浮選機(jī)設(shè)備在“反浮選—冷結(jié)晶”工藝中的應(yīng)用

辛國山，郝紅軍，孟 浩，霍永星

(青海鹽湖工業(yè)股份有限公司，青海 格爾木 816000)

0 引 言

浮選機(jī)即浮游選礦機(jī)，是礦物進(jìn)行浮選過程的機(jī)械設(shè)備。浮選機(jī)設(shè)備加入特定藥劑處理過的礦漿，攪拌充氣后，有選擇地把礦漿中的部分礦物質(zhì)吸附于氣泡上，然后氣泡上浮到礦漿表面上，將其刮出形成含有用礦物質(zhì)的泡沫產(chǎn)品，或者刮出無用物質(zhì)的泡沫、將剩余的有用礦物質(zhì)保留在礦漿中，實(shí)現(xiàn)礦物分離的生產(chǎn)目的。

1 浮選機(jī)設(shè)備概述

浮選機(jī)設(shè)備主要用于生產(chǎn)銅、鋅、鉛、鎳、金等有色金屬、黑色金屬或者粗選和精選非金屬礦物質(zhì)。浮選機(jī)槽底上未被分離的礦物質(zhì)顆粒會通過循環(huán)孔和上吸口再一次進(jìn)入循環(huán)利用，進(jìn)行混合、礦化和分離。槽底的葉輪無法吸入的礦漿剩余物質(zhì)，通過中礦箱進(jìn)入第二室的槽體底部，循環(huán)第一室的全部操作過程，然后進(jìn)入第三室循環(huán)往復(fù)，礦漿剩余物質(zhì)通過最后一室進(jìn)入尾礦箱，最后排出尾礦。浮選機(jī)是選礦生產(chǎn)線上十分重要的設(shè)備，浮選機(jī)設(shè)備的分類非常多，機(jī)械攪拌式浮選機(jī)是企業(yè)生產(chǎn)中常用的設(shè)備。

2 浮選機(jī)設(shè)備分類

浮選機(jī)設(shè)備主要分為機(jī)械攪拌式浮選機(jī)、充氣式浮選機(jī)以及充氣攪拌式浮選機(jī)3種類型，不同類型浮選機(jī)的特點(diǎn)，見表1。

表1 浮選機(jī)設(shè)備分類

3 基本原理

浮選機(jī)是利用電動機(jī)三角帶傳動帶動葉輪，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心作用，形成負(fù)壓。負(fù)壓吸入充足的空氣和礦漿充分混合均勻，加入的藥物攪拌礦漿，同時細(xì)化礦漿中的泡沫，使礦物附著在泡沫上，浮到礦漿表面再形成礦化泡沫。調(diào)節(jié)閘板高度，控制液面，用刮板刮出有用的泡沫。利用葉輪離心力的作用，混合的礦漿進(jìn)入礦化區(qū)，充入的空氣變?yōu)闅馀莶⒈环鬯?，與礦物質(zhì)成分充分接觸，排入分選環(huán)節(jié)。分選部分的轉(zhuǎn)環(huán)慢速旋轉(zhuǎn)，礦漿從分選室進(jìn)入浮選區(qū)，此時入選物料經(jīng)礦漿分配器分別給到每個分選點(diǎn)，礦物顆粒被吸在齒板上，同時隨分選環(huán)轉(zhuǎn)動。在重力和礦漿流的同時作用下，剩余礦漿中的物質(zhì)通過齒板的縫隙，進(jìn)入分選環(huán)下部的尾礦槽。由分選室進(jìn)入中礦清洗位置時，加入少量清水，清洗夾雜的其余礦物質(zhì)、礦泥等，沖入尾礦槽中，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益。

4 浮選機(jī)設(shè)備的基本選型原則

浮選機(jī)設(shè)備的基本選型原則主要包括3個方面的選型：礦石特征、加工生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模以及精選作業(yè)需要的效果，見表2。

表2 浮選機(jī)設(shè)備的基本選型原則

5 浮選機(jī)設(shè)備

5.1 KYF型浮選機(jī)

KYF型浮選機(jī)屬于充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，是典型的大型化浮選機(jī)。KYF型浮選機(jī)有UO型槽體浮選機(jī)和柱形槽體浮選機(jī)。該類型浮選機(jī)主要是葉輪、定子、主軸、空氣調(diào)節(jié)閥以及槽體等組成，在國內(nèi)外得到迅速推廣使用，從2000—2008年不斷研制浮選機(jī)容積從50 m3，160 m3，200 m3提升到320 m3。世界上單槽容積最大的浮選機(jī)之一是KYF-320充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，單臺浮選機(jī)的銅富集比可達(dá)20.62，硫富集比可達(dá)71.44，單機(jī)功耗160 kW。在中鋁秘魯項目中，選擇使用320 m3的浮選機(jī)28臺。

KYF浮選機(jī)設(shè)備的設(shè)計采用后傾葉片倒錐臺狀葉輪、懸空式定子，在葉輪中間設(shè)計有多孔圓筒型空氣分配器，這是其設(shè)計的特色亮點(diǎn)。這個類型浮選機(jī)設(shè)備的工作是依靠葉輪的旋轉(zhuǎn)，采用鼓風(fēng)機(jī)供給低壓空氣，低壓空氣通過空心主軸進(jìn)入空氣分配器。由分配器側(cè)壁的孔進(jìn)入葉輪葉片，槽內(nèi)礦漿同時從葉輪下端被吸入葉輪葉片，礦漿和空氣充分混合。礦漿從葉輪排出，通過定子穩(wěn)定，最后進(jìn)入槽中，氣泡上升到槽子表面形成泡沫，尾礦返回葉輪區(qū)重新進(jìn)入再循環(huán)。

5.2 XCF 浮選機(jī)

XCF浮選機(jī)可彌補(bǔ)一般充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的不足，比如針對一般設(shè)備對礦漿處理不具備自吸的能力，必須階梯配置、中礦返回需利用泵返，設(shè)備選礦加工流程復(fù)雜、設(shè)備投資或改造費(fèi)用高、成產(chǎn)效率低等問題而改進(jìn)研發(fā)。XCF浮選設(shè)備設(shè)計時在采用一般充氣式浮選機(jī)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，還增加了自吸礦漿的能力。XCF浮選機(jī)的設(shè)計，設(shè)備的葉輪由上葉片、下葉片以及隔離盤構(gòu)成，其中輻射狀的上葉片和蓋板一起組成吸漿區(qū)，吸漿區(qū)的作用是從槽外吸入礦漿；后傾葉片的下葉片，主要起到循環(huán)礦漿和分散空氣的作用，下葉片區(qū)域是充氣區(qū)；隔離盤直徑≥葉片外圓直徑，主要是用于區(qū)分充氣區(qū)和吸漿區(qū)。

5.3 XCF/KYF聯(lián)合機(jī)組

KYF浮選機(jī)和XCF浮選機(jī)組合成為聯(lián)合機(jī)組，實(shí)現(xiàn)浮選機(jī)設(shè)備的優(yōu)化配置，可廣泛應(yīng)用于有色金屬、黑色金屬和多種化工行業(yè)，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。XCF-8浮選機(jī)應(yīng)用在鉛鋅礦的實(shí)踐證明，與6A型浮選機(jī)對比，鉛回收率可提高0.67 %，鋅回收率提高1.94 %。聯(lián)合機(jī)組設(shè)備大幅降低功耗達(dá)23.1 %，聯(lián)合機(jī)組設(shè)備可節(jié)省占地面積40 %。

6 結(jié) 語

在反浮選—冷結(jié)晶工藝中的浮選機(jī)設(shè)備選型，需要綜合考慮浮選機(jī)分類、基本原理、企業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等各種因素，通過對浮選機(jī)工作原理的分析，總結(jié)浮選機(jī)設(shè)備選型的基本原則。選擇合適的浮選機(jī)設(shè)備，可大幅減少生產(chǎn)選型時間，顯著提高產(chǎn)品選型精度、生產(chǎn)效率、尾礦回收率以及成品的品位，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)工藝和經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升。