新型微细粒浮选机与机械搅拌浮选机的对比工业试验研究.pdf

6 4 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第2 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 0 ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 2 ．0 2 ．0 1 6 新型微细粒浮选机与机械搅拌浮选机的对比 工业试验研究 黄光耀1 ，曹玉川1 ，李希山2 ，周力强2 ，刘星1 1 ．长沙矿冶研究院有限责任公司，长沙4 1 0 0 1 2 ；2 ．湖南辰州矿业股份有限公司，湖南沅陵4 1 9 6 0 7 摘要介绍长沙矿冶研究院新型微细粒浮选机的工作原理及特点，并进行工业试验研究。结果表明，同传统机械 搅拌浮选机相比，新型微细粒浮选机获得了较好的浮选指标，一次精选可获得8 4 ．0 l 矾的金精矿，而传统机械搅拌浮选 机需三次精选。新型微细粒浮选机具有富集比高、工艺流程相对简单、能够实现节能降耗的特点，是一种应用前景广泛 的细粒浮选设备。 关键词微细粒浮选；C F C 浮选机；含金硫化矿尾矿浮选；节能降耗 中图分类号T D 4 5 6文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 2 0 2 0 0 6 4 0 3 AC o m p a r a t i v eI n d u s t r i a lT e s t so fC R I M MF l o t a t i o nC e l la n dM e c h a n i c a lF l o t a t i o nC e l l H U A N G G u a n g y a 0 1 ，C A OY u c h u a n l ，L IX i s h a n z ，Z H O UL 幻i a 妒，L I U 盈叼1 I ．C h a n g s h aR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n ga n dM e t a l l u r g yC o ．，L t d ．，C h a n g s h a4 10 0 1 2 ，C h i n a 2 ．H u n a nC h e n z h o uM i n i n gG r o u pC o ．，L t d ．，Y u a n l i n gH u n a n4 1 9 6 0 7 ，C h i n a A b s t r a c t T h ew o r k i n gp r i n c i p l ea n dc h a r a c t e r i s t i co fn o v e lC R I M Mf l o t a t i o nc e l lf o rf i n ep a r t i c l e s a r ei n t r o d u c e d ．I n d u s t r i a lE x p e r i m e n tr e s u l t si n d i c a t e d i nc o m p a r i s o nw i t hm e c h a n i c a lf l o t a t i o nc e l l ，b e t t e r f l o t a t i o ni n d e x e sa r eo b t a i n e db yu s i n gc r i m mf l o t a t i o nc e l l ．A f t e ro n e - s t a g ec l e a n i n g ，c o n c e n t r a t eg r a d i n g 8 4 ．0 1 驴g o l di so b t a i n e d ，w h i l em e c h a n i c a lf l o t a t i o nc e l ln e e dt h r e e - s t a g ec l e a n i n g ．C R I M Mf l o t a t i o nc e l l i s o ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fh i g h e re n r i c h m e n tr a t i o ，s i m p l e rt e c h n o l o g i c a l p r o c e s sa n d m o r ee n e r g y s a v i n g ． C R I M Mf l o t a t i o nc e l l w i l lb ew i d e l yu s e di nf i n ea n du l t r a - f i n ep a r t i c l e sf l o t a t i o n ． K e yw o r d s f i n ep a r t i c l ef l o t a t i o n ；C F C f l o t a t i o n c e l l ；g o l d - b e a r i n gs u l p h i d et a i l i n g sf l o t a t i o n ； e n e r g ys a v i n g 伴随着人类工业化进程，不可再生矿产资源的 高效回收利用，越来越受到矿业公司和矿业工程技 术人员重视，浮选是公认的有效回收微细粒矿物颗 粒的技术手段，但传统的机械搅拌式浮选机在回收 P 8 0 3 7t x m 存在一定的不足[ 1 引，表现为需要多次 精选、微细粒脉石夹杂严重。2 0 世纪9 0 年代研制 成功的浮选柱，具有高富集比、适合微细粒回 收的特征，在煤精选和钼矿精选获得了广泛的应 用m ] ，但其存在一定的不足，柱体高度高约为 8 ～1 2m ，还需要利用独立的压缩空气产生气泡， 其矿化原理主要依靠矿物颗粒与气泡的逆流矿化， 导致了矿化效率较低，其次，设备还需要利用泵将 矿浆输送至柱体的中上部给人，浮选时间相对较 长，因此开发新型微细粒浮选机成为未来浮选设备 发展的重要方向。 C R I M MF l o t a t i o nC e l l C F C 系列高效微细粒 浮选机 又称为“气穴空化”浮选机 是长沙矿冶 研究院独立自主开发的具有知识产权的新一代高效 微细粒浮选设备。新设备采用“管流紊态矿化与静 态分选”二者的有机结合，布置在下导管内的喷嘴 利用矿浆高速流动形成负压区，自吸入空气，矿浆 和卷入空气高紊态混合在下导管内形成一定粒径分 收稿日期2 0 1 l - 1 l - 2 9 作者简介黄光耀 1 9 7 0 一 ，男，湖南津市人，博士，矿产资源开发技术研究所高级工程师，主要从事微细粒浮选技术与设备研究。 万方数据 2 0 1 2 年第2 期黄光耀等新型微细粒浮选机与机械搅拌浮选机的对比工业试验研究 6 5 布的微气泡，矿浆与矿化气泡又在设备的分选区释 放，形成一定的压差，导致了溶气析出，从而又一 次产生微气泡，从而有效增加了气泡与颗粒之间的 碰撞概率、黏附概率，实现了微细矿物颗粒的浮选 速率常数增加[ 8 - m ] ，利用“紊态矿化与静态分选”的 有机结合，高效实现了微细矿物颗粒 P 8 0 3 7 斗m 的浮选回收。 1c F c 高效微细粒浮选机介绍 1 ．1 工作原理 C F C 高效微细粒浮选机是一种射流浮选机，无 搅拌装置。该设备通过动力装置渣浆泵将给矿矿浆 经管道输送到浮选机上部，由喷嘴高速射流在吸气 室内形成负压，经浮选机上部进气管自吸入空气， 矿浆、药剂、空气在下导管中形成混合体，通过分 散器进入浮选槽进行分选。特殊结构的矿浆分散器 可保证矿浆空气均匀地分散至浮选槽内，使矿浆在 槽内形成有利于有用矿物矿化的运动轨迹[ 9 ] 。 C F C 高效微细粒浮选机采用了中矿循环设计， 中矿可经回流管进入搅拌桶实现再一次分选。整个 浮选机体设计优于传统浮选柱，柱体较矮，长径比 小，集成了浮选柱和浮选机的优点，实现泡沫从槽 体上部自溢流出j 尾矿从底部尾矿口排出。设备示 意图如图1 。 图1C F C 高效微细粒浮选机示意图 F i g ．1 C R I M Mf l o t a t i o nc e l ls c h e m a t i cd i a g r a m 1 进气管；2 精矿槽；3 一浮选机体；4 一下导管；5 分散器； 卜尾矿口；7 搅拌桶 泵池 ；8 渣浆泵；9 一回流管 1 ．2 特点 1 自吸入空气，使其从加压矿浆中析出，产 生大量微气泡，有效增大了微细矿物颗粒的浮选速 率常数。 2 微气泡从矿物颗粒表面析出，强化矿物颗 粒与气泡的有效黏附。 3 单位面积设备处理能力同比机械搅拌浮选 机大，设备台时效率高。 4 “管流矿化”与“闪速浮选”相结合，可 有效降低药剂用量。 5 设备主要运转部件为渣浆泵，使用变频技 术降低能耗。 6 泡沫层高度采用智能P I D 控制，结构简单， 操作维护方便，减轻工人劳动强度。 7 占地面积小，设备厂房基建投资少。 2 工业试验研究 某金矿选矿厂主厂尾矿中粗颗粒部分金品位较 高，因此开展了尾矿再回收金的试验研究，现场回 收粗粒尾矿中的金工艺流程如图2 所示。采用一次 粗选、一次扫选、三次精选工艺流程，浮选的给矿 粒度为P 帅7 4 斗m ，其中粗选、扫选为5 槽6 A 型机 械搅拌浮选机，粗选3 槽，扫选2 槽；精选采用6 槽 3 A 型机械搅拌浮选机，每2 槽为一次精选作业。 单槽6 A 型机械搅拌浮选机容积为2 ．8m 3 ，单台设 备的装机功率为1 1 ．0k w ，单槽3 A 型机械搅拌浮选 机容积为0 ．3 5m ，，单台设备的装机功率为3 ．0k W 。 采用C F C 新型浮选机进行工业试验，规格为 直径6 0 0r n l T l ，柱体高度24 0 0m m ，有效容积 0 ．3 5 ～0 ．4 5m 3 ，设备面积为0 ．2 8m 2 ，设备装机功率 为7 ．5k W 。工业试验主要利用单台C F C 一6 0 0 替代 现场的6 槽3 A 浮选机进行精选试验 如图2 ，药 剂制度不变。设备的相关参数对比见表1 。工业试 验指标对比见表2 和表3 。 表1设备的相关参数对照 T a b l e1 E q u i p m e n tr e l e v a n tp a r a m e t e r s 设备名称有效容积／m ，装机功率／k w 设备台数，槽作业段数／次 3 A 浮选机 O ．3 53 ．063 C F C 一6 0 0 浮选机O ．3 5 0 ．4 5 7 ．5l1 由表2 和表3 可以看出，C F C 高效微细粒浮选 机取得了较好的浮选指标，在同等药剂制度的条件 下 该药剂制度为现场机械搅拌浮选机生产药剂制 度 ，C F C 高效微细粒浮选机一次精选精矿品位几 乎达到了机械搅拌浮选机三次精选的水平 精矿平 均品位略低于机械搅拌浮选机 ，尾矿平均品位较 机械搅拌浮选机尾矿品位略低，另外平均回收率高 出机械搅拌浮选机近3 ．2 个百分点。 万方数据 6 6 有色金属 选矿部分2 0 1 2 年第2 期 主厂浮选尾矿 精矿尾矿 图2 回收粗粒尾矿中的金工艺流程 F i g ．2 P r o c e s sf l o wo fr e c o v e r i n gg o l df r o mt a i l i n g s 3 结论 1 C F C 浮选机在工业试验期间运行稳定，工 业调试和试运行期间设备运行良好，获得了较好的 浮选指标。 2 C F C 浮选机可以通过一段精选作业替代机 械搅拌浮选机的三次精选作业，能实现设备高富集 比的优点。 3 C F C 浮选机的装机功率为7 ．5k W ，而6 槽 机械搅拌浮选机的装机功率为1 8k W ，同比机械 搅拌浮选机节约能耗5 8 ．3 3 ％。 4 C F C 浮选机的有效容积为机械搅拌浮选机 的1 ／6 ，体现了设备单位容积处理量大的优势；并 且设备占地面积小，节约场地。 5 C F C 浮选机实现了泡沫厚度的自动调节， 操作维护简单，减轻了操作人员的劳动强度；设备 噪音小，优化员工劳动环境。 参考文献 [ 1 ] G u a n g y a oH u a n g ，Ql i n i n gF e n g ，L e m i n gO u ，e t a 1 ．A c o m p a r a t i v es t u d yo fr e c o v e r i n gf i n e s c h e e l i t ei n r a i l i n g s b yf l o t a t i o n c e l la n df l o t a t i o nc o l u m n [ J ] ．J o u r n a lo f S o l i dW a s t eT e c h n o l o g ya n dM a n a g e m e n t ，2 0 1 0 ，3 6 2 6 1 6 8 ． [ 2 ] 刘炯天，王永田，曹亦俊，等．浮选柱技术的研究现状及 发展趋势[ J ] ．选煤技术，2 0 0 6 5 2 5 2 9 ． 表2 T a b l e C F C 高效微细粒浮选机工业试验指标 2C r i m mf l o t a t i o nc e l li n d u s t r i a le x p e r i m e n t i n d e x e s 表3机械搅拌浮选机工业生产指标 T a b l e3M e c h a n i c a lf l o t a t i o nc e l lp r o d u c t i o ni n d e x e s [ 3 ] 陈泉源．实验室规模高气泡表面积通量浮选柱的原理、 研制及应用[ D ] ．长沙中南大学，2 0 0 2 ． [ 4 ] T a oD ，L u t t r d lGH ，Y o o nRH ．Ap a r a m e t r i c s t u d yo f f r o t hs t a b i l i t ya n di t se f f e c to nc o l u I I mf l o t a t i o no ff i n e p a r t i c l e s [ J ] ．I n tJM i n e rP r o c e s s ，2 0 0 0 ，5 9 1 2 5 4 3 ． [ 5 ] 程敢，曹亦俊，徐宏祥，等．浮选柱技术及设备的发展 [ J ] ．选煤技术，2 0 1 l 1 6 6 6 9 ． [ 6 ] 刘炯天，李小兵，王永田，等．旋流一静态微泡浮选柱浮 选某难选钼矿的试验研究[ J ] ．中南大学学报自然科学 版，2 0 0 8 ，3 9 2 3 0 0 3 0 5 ． [ 7 ] 黄光耀，冯其明，欧乐明，等．利用微泡浮选柱从浮选尾 矿中回收微细粒级自钨矿[ J ] ．中南大学学报自然科学 版，2 0 0 9 ，4 0 2 2 6 3 2 6 7 ． [ 8 ] 周凌锋，张强．气泡尺寸变化对微细粒浮选效果的研 究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 5 3 2 1 2 3 ． [ 9 ] 牟联胜．采用高效射流浮选机从某尾矿中回收硫的工业 试验[ J ] ．矿产综合利用，2 0 1 0 ， 3 4 6 - 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