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旋流微泡浮选柱对金矿矿泥的浮选

一、前言

矿泥是矿业固体废物的一种。水法选矿或采矿作业中产生的尾矿废物，常以浆状形式排出。一般指小于5～10微米的矿粒。按其来源可将矿泥分为两种：矿石在磨矿、碎矿过程中产生的矿泥称之为次生矿泥；在矿床内部由于地质作用产生的矿泥称原生矿泥。

次生矿泥处理工艺：打入浮选系统，经浮选机浮选。由于矿泥粒度小、粘性大、浓度低等特性，注入浮选系统后浮选效果不佳，经实验研究，次生矿泥的品位在0.3g/t以下时，普通浮选机基本无法回收，一直以来影响选矿厂浮选回收率、富集比的整体提高。

原生矿泥的处理工艺：目前绝大部分选矿厂原生矿泥都是直接排到尾矿坝，经社会调查大部分金矿井下原生矿泥的品位在0.3g/t~4g/t。一直以来由于技术、经济等多方面的原因原生矿泥都没有受到矿上的重视，作为最终尾矿直接排到尾矿坝。

随着金矿矿泥量排放量的持续增加，造成了资源的极大浪费，但由于矿泥粒度细，比表面积大，呈碱性，对浮选指标影响较大，因此选矿厂对矿泥的浮选作业却一直进展不佳。

通过筛分比对，矿泥粒度组成为：

由以上可以看出金矿矿泥的粒度很细，-400目的占到了接近70%，所以细粒矿物的矿泥浮选是我们重点解决的问题。

又因为普通浮选机存在以下不利于细粒矿泥浮选的因素：

（1）普通浮选机槽空间狭小，难于满足各区域流态的要求；

（2）气泡和精矿被叶轮甩出，运动速度较大，对细粒矿化不利；

（3）空气和矿浆流在一定程度上被分开，空气在颗粒上沉淀的可能性和颗粒与新生气泡接触的可能性变小了，因此机械搅拌式浮选机叶轮对颗粒气泡对颗粒气泡接触不是理想的设备；【1】【2】

在实际生产过程中，传统的浮选机对矿泥的浮选作业冒槽现象非常严重，无法形成稳定的泡沫层，金属负极困难，精矿品位和回收率达不到要求，尾矿品味居高不下，很难获得好的浮选结果。

随着国家资源的紧缺，矿泥浮选被很多金矿企业做为研究课题而专门进行攻关，基于上面的认识，人们开始从浮选柱的角度考虑矿泥的浮选试验，山东煤机装备集团是专业生产旋流微泡浮选柱的企业，该系列浮选柱在国内煤炭、有色金属、黑色金属、非金属和电厂灰脱碳浮选等领域被广泛推广应用；这次山东煤机装备集团与山东某金矿对金矿矿泥的浮选研究展开合作。

二、浮选柱的工作原理：

浮选柱的工作原理如图1所示。

入料（来自调浆桶）

精矿空气泡沫区

静态分离区逆向碰撞矿化区

旋流分离区

图1旋流微泡浮选柱示意图

大量微泡（约90%小于0.5mm ）由中矿循环用二次喷射吸气矿化

管产生，然后切线注入浮选柱底部，轻的气泡向中心聚集，如图1所

示旋转上升。入料经调浆桶加药调整后，送入浮选柱第一级喷射吸气

矿化管进行第一次分选，首先细粒精矿快速的浮起，未浮起的精矿继

续下降进入逆向碰撞矿化区，此处，下降的精矿与缓慢上升的微泡逆

向碰撞矿化，此处的矿化方式与流态有利于粗粒浮选。浮起的精矿进

入静态分离区，并进一步净化后上升至泡沫层。经两次分选后的中矿

被循环泵抽出，在泵前进行第二次加药（对较易浮精矿可以不加），经

二次喷射吸气矿化管，在流经的管道内，在极强的紊流状态下，有较

长的时间与大量微细气泡充分混合矿化。在二次喷射管内由于流速和

压力变化极大，所以有强烈的溶气析出，提高了矿化的选择性以及速

度和扫选的回收率。循环矿浆切线进入浮选柱下端，在适当的离心力

场中，使矿化气泡向中间聚集，并被上升矿流带回逆向矿化区，在上

升过程中，不断被清洗，循环泵的扬程及流量要适当选择，保证二次

喷射矿化管的正常工作和中矿能最少循环三次。由于循环矿浆的搅动，

保持浮选柱底部尾矿处于悬浮状态，通过控制机构顺利从尾矿口排出。

所有上升到泡沫层的矿化气泡，除了自身兼并的二次富集过程之外，在排入精矿槽之前都必须全部经过喷淋水的冲洗，用清水洗掉夹带的细泥颗粒和入料带来的浊水，保持精矿的纯净。

三、浮选柱的技术优势：

相比传统的浮选机，浮选柱具有以下优势：

1集浮选和重选为一体，物料在一台设备内实现了3~5次分选，提高了精矿的富集比和回收率；

2由于采用高能喷射矿化管代替搅拌叶轮矿化，具有强烈溶气析出，气泡质量好，直径小（平均<0.316mm）,同样充气条件下，产生的气液界面大，提高了矿化效率和选择性，对细粒物料的粘附大，特别适用于难浮物料的浮选；【3】

3采用了多种矿化方式，照顾了粗粒和细粒的矿化条件；

4创造了较大的平稳的分离区，减少粗粒从气泡脱落和矿泥夹带进精矿；

5由于中部有稳流设施，使柱内矿流接近于“塞流”，缩短了浮选时间；

6动力消耗少，节能明显；

7结构简单，检修量小，操作简单，维修与保养费用低；

8采用了自动液位控制系统，提高了回收率和精矿的品味和富集比。

四、浮选柱试验结果及分析

1 浮选柱试验效果如图2：

图2 浮选柱浮选泡沫层2 浮选柱的试验数据如表1：

表1 浮选柱试验数据

序号

原矿

品位g/t

精矿品

位g/t

尾矿品位g/t 回收率% 备注

1 4.55 27.00 微量

平均

0.21 97.80

平均

92.14

泡沫层较

厚、稳定，泡

沫细小丰富

2 1.80 14.70 0.

3 85.07

3 3.60 24.30 0.12 97.15

4 2.40 66.00 0.3 87.90

5 3.00 58.20 0.3 90.47

6 2.30 125.00 微量94.87