浮選柱設(shè)備性能的優(yōu)化研究

葛根法，王 剛，葛劉生

（1.江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 德興銅礦，江西 德興 334224；2.江西銅業(yè)集團(tuán)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(chǎn)時(shí)間較早，存在設(shè)備陳舊、種類多、能耗高、效率低，操控性差等諸多問題。為了發(fā)展實(shí)現(xiàn)效益型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)，打造“智能型、精準(zhǔn)型、創(chuàng)新型”三型選礦廠，2010年我廠對磨浮工段進(jìn)行了浮選設(shè)備的系統(tǒng)改造。改造后主要設(shè)備有KYF-130浮選機(jī)、 JJ/GF-28浮選機(jī)、浮選柱等設(shè)備。通過浮選系統(tǒng)的升級改造，實(shí)現(xiàn)了我廠生產(chǎn)設(shè)備的大型化、自動(dòng)化、智能化，有效提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)指標(biāo)［2］，同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化了作業(yè)環(huán)境和降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2 二段浮選作業(yè)工藝流程

2010年泗洲選礦廠二期磨浮工段浮選系統(tǒng)設(shè)備升級改造后，二期磨浮工段的二段浮選“柱+機(jī)”生產(chǎn)流程為粗選、掃一、掃二、精一、精二五個(gè)作業(yè)，黃藥丁銨加藥點(diǎn)設(shè)在粗選、掃一、掃二作業(yè)、石灰添加點(diǎn)設(shè)在精一、精二作業(yè)，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(yáng)送。粗選、精一、精二作業(yè)分布呈臺(tái)階式，掃一、掃二作業(yè)在同一平面，泡沫返回利用浮選機(jī)吸力返回上一作業(yè)［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(yùn)行穩(wěn)定性和浮選性能直接影響著生產(chǎn)產(chǎn)量和指標(biāo)，因此對浮選柱設(shè)備性能［1］的優(yōu)化提升尤為重要。

3 浮選柱現(xiàn)狀調(diào)查

浮選柱經(jīng)過多年的運(yùn)行后，暴露出了許多設(shè)計(jì)的不足之處，給生產(chǎn)操作帶來不便，影響浮選指標(biāo)［5］。

現(xiàn)狀一：精一柱不能實(shí)現(xiàn)液位自動(dòng)控制。其尾礦錐閥開度過小且調(diào)節(jié)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(yán)重，不能完全閉合，導(dǎo)致大量礦漿流入尾礦，生產(chǎn)操作難度大幅增加，目前液位控制處于手動(dòng)狀態(tài)。

現(xiàn)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(dǎo)致流程不暢。當(dāng)供氣恢復(fù)后又會(huì)導(dǎo)致浮選柱內(nèi)泡沫層出現(xiàn)較大波動(dòng)，影響浮選指標(biāo)。

現(xiàn)狀三：精一柱底流管閥門漏漿嚴(yán)重，閘門橡膠密封圈老化，底流管堵塞后，經(jīng)常敲擊導(dǎo)致變形。底流管堵塞會(huì)導(dǎo)致作業(yè)流程不暢，嚴(yán)重時(shí)必須系統(tǒng)停車放量處理，造成金屬流失，污染環(huán)境，增加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

針對浮選柱當(dāng)前的運(yùn)行狀況和產(chǎn)生的主要原因，我廠對浮選柱設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，對浮選柱的底流系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化和升級，以提高浮選柱的性能，穩(wěn)定作業(yè)指標(biāo)和生產(chǎn)產(chǎn)量。

4 浮選柱優(yōu)化改進(jìn)

針對當(dāng)前狀況和要因，泗洲廠對“精一柱”的底流系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

實(shí)施一：在浮選柱外部空地上安裝一臺(tái)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(lián)接接處安裝一個(gè)止向閥，利用高壓水沖擊底流管內(nèi)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(shí)施二：對精一柱尾礦錐閥進(jìn)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(dòng)，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(diào)節(jié)

行程范圍（原來只有10%，改造后有40%左右調(diào)節(jié)范圍），實(shí)現(xiàn)浮選柱液位自動(dòng)控制。

實(shí)施三：將精一柱尾礦箱進(jìn)行移位。移位效果圖如圖4所示?？s短水平位置（L1=0.6m），降低尾礦錐閥高度（L2=1m），以達(dá)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(shí)施四：對浮選柱柱體內(nèi)斜底板進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)前導(dǎo)流板位于底流管側(cè)邊(見圖5深色部分)，此結(jié)構(gòu)未起到很好的導(dǎo)流效果［6］。改進(jìn)后將浮選柱底部導(dǎo)流板安裝于底流管正對面，減少尾礦流動(dòng)的阻力，礦漿加速進(jìn)入底流管，使之真正起到導(dǎo)流的作用（見圖5右下斜坡結(jié)構(gòu)部分），改進(jìn)效果圖如圖5所示。

圖4 尾礦箱移位效果圖

圖5 導(dǎo)流板改進(jìn)圖

5 優(yōu)化效果及結(jié)論

設(shè)備優(yōu)化后因底流管堵塞造成系統(tǒng)停車的情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（具體見表1），從統(tǒng)計(jì)表中可以看到，10個(gè)月中未出現(xiàn)一次停車現(xiàn)象。

表1 1-10月系統(tǒng)停車情況統(tǒng)計(jì)表

通過對浮選柱底流系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)后，浮選柱底流系統(tǒng)暢通，再未出現(xiàn)因底流堵塞而導(dǎo)致停車的狀況，有效穩(wěn)定了生產(chǎn)作業(yè)條件。同時(shí)浮選柱的生產(chǎn)流程更加暢通、平穩(wěn)，有效減少了跑槽次數(shù)，降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，消除了人身和設(shè)備安全隱患。通過對浮選柱設(shè)備的優(yōu)化改進(jìn)，減少了因跑槽沖洗地面的衛(wèi)生用水，美化了作業(yè)環(huán)境，有效避免了因放量導(dǎo)致的金屬流失浪費(fèi)現(xiàn)象，以及減輕了礦漿重返再磨系統(tǒng)時(shí)渣漿泵的工作壓力，通過改進(jìn)取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。