【新型浮选柱工作原理及在铜、钼浮选中的应用】浮选柱工作原理
时间：2019-05-21 03:22:40 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要： 介绍了浮选柱在新疆某铜钼矿山在二期扩建中使用效果,将浮选柱应用于钼的粗选和精选,提高了钼精矿的品位和回收率, 增大了富集比，提高了自动化控制程度，达到了节能降耗的目的。实践证明,浮选柱的应用取得了很好的经济效益，在有色金属选矿上有广阔的应用前景。
Abstract: The use effect of flotation column in second period of extension of a Xinjiang copper molybdenum mine is introduced. Applying flotation column to molybdenum roughing and refining improves grade and recovery of molybdenum concntrate, increases the concentration ratio, improves the degree of automation control, and achieve the purpose of saving energy and reducing consumption. Practice has proved the application of flotation column achieves good economic benefits, and it has wide application prospect in non-ferrous metal mineral processing.
关健词： 浮选柱；铜钼分离
Key words: flotation column；separation of copper and molybdenum
中图分类号：F416.32 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）03-0032-01
0 引言
从铜钼矿中选别钼精矿，其中最重要的环节就是铜钼分离，一般采用抑铜浮钼的方案迸行。但是传统的铜钼分离工艺都存在着一些诸如钼回收率低、处理流程复杂等问题，钼精选作业一般需要5、6段，甚至更高。因此开发出能够提高钼回收率、简化铜钼分离作业流程的新工艺和新设备成为解决问题的关键，是一个具有长远意义的研究课题。自20世纪80年代以来，浮选柱以其富集比大、处理量大、投资小、运行费用低的优点再次受到矿业界的关注，涌现出了一批各具特色的浮选柱，取得了较大的成功。
1 浮选柱技术原理与工作原理
1.1 技术原理 根据矿石中各种矿物表面（或经过处理的表面）亲疏水性的差异，在固体、水及气体三相流的作用下，使各种矿物之间达到分离。
1.2 工作原理 浮选柱工作时，矿浆由给矿分配器均匀给入，然后沿浮选装置的整个断面缓慢流动。空压机输出的高压气体通过喷枪式微孔发泡器喷出，高速气流雾化产生大量微细气泡，均匀的分布在整个断面上，在逆流的条件下与含有药剂的矿粒接触碰撞，实现气泡的矿化。矿化气泡升浮至柱体上部形成矿化泡沫层，自溢至精矿槽中，非泡沫产品则由与柱底相连的尾矿管中排出。其工作液面高度和充气量由自控系统进行操作和管理。
2 新型浮选柱的创新性
2.1 设计理论创新 新型浮选柱设计理论以三相流动力学理论作为主要依据，充分考虑了矿石和矿浆的物理特性、浮选装置内部结构及气泡承载参数等因素（这些参数决定了特定矿石在浮选过程单位截面积的矿石处理量）。浮选装置三相流动力学理论研究表明，设备的处理能力与设备的容积无关（即与浮选时间无关），只与矿浆通过的横截面面积有关；而浮选装置的高度只与发泡器余压的消除（稳定矿浆面）、泡沫的分散距离、柱内各作业区的高度要求有关。新型浮选柱的开发和应用的成功表明：浮选装置设计理论-三相流动力学理论的研究和应用，取代了我国历来以浮选时间作为设计依据的理论，从而使得依据小型浮选装置试验数据就能进行大型工业化浮选装置的设计得以实现，而且工业生产的指标不低于试验指标。
2.2 设备结构创新 ①新型浮选柱的发泡采用喷枪式发泡器，靠喷出高速气流在矿浆中产生微泡。喷嘴采用渐开线变孔径式喷嘴，较国外等径出口喷嘴减小了孔壁对气流的边缘阻力，使喷嘴喷出的气流速度径向等速，即喷嘴中心与周边都有较高的气流速度，优化了产生微泡的效果。②高度可调的给矿分配器，可及时调整产品富集层和泡沫层的参数，满足了不同矿种和不同作业的需求，同时多点、锥形矿浆给料分配器的设计，使矿浆给料均匀、分散，泡沫即时排出。③在柱内喷枪上部设置了消能隔板，有效地抑制了喷枪所产生的余能，同时也有利于微细气泡的快速分散，该结构有效地降低浮选装置柱高4～6米（充气式浮选装置柱体度一般设计为12～16米）。④柱壁设导流板，有效消除了柱壁矿浆的短路效应，使得改变方向的矿浆和气泡在柱壁也能达到了和在柱体中部接近的碰撞接触概率，从而提高回收率。⑤底部筒体结构采用阶梯形设计，充气喷枪均匀布置各阶梯层，确保喷枪定位准确、泡沫分布均匀和喷枪发泡效果，解决了大型浮选装置柱内中部喷枪难以均匀布置的问题。⑥泡沫富集区和排出区域采用隔板分块设计，保证了泡沫链的稳定，使大型设备泡沫及时顺畅排出。
2.3 工艺技术创新 新型浮选柱的开发和应用成功的实现了在浮选工艺中粗选和扫选作业的应用。
①采用泵压式恒定给矿可调控制回路给料方式，稳定了浮选装置的给矿压力和给矿流量，强化了目的矿物的快速矿化效果，提高了有用矿物的选矿回收率，为浮选装置成功应用于粗粒矿石的粗选和扫选创造一个重要的条件。②强化了浮选装置底部中心筒的充气搅拌效果，使尾矿中有用矿物再次被泡沫矿化，配合柱内扫选泡沫专用输送通道管，保证泡沫不受下流矿浆的冲击，泡沫被直接输送至浮选装置柱体上部进入精选区，充分发挥浮选装置内的扫选功能，也进一步缩短浮选流程。
3 新型浮选柱在铜钼矿中的设计应用
某铜钼矿一期选矿厂浮选系统混合浮选段采用一粗二扫二精的浮选方法，铜钼分离段采用一粗二扫五精的浮选方法。设备繁多，电耗大，故障点也随之增多，且工人劳动强度大，日常运营成本高。而新型浮选柱自动化程度高，柱体深，柱内矿浆、气泡流动平稳，对减少精选次数、提高精矿品位以及对细粒级的回收十分有利，所以二期选矿厂扩建设计时考虑用浮选柱取代精选作业的浮选机，从而达到节约日常运营成本的目的。
采用浮选柱替换原粗选、精选浮选机后，二期浮选流程要明显简于一期浮选流程，减少了一次铜钼混合精选，一次铜钼混合扫选及两次钼精选。设备数量、电机容量、厂房占地等各方面均有节省。
某铜钼矿选矿厂二期于2009年8月开工，2010年10月竣工，经过半年来的调试运行，目前指标来看，钼原矿品位在0.045%左右时，钼精矿品位为45％左右，回收率在79％以上，生产指标已达到设计指标。
4 结束语
新型浮选柱具有分选效率高，易于控制，缩短精选作业流程，提高精矿品位的优点。在新疆某铜钼矿选矿厂的运行情况表明：用浮选柱代替浮选机精选作业是可行的，且浮选柱结构简单，能耗低，其节电率达到23.1%。现场操作管理更为方便，一段新型浮选柱选别可以代替浮选机一段粗选和多段扫选作业。值得在钼选厂或其它低原矿品位选厂浮选作业中推广应用。
参考文献：
[1]郑昕等.从铜钼矿石选钼的理论与实践[J].国外金属矿选矿，1995，（12）.
[2]樊建云.某铜钼矿石浮选工艺试验研究[J].中国钼业，2009，（01）.
[3]鲁军，孔晓薇.某钼铜硫化矿优先分选分离试验研究[J].矿产综合利用，2006，（04）.
