KYF-130m3浮選機在泗洲選礦廠的生產(chǎn)應(yīng)用

吳扣榮

(江西銅業(yè)集團公司德興銅礦，江西 德興 334224)

江西銅業(yè)集團公司德興銅礦泗洲選礦廠，由于投產(chǎn)時間早、改擴建次數(shù)多，存在攤子大、設(shè)備規(guī)格小、數(shù)量多、設(shè)備老化、過程控制差、效益低和能耗高等問題，阻礙了德興銅礦向效益型高新技術(shù)企業(yè)的全面發(fā)展。泗洲選礦廠目前總生產(chǎn)規(guī)模為3.8萬t/d處理原礦石量，一段浮選共有7個系列110槽JJF-16m3型浮選機，裝備及自動控制水平低。引進(jìn)北京礦冶研究院研制的KYF-130m3浮選機，維持總生產(chǎn)規(guī)模不變，在品位和回收率略有提高的前提下，能耗比同類型浮選機有一定降低。

1 礦石性質(zhì)

泗洲選礦廠處理的礦石主要為斑巖型和千枚巖型兩種類型。兩種類型礦石中的礦物基本相同，只是含量多少有些差異。金屬礦物以黃鐵礦、黃銅礦為主，黝銅礦、輝銅礦、斑銅礦、輝鉬礦次之，間有少量的方鉛礦和閃鋅礦。金的獨立礦物為自然金,其次為銀金礦。非金屬礦物以絹云母和石英為主，綠泥石、長石、方解石、云母、白云母次之。原礦礦物組成分析見表1。

表1 原礦礦物組成分析

2 KYF-130m3浮選機結(jié)構(gòu)特點[1]

KYF-130m3浮選機槽體為圓柱形，槽底為平底型，有效幾何面積為130m3；每槽內(nèi)設(shè)有兩個圓形泡沫槽和一個泡沫錐，泡沫槽采用周邊溢流方式，利用礦漿的自然流動方向，加速泡沫的溢流，內(nèi)泡沫槽兼有推泡作用，縮短了泡沫的輸送距離；葉輪采用高比轉(zhuǎn)數(shù)后傾葉片，低阻尼直懸式定子，安裝在葉輪周圍斜上方，由支腳固定在槽底，有利于粗粒與細(xì)粒礦物的回收。具體結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 KYF-130m3浮選機結(jié)構(gòu)圖

3 KYF-130m3浮選機工作原理[2]

浮選機的工作原理是：葉輪旋轉(zhuǎn)時，槽內(nèi)礦漿從四周經(jīng)槽底由葉輪下端吸入葉輪葉片間，同時，由鼓風(fēng)機給入的低壓空氣經(jīng)風(fēng)道、空氣調(diào)節(jié)閥、空心主軸進(jìn)入葉輪腔的空氣分配器中，通過分配器周邊的孔進(jìn)入葉輪葉片間，礦漿與空氣在葉輪葉片間進(jìn)行充分混合后，由葉輪上半部周邊排出。排出的礦流向斜上方運動，由安裝在葉輪四周斜上方的定子穩(wěn)定和定向后，進(jìn)入到整個槽子中。礦化氣泡上升到浮選槽表面形成泡沫，泡沫流到泡沫槽中，一部分礦漿返回葉輪區(qū)進(jìn)行再循環(huán)，另一部分則通過槽間壁上的流通孔進(jìn)入下槽進(jìn)行再選別。

KYF-130m3浮選機流體動力學(xué)區(qū)域如圖2所示。

圖2 KYF-130m3浮選機流體動力學(xué)區(qū)域

浮選機充氣量采用自動控制方式，使浮選槽內(nèi)空氣量和分散度達(dá)到最佳化；浮選槽內(nèi)礦漿液位由礦漿液位計檢測，輸出信號(4～20mA)送給液位控制器，通過液位控制器控制啟動調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)礦漿液位自動控制[3]。

4 KYF-130m3浮選機的應(yīng)用

4.1 流程結(jié)構(gòu)

KYF-130m3浮選機目前在泗洲選礦廠應(yīng)用，工藝流程與原使用JJF-16m3型浮選機沒有做任何變化，分粗一、粗二、掃一、掃二作業(yè)，每個作業(yè)有兩槽浮選機。生產(chǎn)工藝流程圖見圖3。

圖3 生產(chǎn)工藝流程

4.2 充氣分散度

為了驗證KYF-130m3浮選機自動充氣穩(wěn)定性，運行過程中，對其進(jìn)行空氣分散度測定，并與原JJF-16m3型浮選機進(jìn)行對比，見表2。結(jié)果表明，KYF-130m3浮選機空氣分散好，分散度為7.04，礦漿液面穩(wěn)定，能形成穩(wěn)定泡沫層。

表2 JJF-16m3與KYF-130m3浮選機充氣量測定結(jié)果

4.3 風(fēng)量與礦漿液位平衡點

生產(chǎn)過程中，粗選、掃選作業(yè)有用礦物含量不同，對風(fēng)量與礦漿液位要求也不一樣。2011年1月17日開始至2月4日，在現(xiàn)場尋找風(fēng)量與礦漿液位平衡點，見表3。通過三輪摸索調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，粗選風(fēng)量控制在21～24m3/min、液位控制在480～530mm；掃選風(fēng)量控制在23～25m3/min、液位控制在540～580mm時，礦漿液面穩(wěn)定，銅回收率能達(dá)到88.16%。

4.4 藥劑條件

泗洲選礦廠目前生產(chǎn)的藥劑條件為“Mac-12[4]+黃藥”聯(lián)合捕收銅礦物，具體為：Mac-12用量28～30g/t，黃藥用量20g/t。

對KYF-130m3浮選機藥劑進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果如表4。試驗數(shù)據(jù)為：Mac-12用量30g/t、黃藥用量20g/t時，銅回收率為88.64%；Mac-12用量28g/t、黃藥用量20g/t時，銅回收率為88.35%。結(jié)果表明，我廠目前用藥條件能滿足大型浮選機藥劑用量，不需要特殊藥劑方案。

4.5 生產(chǎn)應(yīng)用對比

為了進(jìn)一步驗證KYF-130m3浮選機的選別性能，對其進(jìn)行全流程考查，各作業(yè)產(chǎn)率、各粒級回收情況與原JJF-16m3浮選機進(jìn)行對比，分別見表5、表6。數(shù)據(jù)表明，130m3浮選機與16m3浮選機相比，各作業(yè)產(chǎn)率除粗精礦產(chǎn)率稍稍偏大外，其他各產(chǎn)率均偏小，循環(huán)量減少有利于有用礦物二次富集；KYF-130m3浮選機對粗粒級+120目回收效果較差以外，其他粒級回收率均較高，充分說明130m3具有良好浮選性能。

4.6 生產(chǎn)指標(biāo)

KYF-130m3浮選機使用后，2011年1～11月銅生產(chǎn)指標(biāo)見表7。數(shù)據(jù)表明，在原礦處理能力略有提高前提下，一段選銅回收率比原JJF-16m3高0.4個百分點，充分說明大型浮選機使用對生產(chǎn)指標(biāo)沒有影響，特有的葉輪與定子結(jié)構(gòu)有利于有用礦物的分選。

4.7 節(jié)能降耗

KYF-130m3浮選機與JJF-16m3浮選機能耗數(shù)據(jù)見表8。數(shù)據(jù)表明，在相同作業(yè)條件下，130m3浮選機每處理1t礦石可節(jié)約電耗1.44kWh。而且130m3浮選機取代16m3浮選機后，浮選機臺數(shù)減少，減少了設(shè)備備件消耗，方便了維修，節(jié)約了維修費用，降低工人勞動強度。

表3 液位與風(fēng)量匹配范圍表

表4 藥劑試驗結(jié)果

表5 各作業(yè)產(chǎn)率對比/%

表6 各粒級回收率對比/%

表7 銅作業(yè)指標(biāo)對比/%

表8 電耗對比

5 結(jié)論

通過對KYF-130m3在現(xiàn)場近一年的應(yīng)用情況，得到如下結(jié)論：

1) KYF-130m3浮選機工藝性能穩(wěn)定，在生產(chǎn)過程中，尤其在礦石性質(zhì)突變的情況下，設(shè)備仍運行平穩(wěn)，泡沫層穩(wěn)定，沒有翻花現(xiàn)象；攪拌力強，礦漿流向穩(wěn)定；槽內(nèi)礦粒分布均勻，沒有分層現(xiàn)象；槽內(nèi)沒有死區(qū)，沒有礦漿沉積現(xiàn)象；充氣量與液位可根據(jù)礦石性質(zhì)變化通過自動控制系統(tǒng)做任意調(diào)整，能夠很好控制泡沫層厚度，空氣分散均勻，其浮選動力學(xué)性能能滿足大型浮選機要求。

2) KYF-130m3浮選機回收率較高，但對粗粒級選別效果稍差。在組織生產(chǎn)時，為了進(jìn)一步提高選銅回收率，抓磨礦質(zhì)量，保證有更多的合格溢流產(chǎn)品進(jìn)入浮選作業(yè)。

3) 浮選機臺數(shù)減少，電耗有了不同程度下降，生產(chǎn)成本大幅下降。由于設(shè)備大型化，減少了備件消耗，方便了維修，節(jié)約了維修成本，大大降低了工人勞動強度。

4) 由于KYF-130m3浮選機對粗粒級浮選不理想，接下來需進(jìn)一步優(yōu)化工藝流程，通過對KYF-130m3浮選機懸浮特性研究，確定不同攪拌強度對各個粒級回收效果的影響；優(yōu)化浮選機轉(zhuǎn)速、葉輪和定子規(guī)格，提高對粗粒級的回收。

[1] 北京礦冶研究總院. KYF-130m3浮選機操作維護手冊[M].2010.

[2] 史帥星，羅時軍，楊麗君，等. 200m3超大型充氣機械攪拌式浮選機工業(yè)試驗研究[J]. 有色金屬：選礦部分，2009(3)：34-37.

[3] 沈政昌. 200m3超大型充氣機械攪拌式浮選機設(shè)計與研究[J].有色金屬，2009(2)：100-103.

[4] 鐘宏. 新型捕收劑Mac-12提高德興銅礦銅金鉬選礦指標(biāo)的工業(yè)實踐：中國，00111743[P].2007-01-08.