昆陽磷礦浮選廠浮選柱的改造*

周明安　戴　川　劉麗芬　方世祥

(1.云南磷化集團?？诹讟I(yè)有限公司；2.國家磷資源開發(fā)利用工程技術研究中心；3.云南磷化集團有限公司)

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昆陽磷礦浮選廠浮選柱的改造*

周明安1戴川2,3劉麗芬2,3方世祥2,3

(1.云南磷化集團?？诹讟I(yè)有限公司；2.國家磷資源開發(fā)利用工程技術研究中心；3.云南磷化集團有限公司)

摘要昆陽磷礦柱槽浮選工藝處理鈣質(zhì)膠磷礦，浮選柱分選效果不理想。針對浮選柱存在的問題，通過更換新型發(fā)泡器、改變發(fā)泡器布置及安裝方式、改造礦漿給礦分配頭等措施，提高了浮選柱的分選效率，精礦產(chǎn)率由改造前的58.82%提高至改造后的63.19%、精礦P2O5回收率由改造前的78.66%提高至改造后的82.14%。

關鍵詞膠磷礦浮選柱發(fā)泡器技術改造

昆陽磷礦采用柱槽工藝處理中低品位鈣質(zhì)膠磷礦，生產(chǎn)規(guī)模為300萬t/a，工藝流程為1粗2精流程，2個系列，每系列粗選由4臺φ4 500 mm× 10 000 mm KYZ型浮選柱并聯(lián)、精選由4臺130 m3浮選機串聯(lián)組成[1]。生產(chǎn)實踐表明，安裝在直沖式浮選柱底部的發(fā)泡器易使礦漿成紊流狀態(tài)[2]，影響分選效果，且發(fā)泡器損壞后的維修、拆除難度大，嚴重影響浮選廠的正常生產(chǎn)。因此，對浮選柱進行改造勢在必行。

1礦石性質(zhì)與工藝流程

昆陽磷礦浮選廠目前處理的礦石為中低品位沉積型鈣(鎂)質(zhì)磷塊巖，礦石構(gòu)造復雜、膠磷礦嵌布粒度細小、膠結(jié)及連生現(xiàn)象嚴重，膠磷礦中MgO和SiO2等有害雜質(zhì)含量較高，現(xiàn)場采用單一反浮選工藝處理膠磷礦石，選礦工藝流程見圖1，礦石主要化學成分分析結(jié)果見表1。

圖1　選礦工藝流程

2存在的問題

由于直沖式浮選柱首次應用于難選膠磷礦的生產(chǎn)，現(xiàn)場表現(xiàn)出尾礦品位高、藥劑消耗量大、回收率低等問題，嚴重影響了選礦廠的正常生產(chǎn)。

表1　礦石主要化學成分分析結(jié)果　%

3浮選柱改造

3.1發(fā)泡器的改造

首先對發(fā)泡器進行適當優(yōu)化改造，新發(fā)泡器具有發(fā)泡槍氣量可調(diào)整、發(fā)泡面積大、泡沫均勻細膩、氣體流量穩(wěn)定、可載流拆卸、可直觀判斷發(fā)泡器是否損壞、氣泡能均勻上升、減少礦漿紊流、形成穩(wěn)定的泡沫層等特點。在此基礎上將浮選柱錐底縱向布置的發(fā)泡器改為多層橫向布置，從而提高了浮選柱的分選效果。

新型發(fā)泡器的外形見圖2，發(fā)泡狀況見圖3。

圖2　發(fā)泡器的外形

3.2發(fā)泡器安裝方式改進

發(fā)泡器是浮選柱實現(xiàn)有效分選的主要部件[4]，在生產(chǎn)過程中，需要經(jīng)常拆卸，進行維護保養(yǎng)和更換，有時還需要在線監(jiān)測，其拆除難易直接影響現(xiàn)場的生產(chǎn)，發(fā)泡器與浮選柱鏈接主要依靠單頭絲，原設計單頭絲為一個直管，即發(fā)泡器與單頭絲之間有一個空腔，而現(xiàn)場所使用的單一反浮選工藝流程礦漿顯酸性，在生產(chǎn)過程中導致發(fā)泡器與單頭絲之間的空腔易結(jié)垢，使單頭絲抱緊發(fā)泡器，嚴重影響發(fā)泡器的拆裝。

圖3　發(fā)泡器的發(fā)泡情況

為解決上述問題，現(xiàn)場在單頭絲上設計了橡膠密封圈，可避免礦漿進入單頭絲和發(fā)泡器空腔，改造后的發(fā)泡器易于拆卸，維修更換時間縮短。

3.3礦漿給礦分配頭改造

浮選柱礦漿分配頭的結(jié)構(gòu)對浮選柱的分選效果具有較大影響，尤其是對于無攪拌裝置的浮選柱，只有均勻穩(wěn)定上升的氣泡和均勻穩(wěn)定下降的薄膜狀礦漿，才能實現(xiàn)下降礦粒與上升氣泡的有效碰撞，為浮選柱分選提供有力保障。改造后的給礦分配器噴嘴傾斜向上安裝，這種結(jié)構(gòu)可為礦化氣泡的上浮提供向上的推力，同時噴嘴的邊緣距離可調(diào)，使礦漿在噴出的瞬間保持合適的壓力范圍，從而維持合理的噴出速度和礦漿膜厚度，提高礦化效果。

4改造后浮選效果

浮選柱改造后的外形見圖4、浮選效果見圖5。

圖4　浮選柱改造后外形

在完成浮選柱改造后，對浮選藥劑制度進行了適當優(yōu)化。改進后浮選柱的液位、上浮量、泡沫層厚度均較穩(wěn)定，浮選系統(tǒng)作業(yè)率和富集效果得到明顯改善。改造前后生產(chǎn)數(shù)據(jù)見表2。

圖5　浮選效果

表2　改造前后的生產(chǎn)指標對比　%

由表2可知：在精礦品位相近的情況下，精礦產(chǎn)率由改造前的58.82%提高至改造后的63.19%、精礦P2O5回收率由改造前的78.66%提高至改造后的82.14%，可見，此次改造具有良好的經(jīng)濟效益。

5結(jié)論

針對昆陽磷礦浮選廠原浮選柱所存在的問題，通過更換新型發(fā)泡器、改變發(fā)泡器布置及安裝方式、改造礦漿給礦分配頭等措施，有效提高了浮選柱的分選效率，精礦產(chǎn)率和P2O5回收率均有較大幅度的提升，經(jīng)濟效益顯著。

參考文獻

[1]張朝旺．柱槽聯(lián)選工藝在云南鈣質(zhì)膠磷礦選別工業(yè)生產(chǎn)應用探索[J]．化工礦物與加工，2013 (7)：34-35.

[2]卿黎.膠磷礦柱浮選試驗及理論研究[D].昆明：昆明理工大學，2010.

[3]夏敬源．云南昆陽磷礦中低品位磷礦選礦應用研究[J].化工礦物與加工，2008(11)：1-2．

[4]Chen F, Gomez C O, Fineh J A.Bubble size measurement in flotation machines[J].Mineals Engineeirng，2001(4)：427-432.

(收稿日期2016-04-05)

*國家“十二五”科技支撐計劃項目(編號：2011BAB08B01， 2013BAB07B06)。

周明安(1966—)，男，工程師，650600 云南省昆明市晉寧縣昆陽鎮(zhèn)。