大型浮選柱在鉬礦粗選作業中的應用研究

郭宏斌

（金堆城鉬業股份有限公司，陜西 華縣 714102）

浮選柱是一種新型高效浮選設備，20世紀60年代由加拿大人皮埃爾·鮑庭和唐·懷勒等人研制發明。在20世紀80年代以后，浮選柱的研究在氣泡發生器和運行穩定控制上取得較大進展，出現了一大批各具特色的浮選柱。如加拿大的CFCC浮選柱，德國的KHD浮選柱，美國的FLOTAIR浮選柱，澳大利亞的Jameson浮選柱。我國在吸收國外浮選柱經驗的同時，浮選柱的研制與應用也取得長足發展。浮選柱廣泛的用于選別銅、鉛、鋅、鉬、鎳、錳、鐵、白鎢、煤、螢石、石墨、滑石、重晶石、磷灰石等，在選礦廠的應用范圍不僅僅局限于精選作業，已擴展到粗選或掃選作業，國外已經出現了全浮選柱選礦廠。

1 浮選柱工作原理及應用趨勢

1.1 浮選柱工作原理

浮選柱是一種逆流浮選設備，如圖1所示礦漿從距頂部以下2米左右處由給礦分配器均勻給入，在柱底部附近安裝有可從柱體外部拆裝檢修的氣體分散發生器，產生的氣泡在浮力作用下自由上升，礦漿中的微重顆粒在重力作用下自由下降，上升的氣泡和下降的礦粒接觸碰撞，疏水性礦粒則被捕獲，附著在氣泡上，從而使氣泡礦化，礦化泡沫升浮至柱體上部形成礦化泡沫層，溢流至精礦泡沫槽中，非泡沫產品則由與柱底相連的尾礦管中排出。其工作液面高度和充氣量由自控系統進行操作和管理。

與機械攪拌式浮選機相比，最大特點是采用礦粒與微細氣泡逆流平穩接觸的流動方式，提供大量捕收礦粒的機會。礦粒與氣泡逆向運動，絕對速度雖小，相對速度卻高，紊流度低。柱內氣泡細小均勻，表面積大，在逆流條件下與礦粒接觸機會更多，有利于提高浮選速度和回收率。柱內泡沫層厚度大，可以調節，再加上沖洗水的逆流清洗作用，因而富礦比大，可以顯著提高精礦品位。

1.2 浮選柱發展趨勢

浮選柱與浮選機相比有其自身優點：結構簡單，占地面積小；五機械運動部件，安全節能；浮選動力學穩定，氣泡相對較小，分布更為均勻，氣泡-顆粒浮選界面充足，富集比大、回收率高、適合于微細粒及礦物的選別并且容易實現自動化控制和大型化；浮選速度快，可簡化浮選流程，有效降低浮選作業次數。在國內選礦應用的有：豐源鉬業有限公司鉬礦掃選作業中的工業試驗情況。結果表明，在整個礦漿試驗過程中，設備運行良好。累計指標富集比在20左右，回收率在22%左右，全廠回收率提高1%～3%。高湛偉等率先對浮鉬尾礦中的低品位白鎢礦用浮選柱進行回收，開創了浮選柱選白鎢的先河，取得了良好的效果，粗精礦品位為1.3%左右，粗選回收率在75%左右，精選回收率穩定在94%左右，精礦品位在22%以上。柿竹園多金屬選礦廠鎢粗選段采用柱機聯合流程，鎢粗選作業的回收率由65.71%提高到76.13%，提高了10.42%；鎢總回收率由53.18%提高到63.96%，提高了10.78%，經濟效益相當可觀。

2 浮選柱在鉬粗選中的應用

2.1 浮選柱應用于鉬粗選的技術背景

金堆城鉬礦是我國乃至世界上特大鉬礦床之一，在多年來的選礦生產過程中，對鉬礦選礦的技術研究一直沒有停止過。2006年為提高鉬精礦質量的選礦試驗研究，在礦石可浮性較好的情況下，利用“浮選柱+浮選機聯合流程”可全部生產出品位57%，精選回收率達到98%以上鉬精礦。填補了國內外使用浮選法生產57%鉬精礦的技術空白。

2.2 浮選柱在鉬粗選中的應用

金鉬股份百花嶺選礦廠于2011年新建一條生產線，在磨礦產品細度為-0.074mm占60%的條件下，粗選采用“一次粗選、三次掃選，掃I泡沫經再磨后返回粗選作業”選別流程，粗選采用兩臺CCF型Φ5×10m浮選柱并聯，粗掃選采用3組KYF-100m3浮選機。

CCF型Φ5×10m浮選柱在新生產線上的應用，通過與老生產線的對比改善了工藝指標，達到精礦品位57%、總實際回收率87%、總理論回收率87.2%的設計指標，并實現了選礦自動化技術操作，工作可靠，指標穩定。

在生產指標方面，浮選柱的泡沫層可以保持比較深的厚度，甚至可達700mm以上，極大地增強了兩次富集作用，這在普通的機械攪拌式浮選機中是比較困難的，通過浮選柱粗選，使礦漿中單體解離度高（細顆粒）的鉬優先上浮，得到較高品位的粗精礦，減少精選作業的壓力，同時也減少了尾礦中細粒級的含量，為浮選機掃選作業創造了良好的條件，因為浮選機對細粒級回收效果明顯弱于浮選柱，對整個粗選過程是很有利的。

2.3 浮選柱在應用中需要注意的問題

為了保證浮選柱正常運轉并獲得滿意指標，在操作時要求嚴格控制給礦量、風量、和風壓，并及時觀察是否有下列情況出現：

（1）翻花現象。翻花的主要原因給入空氣壓力太高和氣槍的開動個數，消除的方法是調整風壓和調整氣槍個數；

（2）尾礦管堵塞。這是操作中最容易發生的事故。堵塞的現象多數是由于礦漿中的礦石粒度太大，或因給礦量突然增大和尾礦管閘門開的太小以及柱中落入其它雜物等原因。排除方法：應該事先在排礦管最下端的適當位置安裝高壓水管，一旦發生堵塞，可用高壓水來疏通，或打開尾礦旁路，同時要調整給礦量、給礦粒度；

（3）泡沫少。主要是由于空氣量太少或藥劑制度存在問題。消除辦法是增大風量和調整藥劑量以及控制攪拌時間等。同時要根據粗精品位的要求，設定合理的泡沫層。

（4）尾礦漿閥易磨損。尾礦顆粒較粗，漿閥磨損較快，使漿閥失控，迫使停車。排除辦法：安裝Y型尾礦管道，安裝備用漿閥，一開一備。

結語

（1）浮選柱具有結構簡單、運行穩定、維修方便、自動化程度高、富集比高等特點，對提高精礦品位和回收率由明顯效果。（2）浮選柱在選礦廠的應用范圍不僅僅局限于精選作業，已逐步擴展到粗選或掃選作業，并取得良好效果。（3）浮選柱在金鉬股份百花嶺選廠新生產線上粗選中的工業應用結果表明，粗選采用“一次粗選、三次掃選，掃I泡沫經再磨后返回粗選作業”選別流程是取得良好的效果，大型浮選柱在鉬礦粗選中的應用是成功的。

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