浮选柱技术的研究现状及发展趋势

浮选柱技术的研究现状及发展趋势北京科技大学　朱友益　张　强　卢寿慈

提　要　从气泡发生器和柱体高度两个方面全面归纳了浮选柱技术的研究发展现状,列举了有典型特点的浮选柱的结构及原理,阐述了浮选柱研究的发展趋势。

关键词　浮选柱　气泡发生器　新结构　发展趋势

Current Status of Inverstigation and Developing

Trend of Flotation Column

Zhu Youyi et al.

ABSTRAC T　Current status o f inverstigation and development of flotation column have been summ arized in tw o aspects(air g enerator and height o f column)in this paper.The structure char acters and princi-ples of ty pical flotation column have been listed.T he developing trend of the flo tation column research has been discussed.

KEYWORDS　Flotatio n column　Air generator　New structure　

Dev elo ping trend

1　引　言

自1961年加拿大的皮埃尔・布廷(Pierre Bo utin)发明浮选柱以来,工业应用在不断扩大。生产实践证明,浮选柱与传统浮选机相比具有:a.选矿效率高;b.投资费用和生产费用低;c.占地面积少,安装费用低;

d.药剂用量少;

e.更适于微细粒的分选;

f.易于自动控制等优点。在目前选矿界面临的微细粒分选问题,以及世界面临的能源危机状况下,研制高效节能的浮选柱显得尤为重要。

浮选柱的开发应用,经历了一个曲折的时期。尽管浮选柱是60年代发明,但真正在工业上实际应用则是80年代。70年代之所以未得到推广应用,原因是早期研制的浮选柱均为内部发泡器型,结构不合理,应用后经常发生结垢、堵塞(尤其用于碱性矿浆时)、脱落、破裂、充气不均匀等现象,导致浮选柱不能正常运行。早期研究应用的浮选柱均为高柱,工业上应用的浮选柱高度一般都在10m 以上,入料、精矿和尾矿排放位置相隔太远,给浮选柱的操作管理带来许多不便,且设备发生故障时,卸料维修十分麻烦,此外为克服浮选柱中液体的水力压头,使压缩空气通过底部发泡器弥散时的压力损耗亦大。因而,曾一度阻碍了浮选柱的推广应用。

自80年代后,在一些新的设计思路指导下,出现了一些新型结构的浮选柱,如弗洛泰尔浮选柱、 0系列浮选柱、KFP型浮选柱、电浮选柱、磁浮选柱、维姆科-里茨浮选柱、充填介质浮选柱、旋流充气式浮选柱、Jameson 浮选柱等。这些浮选柱从不同程度、以不同方式解决了原Boutin浮选柱的缺点,有关浮选柱和气泡发生器的专利现已有约100个。本文不能将之一一列出。但从两届国际浮选柱

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1996年第4期

冶金矿山设计与建设

M etal min e des ign and cons truction

会议及新近研究反映出,其研究侧重点主要是针对原浮选柱的两大缺点加以改进创新的。一是气泡发生器,二是柱体高度。因而作者按这两种方式对各类浮选柱进行了归纳分类。即按发泡器分类,将浮选柱分为内部充气型和外部充气型;按柱体高度则分为高柱型和矮柱型。

大量研究工作表明浮选柱总的发展趋势是:由内部充气型向外部充气型发展;由高柱型向矮柱型发展。

2　浮选柱研究现状

2.1　高柱型浮选柱

2.1.1　加拿大Boutin 浮选柱

结构简图见图1。工作原理是:经药剂调整后的矿浆由泵从柱体中上部给入,压缩空气通过设在柱底部的气泡发生器喷出,上升的气泡流与下降的矿浆流相对运动,在此过程中气泡与矿粒逆流碰撞并实现附着。精矿从柱体上部排出,尾矿由柱底排出。为提高精矿质量,在泡沫层中安装有冲洗水管,冲洗掉泡沫层中夹带的脉石细泥。其特点是没有机械搅拌传动部件,矿粒与气泡通过逆流碰撞进行矿化,这是与浮选机分选

原理上的根本区别。

图1　Boutin 浮选柱

1.入料箱;

2.入料管;

3.柱体;

4.气泡发生器;

5.冲洗水管;

6.精矿溜槽;

7.尾矿管;V 1,V 2,V 3.阀门;M 0,M 2,M 3流量计,P 1压力计

2.1.2　Flo tair 浮选柱

结构见图2。特点是利用高压水将空气吸入,水中溶有气泡剂,因而空气以微细气泡状态与水构成混合体,沿两路给入浮选柱,一路给入柱体底部空气分配盘中,经盘上均匀分布的截锥形冲孔喷出,使气泡均匀分布于柱内,另一路给入一倒锥形的入料箱中,入料给入锥底,气液混合流从锥顶逆着入料上升,使矿浆预先矿化,从而提高了浮选速度。该柱优点是采用新的方式充气,克服了气泡发生器堵塞,浮选粒度上限较大(选磷灰石时可达1.168m m )

。缺点是用水量大。

图2　Flota ir 浮选柱示意图

1.尾矿出口;

2.空气分配盘;

3.柱体;

4.入料桶;

5.尾矿调节铅锤

2.1.3　波兰KFP 型浮选柱

结构示意见图3。其特点是采用孔径为30～40L m 的多孔板作为气泡发生器,在柱底部及入料口各设一层充气器,增大了充气面积。泡层厚,二次富集作用强。柱体高,柱内湍流度低,气泡夹带脉石量少,因而不加冲洗水。

2.4.1　乌克兰浮选柱

结构示意见图4。该柱特点是:a.柱内旋流给料,按颗粒粗、中、细上下三级浮选。b.柱内三层充气,且可根据各层粒级不同,调整充气量。c.气提式排矿,有利于液面稳定,粗粒沉淀,该柱用于选煤,分选粒度上限

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