浮選柱設備性能的優化研究

葛根法，王 剛，葛劉生

（1.江西銅業集團有限公司 德興銅礦，江西 德興 334224；2.江西銅業集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

德興銅礦泗洲選礦廠投產時間較早，存在設備陳舊、種類多、能耗高、效率低，操控性差等諸多問題。為了發展實現效益型高新技術產業的目標，打造“智能型、精準型、創新型”三型選礦廠，2010年我廠對磨浮工段進行了浮選設備的系統改造。改造后主要設備有KYF-130浮選機、 JJ/GF-28浮選機、浮選柱等設備。通過浮選系統的升級改造，實現了我廠生產設備的大型化、自動化、智能化，有效提高了生產效率和生產指標［2］，同時進一步優化了作業環境和降低了職工勞動強度，實現了良好的經濟和社會效益。

2 二段浮選作業工藝流程

2010年泗洲選礦廠二期磨浮工段浮選系統設備升級改造后，二期磨浮工段的二段浮選“柱+機”生產流程為粗選、掃一、掃二、精一、精二五個作業，黃藥丁銨加藥點設在粗選、掃一、掃二作業、石灰添加點設在精一、精二作業，粗選泡沫、精一泡沫、精二泡沫、粗選尾礦、精一尾礦采用直流方式，入選溢流與精二尾礦利用泵的壓力揚送。粗選、精一、精二作業分布呈臺階式，掃一、掃二作業在同一平面，泡沫返回利用浮選機吸力返回上一作業［3］。流程如圖1所示。

圖1 工藝流程圖

由圖1工藝流程可知，浮選柱的運行穩定性和浮選性能直接影響著生產產量和指標，因此對浮選柱設備性能［1］的優化提升尤為重要。

3 浮選柱現狀調查

浮選柱經過多年的運行后，暴露出了許多設計的不足之處，給生產操作帶來不便，影響浮選指標［5］。

現狀一：精一柱不能實現液位自動控制。其尾礦錐閥開度過小且調節行程范圍太小，錐閥開度過大則跑量，開度過小易堵塞。尾礦錐閥磨損嚴重，不能完全閉合，導致大量礦漿流入尾礦，生產操作難度大幅增加，目前液位控制處于手動狀態。

現狀二：精一柱底流管易堵塞。底流管U形部的高壓氣管一旦停止供氣，浮選柱出口橫管容易被礦漿中的粗顆粒沉積堵死，導致流程不暢。當供氣恢復后又會導致浮選柱內泡沫層出現較大波動，影響浮選指標。

現狀三：精一柱底流管閥門漏漿嚴重，閘門橡膠密封圈老化，底流管堵塞后，經常敲擊導致變形。底流管堵塞會導致作業流程不暢，嚴重時必須系統停車放量處理，造成金屬流失，污染環境，增加工人的勞動強度。

針對浮選柱當前的運行狀況和產生的主要原因，我廠對浮選柱設備進行了技術攻關，對浮選柱的底流系統進行了優化和升級，以提高浮選柱的性能，穩定作業指標和生產產量。

4 浮選柱優化改進

針對當前狀況和要因，泗洲廠對“精一柱”的底流系統進行優化和改進。

實施一：在浮選柱外部空地上安裝一臺高壓水泵IS100-65-160，如圖2所示，水管連通到原氣管，在浮選柱與管路聯接接處安裝一個止向閥，利用高壓水沖擊底流管內的礦漿，有效防止底部沉渣。

圖2 高壓水泵

圖3 錐閥示意圖

實施二：對精一柱尾礦錐閥進行改造。將錐閥錐角C改小，減小錐閥直徑，如圖3所示，安裝位置不動，這樣可以延長錐閥行程，提高對泡沫層厚度變化的敏感度，增大調節

行程范圍（原來只有10%，改造后有40%左右調節范圍），實現浮選柱液位自動控制。

實施三：將精一柱尾礦箱進行移位。移位效果圖如圖4所示。縮短水平位置（L1=0.6m），降低尾礦錐閥高度（L2=1m），以達到增加礦漿高度差的效果，從而增大錐閥出口壓力，增大排礦流速，有效解決錐閥易堵的問題。

實施四：對浮選柱柱體內斜底板進行改進。改進前導流板位于底流管側邊(見圖5深色部分)，此結構未起到很好的導流效果［6］。改進后將浮選柱底部導流板安裝于底流管正對面，減少尾礦流動的阻力，礦漿加速進入底流管，使之真正起到導流的作用（見圖5右下斜坡結構部分），改進效果圖如圖5所示。

圖4 尾礦箱移位效果圖

圖5 導流板改進圖

5 優化效果及結論

設備優化后因底流管堵塞造成系統停車的情況進行了統計（具體見表1），從統計表中可以看到，10個月中未出現一次停車現象。

表1 1-10月系統停車情況統計表

通過對浮選柱底流系統的優化改進后，浮選柱底流系統暢通，再未出現因底流堵塞而導致停車的狀況，有效穩定了生產作業條件。同時浮選柱的生產流程更加暢通、平穩，有效減少了跑槽次數，降低了操作工人的勞動強度，消除了人身和設備安全隱患。通過對浮選柱設備的優化改進，減少了因跑槽沖洗地面的衛生用水，美化了作業環境，有效避免了因放量導致的金屬流失浪費現象，以及減輕了礦漿重返再磨系統時渣漿泵的工作壓力，通過改進取得了良好的經濟和社會效益。