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佛罗泰尔浮选柱应用于 矿物浮选的若干工业实例 Do n a l d E． Z I PPERI AN等 提 要浮选柱在选矿领域中应用日盏广蓬． 本文对佛罗紊尔浮选柱的 某些基本参数作了 介绍． 并 举出 几十应 用实 例 ． 一 、前 言 浮选拄 浮选技 术正在选 矿领 域内越来越 广 泛地得到应用。应用 浮选柱 可 以提高金属 帕 回收率和非金属矿物、煤 、硫化矿精矿的 品位。 由美 国德 斯特 De i s t e r 选 矿 公 司研 制并由波立登 亚 莉 斯 B o l i d e n A l l i s 公 司在欧 洲和非洲得到推广应用 的佛 罗 泰 尔 F l o t a i r e 浮选柱 走在佩类浮选拄 的前 列。 本文指出佛罗泰尔浮选柱的某些基本参 薮并回履其发展史，然后攀出几十利用该设 备的某些选厂的 实例。 二、浮选基本原理 ．在常规 的机 械式浮选 机中，疏 水性矿 粒 尉着在气泡上并形尉泡沫层聚集在浮选机上 部被刮去，亲水性矿物 则滞留在溶 液中从浮 选机底部排出。上述浮选景理同样适应于浮 造 柱。 三、常规浮选机 与浮 选柱的比较 1 ． 棠撬殍遗机 常 规机械式浮选机需要一 些旋 转装置使 空 气和矿 诱处 于良好 的分散状态 。给定的矿 物 须在 浮选 机内停 留一定 的时 间，因而机械 式分选枫通常至少有两台，但分选机台数增 有 色 山～ 曲 帕 ． 5 加 ，能 耗、进气量也增加，维 修费用相 应提 高。 2 ． 浮选柱 浮进柱不莆机械搅拌装置来使矿物悬浮 或分教空气，只需按给矿量和矿浆停留时间 来 台理地设计 浮选柱。 因为 增加浮选柱的 高 度 ， 自然增加 了矿褥在 浮选 拄 内 的停 留 时 问，而不 需增加进气量。通 过调 节气泡在浮 选 柱内各个部分的大小 和分 布可获得好的 回 收率，这 已_ 在使用佛罗泰 船浮选柱 的选厂 的 实验 室试 验 、半础试 验 以及工业试验 中得 到 了证实。很显然 ，利 用浮 选柱 可使 金属 的回收 率得到提高 ，减少投 资 ，降低维修费 用 。 四、 佛罗泰尔浮选柱主要说 明 该 浮选柱包括 1 ． 不 搅动的很探的富集 区 最 下端的通 气处和缭矿 口之间 的区域 。 2 在表 面泡沫层和给矿 口上部 矿浆 之间 的清洗 区。 泡沫层 厚度通 常为0 ． 3 一q ． 9 m。 在此 层 里清洗泡沫 这是佛罗泰尔浮选柱∞ 另一重 要特 ’ 借助清洗系统，将清洗水均匀地} I 入排 矿营附近的泡沫中。所用水量攘 滤抹中所含 的水量而定。但最好是清洗水 流量 与上升晦 泡沫流量相 等。 一 3l 维普资讯 清洗 泡沫 可 以提高晟终产 品的 品位。事 实上 ，随原矿 一起 给入浮选柱 的某 些脉 石矿 物被 所浮 的矿物夹杂 或象细粒一样被 兼并在 负载 的气 泡 中。清 洗泡沫便可 以将这些脉石 矿物 冲刷 至矿浆 中随尾矿 排 出。 确定 浮选柱尺 寸须 考虑 以下参 数t 1 ． 泡 沫的负载 能力， 2 ． 矿 物在水 中的沉 降速度， 3 ． 矿物的停 留时间。 以上 是几 个使选矿结果 晟佳 的 重 要 参 数 。 获得最隹选矿结果 的另一个重要参数是 气泡的大 小。它曾是第 一台佛罗 泰尔浮选拄 i可 世后德斯特公司一直研究的主要问题。 过去产生气泡所用的方法是在降信表面 张力后的水 中吸入 空气 ，而 目前 的趋势是利 用压缩空气来产生气泡。 当然在 浮选柱 中分散空 气的其它方法 同 样也 进行 了研究 五、 佛罗泰尔浮选柱发展历史 佛罗泰尔浮选柱于瑚7 7 年首敬用于回收 难浮选的确竣盐。 在问世的最初三年， 仅在磷酸盐工业就 有l 5 台直径为 8英 寸 1 英 寸 2 5 ． 4 ram的 佛罗泰尔浮近柱及各种 实验室试验和半工业 试验的浮选柱投入使用。 这些浮选柱 将空气吸入低表面 张力的水 中， 形成 直径 为 一0 ． 0 5 ． ram的空气 泡。浮 选 柱在压力为2 ． 7 5 巴 1 巴 ；l 矿P a 时至少需 4 0 L／rai n 的水。这些 浮 选挂 没有清洗 泡 沫 的 系统 。 浮选磷酸盐须 用油 酸和捕收 荆 涸 整 矿 浆，此时，产生气泡所用的太量的水在稀释 矿浆 的同时也有助 于浮选柱 中矿 浆的循 环 。 佛罗 泰尔浮选 柱在非 金屉矿 巾的成 功使 用 ． 使人们进一步研究和开拓其在煤炭和金 属 矿 物 中的应用。 现在我们从浮选柱充 气的方 面来看 看称 之为 佛罗 泰尔 第二代 的浮选柱。 这类 浮选 柱 产 生 细 气 泡 直 径 小 于 0 ． 0 5 mm 的充气系统有两 个。 1 ． 置于浮选拄外 的压缩 空气吸入器 ； 2 ． 置 于浮选柱 内的小型多孔扩 散器 。 在吸 入器 内，水加压后表 面张 力降低 ， 被吸入压缩气流产生大量的细气泡，并在靠 浮选 柱底 部的 各个矿浆出 口处分散 。 小型扩 散器 和 J 用压缩 空气直接在矿浆 内 产生直径 约为 0 ． 1 mm的附加 空气泡。 第二 代佛罗泰 尔浮选柱为改善硫化物 精 矿的含 量清洗 泡沫。 泡沫 清洗 不仅用 于浮选煤，而且也用 于 其它非 金属。 这代佛罗泰尔 浮选柱 高为 7～ 1 5 m，体积达6 2 m。 。 对这些 浮选柱所傲 的工 业试 验始于 1 9 8 5 年，此后 ，至 少有2 8 台佛罗 泰尔浮选柱用于 浮选 各种 硫化矿 铜 、钼 、金 、煤 、锂辉 石 、云母 及其 它矿物。 值得指 出的是 t ’ 外 部压缩 空气系统在设 备运转过程中可以维修，而小型扩散器舳寿 命约为 6个月，必须停 机来更换 。 正 时为如此 ，德 斯特选 矿公 司意识 到_ 『 在佛罗泰 尔浮选柱 外部 安装微气泡发生器 的 必要性，故 于1 9 8 8 年研 制并 申请 了一项 有关 新型微气 泡发 生器 的专利，对此， 将在 以后 详细讨 论。 六、佛罗泰尔浮选柱工 。 业应用 实例 1 ． 硫 化铜矿 的扫选 硫化 铜矿的扫选今后 将向浮选柱浮选晦 方 向发展 。 ． 所用的佛罗泰尔浮选柱直径为2 ． 4 m，商 为 1 4 ． 6 m， 每小时产 出含 锕a 2 触 糟矿 2 0 ． 4 t 2 ． 霹 钼矿租遣 虽然几乎所有的辉钼矿扫选都币 茸 用浮选 柱，但仍有一些选厂粗选也采用浮选柱。 粗选的佛罗泰尔浮选柱直径 为2 ． 4 m， 高 有 色矿 山一 1 9 9 1 ． 5 维普资讯 j 2 ． 2 m。第一段扫选采用直径0 ． 8 m， 高7 ． 6 m 的 浮选 柱，粗选后得到辉钼 矿含 量 M0 s 3 5 的 钼精矿2 2 E ／d 。 3 ． 金浮选 用佛罗泰尔浮选柱对金矿进行粗选、精 选的半工业试验 发现金的 回收率 很高 某选厂用常规浮选机进行粗选和精选， 用直径0 ． 9 m，高7 ． 6 m的佛罗泰尔浮选 柱 进 行扫选，每 日得到1 4 t 含 金9 3 g ／t 的精矿。 4 ． 蒜 的浑遣 浮选拄可圃牧粒径 一6 o o m的煤，它们 广泛地用于煤的粗选。,、 选煤甩的浮选枉直径为2 ． 4 } n ，高7 ． 9 m， 每台粗选机每分钟可1 处理 4 ． 3 m ，浓度为4 的煤浆，每小时得到1 9 t 粉煤灰含量 为6 ． 3 的煤。 ’ 5 ． 硅酸镆e 糖遗和扫连 硅酸镁的粗选和扫选耐时使用浮选桂的 选厂不太多。 ， 粗选所用 浮选柱 直径为2 ． 4 珥 高l O ． 1 r fl ， 扫选l 的浮选柱直径 lⅢ，高1 0 。 l m，扫 选 2 的直径为1 ． 7 m，高1 O 1 m。 ． 这i台浮选柱 用于势选滑石和菱 镁 矿，每 天 可 产 出8 0 t 9 8 ． 5 的滑石精矿 。 - 6 ． 镊辉 石的扫遗 一 台直 径2 ． 4 m，高 z ． 6 m朐 佛罗 泰尔 浮 选柱用子三段扫选。这台浮选柱每小时可 产 出2 O 一3 O t 含L O5 6 ％的锂 辉石 精矿 。 7 ． 磷酸盐的浮磕 佛罗里达磷选厂在粗选段安装 了一台直 径为2 ． 4 m的浮 选柱 与常规机械式浮 选 机 一 起处理 一6 0 0 p , m的部分 在精矿品位保持不 变时，回收率提高了l 4 ； 目前，仪在磷酸 盐工韭中至步有l 7 裔佛罗泰尔浮选 柱 在 应 用 。 8 ． 癣 镇矿的担譬 一 座 日处理量5 0 0 0 t 的选厂安 装 了 两 台 浮选柱进行 扫选 。每分钟处理7 m。 的矿 浆 ， 每小时产 出3 4 t 古铜3 2 ％的精矿。 有 色矿 山一 1 9 9 1 ． 5 9 ． 利用 情性气体 选钼 用一台直径0 ． 7 7 m ；高7 ． 3 m 髀浮选柱做 半工业试验，结果表明；铜的抑制剂成本至 少可减少 一半，所用的惰性 气体 循环 至 气泡 发生器 中利用。辉钽矿粗选的回收率为7 g 一 9 1 ％，而辉 铝矿品位 为1 8 4 1 ％。 七 、 佛罗泰 尔浮选柱的改革 1 ． 泡沫析 出率 的自动控制 ～ 这台用于硫化 铜矿 浮选的浮选柱直径 为 2 ． 4 m，采用一个控 制进气量的仪器 来 使 泡 沫的 析出率保持不变。 同时它也利用一 个阻力探 头来测量 泡沫 的奇度，因为泡沫的高度与泡沫的析出率成 正此，这样通过瞄稍改变进气量 即可 自动维 持泡沫的高度不变。 2 ． 计算机控制精矿品位殛回收率 浮选柱因其采甩的控制方法和产生及分 散空气泡的方法不同而有所不 同。 浮选柱最有效昀担制就是使精矿的品位 和金属回收率两者最倦。 佛罗泰尔浮选拄鞴用一台5 0 H z的 超 声 波发射器 来测量泡沫的 析出率。 泡沫的析出翠与精矿品位和金属回收率 成正比。其值显示在微处理机上。这样通过 x 射线显示的值调节通气量使泡诛析出率 最 佳。 3 ． 泡辣外部发生嚣 这台微泡发生器将空气压入 一 个 多 孔 管 。空气呈辐射状 进入浮选 柱并在 出口处与 高速水流相遇。发生器的锥形部分与多孔管 内径同心配置。这样配置的结果是提高 了多 孔管表面的水流速度，气泡产生后便附着在 多孔管的表面并以微泡的形式进 入 液 气 流 中。 这股气／被流在发生器的出 口教分散成 几股而流体速度并未降低，气泡也束兼并。 4 ． 气泡的内部分散 一 33 维普资讯 十十 理 ； ， q b 6 m单层浓缩机主轴 的修复 一 、前言 吉林省探矿 机械厂王慧赵 立 中 1 9 8 8 年我厂为河南省某化工厂生产了两 台直径6 m的单 层浓缩机。该机槽体 中浸 入的 矿浆含有较 高浓度的三氯化铁 溶液 ，槽 体 内 部及耙架，主轴等为适应防腐要求全部使用 焊接 结构 ，并作 了防腐处理 。经 过一年多使 用 ， 其 中一台于图 1 所 示A处 防腐层破损并扭 断。 6 0 0 0， 璺 1 h I 图1 主轴扭转情况示意 图 上 述事故 发生后 ，我 们及时赶 赴现场 ， 经 观察 研究 ，为 了降 低维 修费 用和满足生产 急需，决定就 地不破坏 防腐 面尽 快 修 复 主 轴 。经 过周密 的讨 论，{ 5 j 定 修复 方案 ，圆满 地完喊 了修复 任务 。 二、 温差法过盈加套修复主轴 1 ． 套的结构 厦安 装形 式 6 m单层浓缩机转速低，扭矩大。主轴 材料为4 5 ’ 钢，我们准备套的材 质 也 为4 5 钢，调质T 2 3 5 处理，采用温差法过盈装首 已 ， 如 图2 所示，套 的结构如 图3 所示 。中间2 一 8 孔为 装配时的排气孔 ， 8 2 G 孔为 焊接点孔 ， 2 - R I O 为减载槽。在8 一 2 5 孔处与轴 焊 接。 最 后加工 完的套 中 1 2 4 ． 4 G “。 mm。椭圆度 在0 ． 0 I mm以内。 2 ． 温 整法装配过盈量 的计 算 所 需最 小压强； 直径为 1 ． 7 m的佛罗泰 尔浮选柱 有 一 个 龇 泡发生 器，它将气 ／液 流分成 5股流。每 个 出口都 用一根活动管将 其直 接接合在浮选 柱 壁 上 、 当加压让气／液流赢动时，滔动管末端 部分产生振动，这样，气泡便被均匀地分散 至整个浮选柱的截面上。整个系统所需空气 量 、水量少，水压低 2 ． 5 3 ． 5 巴，系统 的维修也 可 以在 6个月一 次的检修 中进 行而 不需停 机。 一 34 一 八 、 结论 德斯特新型佛罗泰尔浮选柱具有如下 优 点 ；整 机安 装简便 I矿浆 面利用 可靠的 自动 控制，具有泡沫洗涤 系统。这些特点使佛罗 泰 尔浮选柱 在同类技术 中出类 拔萃，这 已在 许多选厂 中得到 了证实。 、 彭运军译 自 I n d ． Mi n ． T e c h ． ，1 9 9 0 ， ● No 4． PP9 7 1 0 2 珞珈校 责任 编 辑王家骧 有 色矿 山一 1 9 9 1 ． 6 维普资讯