资源描述：
2 0 1 4 年第1 期有色金属 选矿部分 6 I d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j d s s m l 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 4 ．0 1 ．0 1 6 K Y F1 1 2 0 0 在大红山铁矿1 5 0 万如选矿厂的 生产应用 李登敏，朱冰龙，邓维亮 玉溪大红山矿业有限公司，云南新平6 5 3 4 0 5 摘要介绍了K Y F l l 2 0 0 型大型浮选机在昆钢大红山铁矿t 5 0池选矿厂铜系列的生产使用情况，并简述其工作 原理及结构特点。生产实践表明，K Y FI I 一2 0 0 型浮选机具有良好的机械性能和工艺性能．能够有效地稳定生产技术经济指 标，具有全面推广应用价值。 关键词K Y F I I 一2 0 0 ；大型浮选机；浮选 中图分类号T I M 5 6 ；T D 9 5 2 ．t文献标志码A 文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 4 0 t - 0 0 6 1 0 4 T h eP r o d u c t i o nA p p f i c a f i o no fK Y FI I - 2 0 0F l o t a t i o nM a c h i n ei n1 ．5M 讹D r e s s i n gP l a n to f D a h o n g s h a nI r o nM i l l e ⅡD e n g m i n ，Z H UB i n g l o n g ，D E N GW e i l i a n g Y u x zD a h o n g s h a nM i n i n gC o ．，L t d ．，X i n p i n gY u n n a n6 5 3 4 0 5 ，C h i n a A b s t r a c t T h ea p p l i c a t i o no fl a r g e s c a l eK Y F1 1 2 0 0f l o t a t i o nm a c h i n ew a si n t r o d u c e di n1 ．5 M t ／a D a h o n g s h a ni r o nm i n e ，a n db o t ht h eo p e r a t i n gp r i n c i p l eo ft h ef l o t a t i o nm a c h i n ea n ds t r u c t u r ec h a r a c t e r w e r e d e s c r i b e di nb r i e f l y ．P r o d u c t i o np r a c t i c es h o w e dt h a tK Y FI I - 2 0 0f l o t a t i o nc e i lh a sag o o dm e c h a n i c a la n d s t a b l et e c h n i c a lp e r f o r m a n c ew h i c hc o u l de f f e c t i v e l ys t a b i l i z et h et e c h n i c a la n de c o n o m i ci n d e x e so f p r o d u c t i o n ，S OK Y Fl I 一2 0 0f l o t a t i o nm a c h i n eh a sab r i g h ta p p l i c a t i o nf u t u r e ． K e yw o r d s K Y F Ⅱ- 2 0 0 ；l a r g e - s c a l ef l o t a t i o nm a c h i n e ；f l o t a t i o n 昆钢大红山铁矿是一个以铁矿为主业的单位， 为了最大限度地利用有限的矿产资源，尽可能地从 含铜铁矿石中回收铜精矿。大红山铁矿1 5 0 万池 选矿厂采用了既选铜又选铁的工艺流程，开创了昆 钢铜浮选的先例，达到了矿产资源有效利用的目 的。为了适应日益贫、细、杂化的矿产资源，降低 生产成本，提高经济效益，选矿厂的生产规模也日 益扩大，采用高效节能、大型化与自动化程度高的 选矿设备，能够提高选矿厂的处理量和浮选指标， 降低生产成本，提高经济效益，因此选矿设备正在向 大型化、高效化、自动化程度高的方向发展[ H ] 。 昆钢大红山铁矿1 5 0 万妇选矿厂铜粗选和扫选选用 K Y FI I - 2 0 0 型浮选机，生产实践表明，K Y Ft I 一2 0 0 型浮选机具有良好的工艺性能和机械性能，取得了 良好的经济效益和社会效益。 1 原矿性质 1 ．1 矿物组成 按所含主要脉石矿物不同可将矿石分为两种主 要类型。 1 石英型磁铁、黄铜矿石主要脉石矿物为 石英，其次为黑云母、石榴石等，铁矿物主要为磁 铁矿，其次为赤铁矿、菱铁矿，铜矿物主要为黄铜 矿，其次为斑铜矿。 2 碳酸盐型磁铁、黄铜矿石主要脉石矿物 铁白云石，其次为石英、黑云母、石榴石等。铁矿 物主要为磁铁矿、菱铁矿，铜矿物为黄铜矿，较少 斑铜矿。 1 ．2 矿物嵌布特性 1 磁铁矿包括少量钛磁铁矿，主要为半自 收稿日期2 0 1 3 0 6 - 0 5修回日期2 0 1 3 一l l 一2 7 作者简介李登敏 1 9 6 5 一 ，男，云南昭通人，高级工程师，主要从事选矿方面的管理工作。 万方数据 6 2 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第1 期 形粒状，较少为他形，呈单晶或连晶浸染嵌布，但 以单晶为主，与脉石矿物紧密互嵌，有的晶粒边缘 被赤铁矿交代成半假象矿。 2 赤铁矿为次生氧化矿，交代磁铁矿而形 成假象矿或半假象矿，两者常呈连晶。 3 黄铜矿不规则他形粒状均匀分布于矿石 中，常和斑铜矿、黄铁矿连晶。 4 斑铜矿不规则他形粒状，但常见解理， 多为单晶，有时也和黄铜矿连晶，有的颗粒中见有 硫钴矿的包体。 5 石英呈他形粒状或碎屑状，主要与黑云 母互嵌，其次与碳酸盐、石榴石等紧密接触，在碳 质页岩中，见有较多微细粒晶稠密浸染其中。 6 碳酸盐类主要由白云石和菱铁矿组成， 由显微镜观察和碳酸盐染色法确定其中以铁白云石 为主，菱铁矿少量。矿石中碳酸盐矿物一般呈自 形一半自形粒状集合体产出，晶粒中常含微细的铁 矿物包体，集合体还经常组成脉状一条带状，少量 菱铁矿为不均匀粒状或较短的脉状嵌布，主要与石 英等脉石或其他金属矿物紧密互嵌。 7 黑云母不规则板片状、柱状或他形粒状， 多呈集合体与石英、碳酸盐或石榴石等矿物互嵌， 集合体中有时还有金属矿物包体。 8 石榴石多为他形粒状，少量半自形，较 少呈结核状，单晶和集合体均有分布，颗粒一般较 粗，主要与石英、黑云母等脉石互嵌。 2 设备选型及相关技术参数 昆钢大红山铁矿1 5 0 万t ，a 选矿厂铜浮选粗、 扫选均采用K Y FI I 一2 0 0 型大型浮选机。浮选设备 选型详见表1 。 表1浮选设备选型 7 r a b l e 】S e 】e c t i o no ff l o t a t i o nm a c h i n e 作业猕总 t 矿．h 彰- t 矿 m 糙a h - 瓣 浮选机 型号 容栅计算槽选用槽 一。 m 3 槽一 数『个数『个 塑粗选3 4 3 ．4 10 3 0 ．21 5K Y F Ⅱ- 2 1 I 2 1 I 1 ．6 12 翔扫选3 2 6 ．8 10 1 3 ．0 81 5K Y F Ⅱ- 2 0 02 0 01 ．5 82 K Y FI I 一2 0 0 浮选机相关技术参数见表2 。 3K Y FI I 一2 0 0 型浮选机的应用 3 ．1K Y F1 I 一2 0 0 型浮选机工作原理 K Y Fl I 2 0 0 型浮选机运行过程中可分为4 个区 域强紊流区、运输区、分离区、泡沫区。详见图1 。 表2K Y F l I 一2 0 0 浮选机技术参数 T a b l e2 T e c h n i c a lp a r a m e t e r so fK Y FI I - 2 0 0 f l o m t i o nm a c h i n e ．，⋯⋯．溥⋯．．j ⋯⋯影⋯． ’‘一、r 。’。’1 。。‘、，。一 二一一泡沫区 ．“⋯分离区 ⋯⋯⋯癣⋯⋯⋯■淞 ．．．．．．．．．．．．，．．．．．．．．．j，．．．I．．．1．二．．．．．．．一 图1K Y FI I 一2 0 0 型浮选机的流体动力学区域 F i g ．1 F l u i dd y n a m i c sa r e ao fK Y FI I - 2 0 0 f l o t a t i o nm a c h i n e 强紊流区本区是浮选机中非常重要的区域， 气泡的分散、药剂的扩散、矿粒与气泡的碰撞和附 着等过程大部分均发生于此区。在K Y Fl I 一2 0 0 型 浮选机中，气泡能最大限度地充满该区，提高该区 容积的有效利用系数，使矿物颗粒与气泡在本区具 有较高的碰撞概率和黏附概率。在该区，由于在气 泡和矿浆之间存在着较大的速度差，细粒与气泡接 触的可能性较大，因而细粒基本能够得到浮出。对 于粗重颗粒，矿浆流可把它们运输到叶轮下部，改 善粗重颗粒的悬浮条件，增加了粗重颗粒与气泡的 接触和碰撞概率。 运输区该区中，收集了大量矿物颗粒的气泡 由这里上升到分离区。在该区创造一个上升流，减 少粗粒级矿物在气泡上的脱落概率，体现出特殊的 选择性。 分离区本区矿浆流相对稳定，脉石颗粒与矿 化气泡可进行充分分离，同时可减少已附着的粗粒 矿物的脱落，达到在保证回收率的同时提高精矿质 量的要求。 泡沫区使矿物进一步得到富集，保证泡沫层 中有用矿物不致脱落，泡沫能顺利快速地进入泡沫 槽内。 浮选机的工作原理是叶轮旋转时，槽内矿浆 从四周经槽底由叶轮下端吸入叶轮叶片间，同时， 由鼓风机给人的低压空气经风道、空气调节阀、空 万方数据 2 0 1 4 年第1 期李登敏等K Y F Ⅱ一2 0 0 在大红山铁矿1 5 0 万妇选矿厂的生产应用 6 3 心主轴进人叶轮腔的空气分配器中，通过分配器周 边的孔进入叶轮叶片间，矿浆与空气在叶轮叶片间 进行充分混合后，由叶轮上半部周边排出，排出的 矿流向斜上方运动，由安装在叶轮四周斜上方的定 子稳定和定向后，进人到整个槽子中。矿化气泡上 升到槽子表面形成泡沫，泡沫流到泡沫槽中，一部 分矿浆返回叶轮区进行再循环，另一部分则通过槽 间壁上的流通孔进入下槽进行再选别。 槽内的矿浆液位采用矿浆液位计检测，输出的 液位信号 4 ～2 0m A 送给液位控制器，由液位控 制器控制气动调节阀，实现矿浆液位的自动控制。 3 ．2K 1 旧Ⅱ- 2 0 0 型浮选机的结构特点 泡沫溜槽分为外泡沫槽和内泡沫槽，外泡沫槽 固定在浮选机内壁上，内泡沫槽悬挂在横梁上，两 泡沫槽用管道连接。泡沫槽用钢板制造，与浮选槽 连接成一体。靠近中间的泡沫通过内泡沫槽溢流出 去，这样就把泡沫一分为二，缩短了泡沫输送距 离，减少了局部停滞。在浮选槽内，低压空气用搅 拌机构搅拌分散在矿浆中。该机构由一个转子和一 个定子组成，前者与旋转的中空轴相连，后者固定 在槽底上。中空轴有整体轴和两段轴两种形式，由 电机通过皮带轮驱动。轴承座坐在槽顶横梁上，电 机通过支架固定在槽顶横梁上。具体机构见图2 。 口e 汀鼎名 皇_ I．／ 7 】 呷} 泡沫槽 泡沫槽 空轴 子 轮 2Y F Ⅱ一2 0 0 型浮选机基本机构 i g ．2 h ea s i c t r u c t u r efY F Ⅱ一2 0 0l o t a f i o n a c h i n e ．3【Ⅶ’Ⅱ- 2 0 0 型浮选机的应用实践 ．3 ．1 工艺流程 选作业流程为一次粗选、一次扫选、三次精 。铜浮选粗选和扫选使用K Y F Ⅱ一2 0 0 型浮选机， 选2 槽、扫选2 槽；精选使用B F _ 4 型浮选机； 选药剂为丁基黄药、松醇油和7 3 0，在搅拌槽 扫选进行添加。原矿经搅拌槽充分搅拌混匀后， 拌槽溢流进入粗选；粗选精矿进入精选I ，粗选 矿进入扫选；扫选精矿返回粗选，扫选尾矿为浮 总尾矿；精选I 精矿进入精选Ⅱ，精选Ⅱ精矿进 精选Ⅲ，精选Ⅲ精矿为铜精矿，各精选作业尾矿 次返回上一作业。 ．3 ．2 液位自动控制 选机液位采用自动控制方式，以保持浮选槽 液位稳定，使生产指标稳定。生产过程中，粗选 扫选有用矿物含量不同，对充气量与矿浆液位要 也不一样。2 0 1 2 年8 月2 7 日至9 月4 日对粗选 扫选液位自动控制进行调试，以寻求充气量与矿 液位平衡点，液位与充气量平衡表见表3 。通过 2 天的调试发现，粗选液位控制在4 5 0 ～5 0 0 a i n ， 选充气量控制在0 ．6 ～0 ．8n 3 ， m 2 r a i n ，扫选液位 制在5 1 0 5 6 0 Ⅱ皿，扫选充气量控制在0 ．6 ～0 。9 3 ／ m 2 m i n ，粗选和扫选泡沫层稳定，铜回收率 9 1 ．3 9 ％。 3位与充气■平衡表 a b l eM a n e ea b l efl l l pe v e ln de r a t i o n a t e 月”一2 9 日 ．8 1 ．00 5 0．8 一1 ．10 0 - 5 5 0．3 1 84 ．6 8．0 3 6 8 ．9 0 月3 0 睚9 月1 日0 ．6 - 0 ．85 0 _ 5 ∞0 ．6 - 0 ．91 帖5 6 0．3 0 73 ．3 2．0 2 71 ．3 9 月2 - 4 日触60 0 - ．5 5 0．5 0 ．75 0 - - 5 ∞0 ．3 0 63 ．5 5．0 3 29 ．7 5 ．3 ．3 各粒级回收率 于K Y F Ⅱ一2 0 0 型浮选机的体积较大，泡沫 输送距离相对较中小型浮选机长，泡沫在输送过 中，黏附在气泡上的较粗颗粒易脱落，影响浮选 标。浮选过程中各粒级回收率见表4 。从表4 可 看出，K Y F Ⅱ一2 0 0 型浮选机对大于1 5 0 仙m 的粗 粒回收率效果较差，对小于1 0 9 斗m 回收率均较 ，由此说明K Y F Ⅱ一2 0 0 型浮选机具有良好的浮 性能。 4粒级回收率 a b l ee c o v e r yfi f f e r e n t a r t i c l e i z e s l i _ 复／●岫 1 5 0 0 9 一1 5 05 一1 0 93 ．7 55 。5 38 ．4 5 收率，％1 0 ．2 5 3 ．6 4 8 ．6 53 3 62 ．71 ．9 。3 ．4 药剂条件 钢大红山铁矿1 5 0 万如选矿厂目前生产所 药剂为捕收剂丁基黄药、起泡剂7 3 0 A 和起泡 松醇油。因原矿性质变化较大，使用一种起泡 慵％ 肘釉％ 警警 | 妻一 ～抛一训 一 一抛州训 万方数据 6 4 有色金属 选矿部分2 0 1 4 年第1 期 剂，适应性较弱。使用不同结构的混合药剂，常常 比单独使用任何一种药剂效果好。一种效力强的药 剂，配合另一种弱的药剂，不但不削弱反而增强了 它的作用，两种药剂的混合是相互协同的，混合两 种起泡剂的时候，可以调节浮选过程中的泡沫层体 积和泡沫的稳定性，以及空气泡的上升速度。我厂 经过一系列的调整，根据浮选指标暂时确定7 3 0 A 与松醇油配比为2 1 ，丁基黄药6 0 趴，混合起泡 剂5 0 矾，铜精矿品位2 0 ．2 7 ％，尾矿品位0 ．0 2 7 ％， 浮选指标达到要求。试验结果表明，两种起泡剂混 合后，起泡性能增强，泡沫层稳定，药剂用量大幅 降低，且浮选指标比使用单一起泡剂要好。药剂试 验结果见表5 。 表5 ’r a b l e5 药剂试验结果 R e s u l t so fr e a g e n t st e s t 药飙用量t g 一 原矿精矿尾矿铜回 日期 试验药剂丁基起泡品位，品位，品位，收率， 黄药剂％ ％ ％％ 4生产效果 4 ．1 生产指标 昆钢大红山铁矿第一次选铜，浮选实践较少， 调试初期出现了很多问题，但经过多方努力、多次 调试，不断总结经验，实现了浮选机的正常运转、 浮选作业的正常生产。结果表明，K Y Fl I 一2 0 0 型 浮选机能够有效地稳定生产经济技术指标，可根据 矿石性质变化，调节药剂用量、浮选机液位，较好 控制粗精矿产率，满足生产工艺要求。详细生产指 标情况见表6 。 4 ．2 节能降耗 K Y F Ⅱ一2 0 0 型浮选机是K Y F 浮选机的改进型。 基于浮选动力学的最新发展、K Y F 型浮选机的长 期工业实践并结合工业生产对浮选设备提出的新需 要，北京矿冶研究总院对K Y F 浮选机的结构参数 特别是叶轮一定子系统的结构参数进行了改进，使 得K Y F Ⅱ一2 0 0 型浮选机的各项浮选性能指标均有 提高，在品位和回收率略提高的基础上，能耗比原 来降低5 ％～1 0 ％。K Y F Ⅱ一2 0 0 型大型浮选机的使 用，减少了浮选设备数量和备品备件数量，操作维 表6浮选生产指标 7 I ’a b l e6 P r o d u c t i o ni n d e xo ff l o t a t i o n／％ 护方便，极大地节约设备运行成本和维护成本。 5 结论 通过对K Y F1 1 2 0 0 型浮选机在现场的生产应 用情况，得出以下结论 1 K Y F Ⅱ一2 0 0 型浮选机运转平稳可靠，矿浆 悬浮状态好，空气分散均匀，气泡大小适宜，占地 面积小，节能效果明显，矿浆液位自动控制操作方 便，控制可靠。 2 K Y Fl I 一2 0 0 型浮选机具有良好的工艺性能 和机械性能，其性能达到了大型浮选机的先进水 平，能够满足大型选矿厂的生产要求。 3 K Y F Ⅱ一2 0 0 型浮选机对于我选矿厂粗颗粒 的浮选效果较差，在组织生产过程中，应紧抓磨矿质 量，使更多的合格溢流产品进入浮选作业，以提高选 铜回收率，从生产实践可知，磨矿细度控制在 一7 5p , m 占7 5 ％一8 0 ％，均能获得较好的浮选指标。 4 通过对K Y FI I 一2 0 0 型浮选机结构参数和运 转参数的调节，各项浮选性能指标均有提高，这种 浮选机能适合粗、扫选作业的不同需要，具有全面 推广应用价值。 参考文献 [ 1 ] 史帅星，罗时军，杨丽君，等．2 0 0r n ，超大型充气机械搅 拌式浮选机工业试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ， 2 0 0 9 3 3 4 3 7 ． [ 2 ] 沈政昌．2 0 0m 3 超大型充气机械搅拌式浮选机设计与研 究I J l ．有色金属。2 0 0 9 ，6 1 2 1 0 0 - 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