柱體很大的高度(相對(duì)于它的直徑)是柱型浮選機(jī)的一個(gè)極其重要的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，雖然某些常稱之為槽型浮選機(jī)的浮選柱，高度與直徑相近。浮選柱的高度與直徑的最佳比例問題，在很大程度上取決于空氣的分散和礦漿充氣的方法，在每種情況下都應(yīng)根據(jù)具體情況采取不同的方法得到解決。82礦物加工新技術(shù)

advancedtechnologyofmineralprocessing浮選柱的有效高度常由該設(shè)備的用途所決定，并且與被處理礦石的性質(zhì)和浮選操作的特點(diǎn)有關(guān)。目前尚未確定在各種不同的情況下關(guān)于它的高度的明確判據(jù)。對(duì)于在俄羅斯研制的浮選柱來說，最常見的高度是4～7m，而加拿大和美國(guó)研制的一些浮選柱，高度一般都在10～16m。但對(duì)于浮選氧化鉛－鋅礦石來說，最合適的高度是4.5m。中國(guó)生產(chǎn)的浮選柱，直徑從0.6到4m，根據(jù)浮選作業(yè)的情況，高度5～9m。但已知也有一些使用其它尺寸浮選柱的實(shí)例。例如俄羅斯國(guó)立有色金屬研究所研制的ФⅡ系列槽式浮選機(jī)，在容積可達(dá)到220m3的情況下，高度為3.7～12(16)m。83礦物加工新技術(shù)

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