浮選柱在銀浮選中的應(yīng)用與實(shí)踐

趙曉朝

（株洲冶煉集團(tuán)股份有限責(zé)任公司，湖南 株洲 412004）

浮選柱在銀浮選中的應(yīng)用與實(shí)踐

趙曉朝

（株洲冶煉集團(tuán)股份有限責(zé)任公司，湖南 株洲 412004）

介紹了加拿大CPT浮選柱的工作原理及SlamJetR氣體分散系統(tǒng)；在鋅浸出銀浮選進(jìn)行了浮選柱的小型條件試驗(yàn)基礎(chǔ)上，某公司引進(jìn)了1臺CPT浮選柱與現(xiàn)有浮選機(jī)工藝相結(jié)合，進(jìn)行了浮選柱銀浮選回收率的試驗(yàn)。

浮選柱；銀浮選；回收率

浮選柱采用對流分選原理，使礦物得到分離和回收。因其結(jié)構(gòu)簡單、投資省、能耗低、工藝流程簡單、富集比高的特點(diǎn)，在上世紀(jì)六、七十年代興起。但因存在充氣器易結(jié)鈣堵塞等技術(shù)難題，造成選別指標(biāo)差、操作困難，致使浮選柱在進(jìn)入上世紀(jì)80年代以后相繼被拆除。隨著浮選柱理論研究和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，浮選柱充氣器易結(jié)鈣堵塞等技術(shù)難題相繼得以解決，使得新型浮選柱在國外得到普遍推廣應(yīng)用，并取得了較好的效果。

為了提高銀浮選的回收率，某公司引進(jìn)了一臺CPT浮選柱（2.44×10m），與現(xiàn)有浮選機(jī)工藝配合，進(jìn)行提高銀浮選回收率的試驗(yàn)。

1 浮選柱結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 浮選柱工作原理

浮選柱是一種逆流浮選設(shè)備（示意圖如圖1所示）。經(jīng)浮選藥劑處理后的礦漿，從距柱頂部以下約1／3位置處給入，在柱底部附近安裝有可從柱體外部拆裝檢修的SlamJetR氣體分散器。氣體分散器產(chǎn)生的微泡，在浮力作用下自由上升，而礦漿中的礦物顆粒在重力作用下自由下降，上升的氣泡與下降的礦粒在捕收區(qū)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。負(fù)載有用礦物顆粒的礦化氣泡繼續(xù)浮升而進(jìn)入精選區(qū)，并在柱體頂部聚集形礦化泡沫層，泡沫層被沖洗水流清洗，使被夾帶而進(jìn)入泡沫層的脈石顆粒從泡沫層中脫落，從而獲得更高品位的精礦。沒有在氣泡上附著的礦粒隨尾礦從浮選柱下部排出。

圖1 浮選柱結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 CPT浮選柱的SlamJetR氣體分散系統(tǒng)

SlamJetR氣體分散系統(tǒng)是一個只分散氣體的系統(tǒng)，用于將細(xì)小氣泡注入浮選柱，其所需空氣通過一組環(huán)繞浮選柱槽體的支管提供，分散系統(tǒng)共有8根簡單、堅(jiān)固的氣體噴射管，這8根噴射管均勻地分布在浮選柱底部附近的同一截面上。每根管子配有一個獨(dú)立的氣動自動流量控制及自動關(guān)閉裝置，該裝置可保證噴射管在未加壓或發(fā)生意想不到的壓力損失時能保持關(guān)閉和密封狀態(tài)，防止礦漿流入，確保氣體分散系統(tǒng)不因堵塞而影響其正常運(yùn)行。噴射管噴嘴有多種不同的型號可供使用，通過調(diào)整噴射管開啟個數(shù)及噴射管噴嘴的大小，可調(diào)整浮選柱的供氣壓力、流量，確保柱內(nèi)空氣充分彌散。氣體分散系統(tǒng)部件設(shè)計得比較合理，使獨(dú)立的SlamJetR即使在浮選柱運(yùn)行的情況下都易于插入和抽出，檢查、維修方便。

1.3 CPT浮選柱的自動控制

CPT浮選柱具有三個自動控制回路，即浮選柱界面高度控制回路、分散器空氣流量控制回路以及沖洗水流量控制回路。

控制分散器的空氣流量是保持浮選柱良好運(yùn)行的最重要的參數(shù)。空氣流量通過流量計進(jìn)行測定，并通過球形閥自動控制。

浮選柱的界面高度（即泡沫與礦漿的界面位置）通過球形浮子和超聲波探測器進(jìn)行測定。該界面高度由PID控制器調(diào)節(jié)浮選柱底流管路上的自控管夾閥來實(shí)現(xiàn)。

另外有人考證，家在江油的李白，少年時沒有到眉州學(xué)習(xí)的記錄。他自己沒有講過“鐵杵磨針”的故事，他的好友李陽冰、魏顥等人，也沒有此類的記述。據(jù)此是否可以推斷，所謂老媼磨針，很可能是后人編造的段子。因?yàn)檫@個故事聽起來很勵志，也符合中華民族戒驕戒躁的傳統(tǒng)價值觀，所以就流傳下來。

沖洗水的流量通過流量計進(jìn)行測定，通過流量控制閥可以手動或自動控制。

2 浮選柱小型條件試驗(yàn)

在引進(jìn)CPT浮選柱設(shè)備之前進(jìn)行了浮選柱浮選回收浸出渣中銀的小型條件試驗(yàn)，共分三級選礦進(jìn)行，試驗(yàn)周期為2個周期。

試驗(yàn)各級選礦所需的黑藥和2＃油按規(guī)定量一次性加入到原礦礦漿中，攪拌30 min后，開浮選柱。礦漿溫度60℃，密度1.6g／cm3，浮選流量1.7～2.2m3／h。試驗(yàn)條件和數(shù)據(jù)結(jié)果見表1，其中回收率按公式（1）計算：

式中：ε為銀回收率／%；α為原礦中銀品位／g·t-1；β為銀精礦中銀品位／g·t-1；δ為尾礦中銀品位／g·t-1。

表1 浮選柱小型條件試驗(yàn)數(shù)據(jù)表（每周原礦礦漿約15m3）

第一周期試驗(yàn)過程中起泡效果不佳，每一級浮選柱上部泡沫層厚度都不厚，從泡沫層溢出的泡沫少，浮選精礦量少，主要是浮選柱液面控制不穩(wěn)定所致；第二周期試驗(yàn)過程中經(jīng)改變液面控制方式，起泡效果較第一周期有較大改觀，泡沫層厚度基本上維持在10cm以上，從泡沫層溢出的泡沫量也較多，浮選精礦量較第一周期有所增多。每一周期銀的總回收率按公式（2）計算：

式中：A為周期銀的總回收率／%；a為第一級銀回收率／%；b為第二級銀回收率／%；c為第三級銀回收率／%。

則第一周期試驗(yàn)三級銀總回收率為59.65%，第二周期試驗(yàn)三級銀總回收率為60.75%。通過數(shù)據(jù)可以看出，與目前浮選機(jī)銀浮選的回收率較接近。說明引進(jìn)浮選柱進(jìn)行銀浮選是可行的。

3 浮選柱工業(yè)試驗(yàn)

在前期小型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，公司引進(jìn)了一臺CPT浮選柱（2.44×10m）與現(xiàn)有浮選機(jī)工藝配合進(jìn)行銀浮選的工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)。在浮選機(jī)試車階段，出現(xiàn)了一些生產(chǎn)設(shè)備方面的故障，對現(xiàn)有浮選機(jī)生產(chǎn)工藝有較大影響，為了減少浮選柱生產(chǎn)對正常浮選機(jī)浮銀生產(chǎn)的影響，選用原浮選機(jī)流程尾礦作為浮選柱的原礦進(jìn)行試驗(yàn)，其工藝流程如圖2所示。

圖2 浮選機(jī)尾礦作為浮選柱原礦生產(chǎn)流程圖

3.1 浮選柱運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題及整改措施

1.為了防止浮選柱進(jìn)料管堵，采取了以下措施：（1）提高進(jìn)料管在浮選柱的位置，且在浮選柱內(nèi)部出口由向上改為向下；（2）進(jìn)浮選柱之前的管道增加旁通管道，并且由計時器控制定時開關(guān)，以維持浮選柱進(jìn)口流量穩(wěn)定。

2.針對浮選柱液面翻花：（1）鼓風(fēng)系統(tǒng)改進(jìn)：浮選柱原來直徑為3.81mm，噴嘴共8個，且安裝在一個平面上，改進(jìn)后噴嘴直徑都改為2.55mm；（2）增加2＃油加入的自動控制方式，將2＃油均勻加入浮選柱尾礦槽；（3）液位及浮選尾礦錐閥自動聯(lián)鎖控制更加靈敏。

3.尾礦管道故障：（1）尾礦錐閥材質(zhì)由原來的碳鋼材質(zhì)改為不銹鋼；（2）浮選柱底部尾礦管道改向，在處理管道時可以直接接到浮選柱尾礦槽的出口泵的管道上；（3）浮選柱底部的沖洗水管接高壓風(fēng)管，將原來8個噴嘴中的4個移至原平面往下0.5m處，防止浮選柱沉渣。

經(jīng)過上述整改完成后，浮選柱設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，為浮選柱連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

3.2 浮選柱運(yùn)行條件及結(jié)果

3.2.1 浮選機(jī)尾礦作為浮選柱原礦工業(yè)試驗(yàn)

在首先進(jìn)行的浮選機(jī)尾礦作為浮選柱原礦工業(yè)試驗(yàn)中，黑藥按1 L／min，調(diào)節(jié)2＃油按6～7.5kg／班均勻加入，以確保浮選柱可以形成穩(wěn)定的溢流。在密度1.55～1.75g／cm3和流量35～55m3／h的情況下，都能夠形成較好的精礦泡沫層厚度8～30cm，浮選柱浮銀的回收率平均也可以達(dá)到24.5%。

3.2.2 浮選機(jī)原礦作為浮選柱原礦工業(yè)試驗(yàn)

通過上述試驗(yàn)后，浮選柱設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，為對比不同浮選柱與浮選機(jī)不同的流程搭配方式，將浮選柱置于浮選機(jī)工藝之前，即原礦直接進(jìn)浮選柱，浮選柱的尾礦作為浮選機(jī)的原礦，浮選柱精礦進(jìn)浮選機(jī)四級精選進(jìn)行試驗(yàn)。條件和浮選機(jī)尾礦作為浮選柱原礦工業(yè)試驗(yàn)一樣，所得的浮選柱精礦泡沫層厚度也能夠維持在15cm左右，效果較好，通過公式計算回收率，與3.2.1試驗(yàn)浮選柱浮選銀回收率對比表見表2。

表2 浮選柱浮選尾礦原礦及公式計算回收率表%

3.3 浮選柱工業(yè)試驗(yàn)結(jié)論

無論將浮選柱工藝置于浮選機(jī)之前和之后，通過加入一定量的2＃油，能夠產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的精礦泡沫層，其泡沫層厚度維持在15cm左右，液位波動控制在±5cm以內(nèi)；其銀浮選回收率為20.24% ～24.25%。

4 結(jié)論及建議

浮選柱作為一種先進(jìn)的浮選工藝，運(yùn)行平穩(wěn)，能實(shí)現(xiàn)液面和流量的自動控制和自動調(diào)節(jié)；浮選柱工藝相對浮選機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定，自動化程度更高，相對于浮選機(jī)，相同浮選產(chǎn)能的情況下，浮選柱占用面積更少。浮選柱工業(yè)試驗(yàn)相對小型條件試驗(yàn)，浮選柱精礦泡沫層更加穩(wěn)定，銀回收率更高；將浮選柱工藝置于浮選機(jī)之前和之后，浮選柱銀的回收率（浮選柱浮選原礦21.86%，浮選柱浮選尾礦20.24% ～24.25%）是一樣的?？梢宰鳛楝F(xiàn)有銀浮選機(jī)系統(tǒng)的有益補(bǔ)充，也可作為銀浮選系統(tǒng)改造的方案之一。

［1］胡為柏.浮選［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1984.

［2］程敢，曹亦俊，徐宏祥，等.浮選柱技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展［J］.選煤技術(shù)，2011，（1）：66-70.

Application and Practice of Flotation Column in Silver Flotation

ZHAO Xiao-chao
（Zhuzhou Smelter Group Co.，Ltd.，Zhuzhou 412004，China）

The working principle of Canada CPT flotation column and its SlamJetRgas dispersion system are introduced in this paper.Carrying out in the zinc leaching silver flotation conditions based on small column flotation test，the company introduced 1 sets of CPT flotation column and combined the process of the existing flotation machine，tested the silver flotation recovery of flotation column.

flotation column；silver flotation；recovery rate

TD923

A

1003-5540（2015）01-0013-03

2014-09-26

趙曉朝（1982-），男，工程師，主要從事有色冶煉技術(shù)和管理工作。