大型浮選柱在鉬礦粗選作業(yè)中的應(yīng)用研究

郭宏斌

（金堆城鉬業(yè)股份有限公司，陜西 華縣 714102）

浮選柱是一種新型高效浮選設(shè)備，20世紀(jì)60年代由加拿大人皮埃爾·鮑庭和唐·懷勒等人研制發(fā)明。在20世紀(jì)80年代以后，浮選柱的研究在氣泡發(fā)生器和運(yùn)行穩(wěn)定控制上取得較大進(jìn)展，出現(xiàn)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(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，浮選柱的研制與應(yīng)用也取得長足發(fā)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(yīng)用范圍不僅僅局限于精選作業(yè)，已擴(kuò)展到粗選或掃選作業(yè)，國外已經(jīng)出現(xiàn)了全浮選柱選礦廠。

1 浮選柱工作原理及應(yīng)用趨勢

1.1 浮選柱工作原理

浮選柱是一種逆流浮選設(shè)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(fā)生器，產(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)進(jìn)行操作和管理。

與機(jī)械攪拌式浮選機(jī)相比，最大特點(diǎn)是采用礦粒與微細(xì)氣泡逆流平穩(wěn)接觸的流動(dòng)方式，提供大量捕收礦粒的機(jī)會。礦粒與氣泡逆向運(yùn)動(dòng)，絕對速度雖小，相對速度卻高，紊流度低。柱內(nèi)氣泡細(xì)小均勻，表面積大，在逆流條件下與礦粒接觸機(jī)會更多，有利于提高浮選速度和回收率。柱內(nèi)泡沫層厚度大，可以調(diào)節(jié)，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(fā)展趨勢

浮選柱與浮選機(jī)相比有其自身優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小；五機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，安全節(jié)能；浮選動(dòng)力學(xué)穩(wěn)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(xì)粒及礦物的選別并且容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(yè)次數(shù)。在國內(nèi)選礦應(yīng)用的有：豐源鉬業(yè)有限公司鉬礦掃選作業(yè)中的工業(yè)試驗(yàn)情況。結(jié)果表明，在整個(gè)礦漿試驗(yàn)過程中，設(shè)備運(yùn)行良好。累計(jì)指標(biāo)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(jìn)行回收，開創(chuàng)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(wěn)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(jī)聯(lián)合流程，鎢粗選作業(yè)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(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

2 浮選柱在鉬粗選中的應(yīng)用

2.1 浮選柱應(yīng)用于鉬粗選的技術(shù)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(chǎn)過程中，對鉬礦選礦的技術(shù)研究一直沒有停止過。2006年為提高鉬精礦質(zhì)量的選礦試驗(yàn)研究，在礦石可浮性較好的情況下，利用“浮選柱+浮選機(jī)聯(lián)合流程”可全部生產(chǎn)出品位57%，精選回收率達(dá)到98%以上鉬精礦。填補(bǔ)了國內(nèi)外使用浮選法生產(chǎn)57%鉬精礦的技術(shù)空白。

2.2 浮選柱在鉬粗選中的應(yīng)用

金鉬股份百花嶺選礦廠于2011年新建一條生產(chǎn)線，在磨礦產(chǎn)品細(xì)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(jīng)再磨后返回粗選作業(yè)”選別流程，粗選采用兩臺CCF型Φ5×10m浮選柱并聯(lián)，粗掃選采用3組KYF-100m3浮選機(jī)。

CCF型Φ5×10m浮選柱在新生產(chǎn)線上的應(yīng)用，通過與老生產(chǎn)線的對比改善了工藝指標(biāo)，達(dá)到精礦品位57%、總實(shí)際回收率87%、總理論回收率87.2%的設(shè)計(jì)指標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)了選礦自動(dòng)化技術(shù)操作，工作可靠，指標(biāo)穩(wěn)定。

在生產(chǎn)指標(biāo)方面，浮選柱的泡沫層可以保持比較深的厚度，甚至可達(dá)700mm以上，極大地增強(qiáng)了兩次富集作用，這在普通的機(jī)械攪拌式浮選機(jī)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(xì)顆粒）的鉬優(yōu)先上浮，得到較高品位的粗精礦，減少精選作業(yè)的壓力，同時(shí)也減少了尾礦中細(xì)粒級的含量，為浮選機(jī)掃選作業(yè)創(chuàng)造了良好的條件，因?yàn)楦∵x機(jī)對細(xì)粒級回收效果明顯弱于浮選柱，對整個(gè)粗選過程是很有利的。

2.3 浮選柱在應(yīng)用中需要注意的問題

為了保證浮選柱正常運(yùn)轉(zhuǎn)并獲得滿意指標(biāo)，在操作時(shí)要求嚴(yán)格控制給礦量、風(fēng)量、和風(fēng)壓，并及時(shí)觀察是否有下列情況出現(xiàn)：

（1）翻花現(xiàn)象。翻花的主要原因給入空氣壓力太高和氣槍的開動(dòng)個(gè)數(shù)，消除的方法是調(diào)整風(fēng)壓和調(diào)整氣槍個(gè)數(shù)；

（2）尾礦管堵塞。這是操作中最容易發(fā)生的事故。堵塞的現(xiàn)象多數(shù)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(yīng)該事先在排礦管最下端的適當(dāng)位置安裝高壓水管，一旦發(fā)生堵塞，可用高壓水來疏通，或打開尾礦旁路，同時(shí)要調(diào)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(fēng)量和調(diào)整藥劑量以及控制攪拌時(shí)間等。同時(shí)要根據(jù)粗精品位的要求，設(shè)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?jié){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(jié)語

（1）浮選柱具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、維修方便、自動(dòng)化程度高、富集比高等特點(diǎn)，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(yīng)用范圍不僅僅局限于精選作業(yè)，已逐步擴(kuò)展到粗選或掃選作業(yè)，并取得良好效果。（3）浮選柱在金鉬股份百花嶺選廠新生產(chǎn)線上粗選中的工業(yè)應(yīng)用結(jié)果表明，粗選采用“一次粗選、三次掃選，掃I泡沫經(jīng)再磨后返回粗選作業(yè)”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(yīng)用是成功的。

[1]于曉霞.浮選柱技術(shù)及其應(yīng)用于金川鎳礦的可行性 [J].世界有色金屬，2007（11）：20-25

[2]王選毅，謝鳳祥，王勛興.新型浮選柱工作原理及在鉬浮選中的應(yīng)用[J].中國鉬業(yè)，2006（10）：22-23

[3]盧世杰，史帥星，陳剛剛等.大型浮選柱在鉬礦掃選中的工業(yè)試驗(yàn)研究 [J].有色設(shè)備，2011（1）：21-24

[4]高湛偉，胡林生，鄭燦輝等.浮選柱在低品位白鎢礦粗選中的應(yīng)用實(shí)踐[J].中國鎢業(yè)，2011（4）：27-29

[5]陳克鋒，李曉東，石志忠等.柱機(jī)聯(lián)合浮選在柿竹園鎢粗選作業(yè)中的應(yīng)用研究[J].有色金屬（選礦部分），2012（2）：58-60