攀西某選廠選鈦浮選動力學特性研究

譚世國，樊學賽，蔣仁東，羅榮飛

（1.攀鋼集團礦業(yè)有限公司,四川 攀枝花 617112；2.北礦機電科技有限責任公司,北京 100160）

0 引言

釩鈦磁鐵礦是支撐釩鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要資源，我國已探明釩鈦磁鐵礦資源儲量超過100 億t[1]，其中攀西地區(qū)鈦資源儲量（以TiO2計）6.01 億t，占全國總儲量的90.54%[2]。攀西地區(qū)的鈦資源主要以鈦鐵礦（FeTiO3）形式存在，鈦鐵礦中的TiO2理論含量為52.63%，是提取鈦和二氧化鈦的主要礦物[3]。近年來，隨著釩鈦磁鐵礦選礦技術(shù)的發(fā)展，形成了釩鈦磁鐵礦鐵、鈦金屬分步回收的原則流程，首先應用磁選的方法，階磨階選回收強磁性的鐵，再利用浮選或重選的方法回收選鐵尾礦中具有弱磁性的鈦鐵礦，由于重選方法的局限性，浮選法回收鈦鐵礦已在攀鋼密地選鈦廠、攀鋼白馬選鈦廠、龍蟒選礦廠、太和鐵礦等攀西地區(qū)主要礦山應用多年。強磁-浮選流程逐漸成為攀西地區(qū)釩鈦磁鐵礦選鈦的最佳工藝流程[3-4]，該流程結(jié)構(gòu)簡單，鈦鐵礦的回收指標更易保證。

然而，長期以來，有關(guān)鈦鐵礦浮選裝備的研究比較欠缺，常規(guī)浮選裝備對鈦鐵礦浮選表現(xiàn)出諸多不適應性。鈦鐵礦浮選流程具有粒度粗、比重大、濃度高、產(chǎn)率大、中礦返回量大等特點，同時，對于鈦鐵礦浮選工藝及專用裝備的基礎理論研究不足，導致常規(guī)浮選機容易出現(xiàn)沉槽、流程不暢、粗顆?；厥章实秃筒妒談┫牧看蟮膯栴}。

對醫(yī)生抗生素相關(guān)知識來源進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，教材是醫(yī)生最主要的抗生素知識來源；其次是培訓、藥品說明書和用藥指南，如政府指導文件、醫(yī)院合理用藥指南等，具體情況見圖1。

針對攀西某選廠粗粒浮選系統(tǒng)鈦鐵礦浮選過程，筆者通過浮選機的充氣量、懸浮能力、氣泡負載能力測試，研究了鈦鐵礦浮選機動力學特性，為鈦鐵礦浮選過程的優(yōu)化設計提供支撐。

1 浮選動力學關(guān)鍵參數(shù)和考察方法

攀西某選廠粗粒浮選系統(tǒng)中浮選設備為容積16 m3的充氣機械攪拌式浮選機（包括吸漿槽和直流槽），浮選流程包括一次粗選、兩次掃選和兩次精選。入浮干礦量120 t/h，浮選濃度：約為60%，給礦粒度：-0.074 mm 粒級占30%,入浮鈦（TiO2）品位：約18%，精礦（TiO2）品位：約46.7%。

研究發(fā)現(xiàn)，鎂能夠減少急性心肌梗塞(AMI)患者心源性休克的發(fā)生率，此外，在給一些慢性缺血性心臟病和心力衰竭患者靜脈注射氧化鎂，給鎂后體循環(huán)和肺循環(huán)血管阻力明顯降低，平均動脈壓和肺動脈壓下降，而左右心室充盈壓未受影響。這種血流動力學效應使得心臟后負荷減輕，因而可以改善心肌的氧供/需關(guān)系。

圖1 排水取氣法Fig.1 Collecting air by draining water

圖2 充氣量測試點示意Fig.2 Measurement position of air flowrate in horizontal plane

浮選機的氣泡負載（L）是指礦漿相中單位體積氣泡攜帶的礦物顆粒的質(zhì)量[6]，即氣泡攜帶礦物的總質(zhì)量m和氣泡的總體積V的比值，L=m/V。氣泡負載主要用來表征礦漿相中氣泡對礦物顆粒的負載能力，它一方面可以反映藥劑對礦化過程的作用，另一方面可以揭示浮選機內(nèi)流體動力學環(huán)境對礦化的影響。通過特制的氣泡負載取樣器，測試前取樣器內(nèi)充滿水，并在水中滴加與浮選同等比例的起泡劑，礦化氣泡從取樣器底部開口處進入取樣器內(nèi)，上升至取樣器上部的圓柱體容器后破碎礦物顆粒脫落，同時，圓柱形容器外接真空泵，抽吸容器內(nèi)的空氣并計量空氣的體積流量。測試完成后，稱重取樣器內(nèi)取出的礦物質(zhì)量。氣泡負載測試在浮選機內(nèi)不同深度進行，如圖3 所示。

圖3 氣泡負載率測試示意Fig.3 Diagram of bubble loading measurement

選取粗選第1 槽在礦漿相中取樣研究泡沫負載特性，獲取粘附到氣泡上顆粒的粒度組成和品位分布，評估粗粒礦物能否粘附并被氣泡帶到礦漿交界面。溢流堰下1 000、700、350、200 mm，共取4 個深度，對泡沫取樣結(jié)果進行粒度篩析，計算泡沫負載，考察礦物礦化效果，礦漿中4 個深度取樣的品位和氣泡負載率數(shù)據(jù)如表2 所示。結(jié)果表明，礦化氣泡從距溢流堰深度1 000 mm 運動到200 mm 的過程中，攜帶的礦物品位幾乎不變，除去700 mm 深度的氣泡負載數(shù)據(jù)，其它三個深度的氣泡負載也相當。因此，可初步說明粗選第一槽礦化氣泡運動至距溢流堰深度1 000 mm 比較穩(wěn)定，礦物顆粒粘附在氣泡上較難脫落，1 000～200 mm 的過程品位基本不變，有用礦物沒有出現(xiàn)明顯的再次富集。

圖4 深槽取樣示意Fig.4 Diagram of deep sampling

2 鈦浮選動力學特性分析

2.1 浮選機的充氣量和空氣分散度

通過分析和調(diào)查2018年9月動物疫情來看，想要提升動物疾病防治工作管理，就必須要深入到動物養(yǎng)殖動物，動物疾病控制的各個方面，只有這樣才能確保人們的使用安全。本文以動物疾病防治工作中存在的問題，動物疾病防治工作的改進辦法兩方面，詳細論述筆者觀點，希望可以引發(fā)相關(guān)部門的重視，提升對于動物疾病防治工作的管理。

空氣分散度η是表征浮選機內(nèi)空氣分散均勻程度的參數(shù)，是浮選機葉輪定子氣體分散功能的重要評價參數(shù)。浮選機內(nèi)均勻的空氣分布有利于氣泡與礦物顆粒更充分的接觸，有效增加氣泡-顆粒碰撞概率，從而提高浮選效率。

充氣量Jg是指每平方米浮選機液面上每分鐘逸出的空氣體積，它是表征浮選機充氣能力的量度，會直接影響浮選速率，它是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的浮選機動力學參數(shù)之一。浮選機充氣量測試方法為排水取氣法[5]，如圖1 所示。對粗掃選每臺浮選機考察充氣量，選擇充氣量測試選擇浮選機橫截面6 個測試點，測試位置如圖2 所示。

利用排水取氣法對不同作業(yè)的浮選機的充氣量和空氣分散度進行了測試[6]。結(jié)果表明，鈦粗選充氣量0.16～0.23 m3/(m2·min)，鈦掃選一作業(yè)充氣量0.41～0.51 m3/(m2·min)，精選作業(yè)充氣量0.32 m3/(m2·min)。

表1 充氣量和空氣分散度測試結(jié)果Table 1 Test data for air flowrate and air dispersion

2.2 礦漿相泡沫負載能力分析

礦漿懸浮是指礦漿中的礦物顆粒所達到的懸浮狀態(tài)，它直接影響礦物顆粒與藥劑的混合效果，顆粒與氣泡的碰撞概率，浮選機內(nèi)充分的礦物懸浮是獲得良好浮選指標的前提條件。通常，可以使用虹吸法從浮選機中不同深度取樣[7]，分析濃度分布和粒度組成，表征浮選機內(nèi)顆粒的懸浮能力。浮選機深槽取樣共有6 個深度的取樣點，如圖4 所示。

在實際工作過程中，豎向預應力一般采取螺紋鋼筋模式，螺紋鋼筋主要控制在25mm之內(nèi)。實際施工過程中，需要對鋼筋進行鐵皮管保護工作，埋設鐵皮管，將預應力鋼筋插入其中，再采用螺絲固定，保障預應力鋼筋始終處于密封穩(wěn)定的狀態(tài)中，減少漏漿情況的產(chǎn)生。另一方面，通過控制張拉端，在張拉端的末端對鋼筋進行控制。預應力鋼筋在下料過程中，首先需要采取砂輪對鋼筋進行切割，避免電焊方式可能造成的損壞。大多數(shù)情況下，油表誤差需要控制在2%以內(nèi)，伸張量的誤差不能超過1%，生長量的測量數(shù)據(jù)需要根據(jù)千斤頂上的轉(zhuǎn)動表進行最終數(shù)值的確定。

表2 氣泡負載分布Table 2 Data for bubble loading distribution

2.3 浮選機礦漿懸浮能力測試

粗選第1、4 槽浮選機內(nèi)礦漿濃度分布見表3，兩槽均存在較為明顯的分層現(xiàn)象，即距溢流堰1 500 mm 以下礦漿濃度相差不大，隨著距溢流堰深度減小，濃度明顯下降。粗一第1 槽浮選機距溢流堰1 000～2 200 mm 范圍品位相差不大，在15%左右，與給礦品位相當。距溢流堰500 和200 mm 礦漿中礦物品位就可達到33%。粗一第4 槽規(guī)律與第1 槽相同，只是由于第4 槽給礦品位較低，整體品位都很低。

表3 浮選機內(nèi)濃度分布Table 3 Data of concentration distribution in flotation cell

3 結(jié)論

1) 利用排水取氣法對不同作業(yè)的浮選機的充氣量和空氣分散度進行了測試。鈦粗選充氣量0.16～0.23 m3/(m2·min)，鈦掃選一作業(yè)充氣量0.41～0.51 m3/(m2·min)，精選作業(yè)充氣量0.32 m3/(m2·min)。直流槽浮選機空氣分散度明顯優(yōu)于吸漿槽浮選機。因此，為提高浮選過程對空氣的利用效率，鈦鐵礦浮選流程應在滿足流程需求的前提下，盡可能降低吸漿槽的使用數(shù)量。

2) 礦化氣泡從距溢流堰深度1 000 mm 運動到200 mm 的過程中，攜帶的礦物品位幾乎不變，氣泡負載基本相當。因此，可初步說明粗選第一槽礦化氣泡運動至距溢流堰深度1 000 mm 比較穩(wěn)定，礦物顆粒粘附在氣泡上較難脫落，1 000～200 mm 的過程品位基本不變，有用礦物沒有出現(xiàn)明顯的再次富集，目的礦物在距溢流堰1 000 mm 范圍內(nèi)主要由氣泡攜帶回收，礦化氣泡攜帶礦物的TiO2品位遠高于礦漿中TiO2品位。

3) 浮選機內(nèi)懸浮能力考查表明存在較為明顯的濃度分層現(xiàn)象，即距溢流堰1 500 mm 以下礦漿濃度相差不大，隨著距溢流堰深度減小，濃度明顯下降。高濃度粗粒級鈦鐵礦浮選過程，浮選機內(nèi)礦漿濃度難以實現(xiàn)均勻懸浮。適當改善浮選機內(nèi)濃度分布，即提高上部槽體區(qū)域的濃度，將礦物顆粒輸送至槽體內(nèi)更高的區(qū)域，有望提高礦物回收率。