微泡浮选理论应用实践.pdf

2 0 0 1年 7月 第 3 O卷第 4期 有色矿山 Nonf e r r o us M I I 】 c 5 J u I _ ． 2 0 01 V0 1 ． 30 No 4 微 泡 浮选 理论 应 用 实践 杜 新 路 ， 胡 文根 金堆 城 铝 业 公 司．陕西 华 县 7 1 4 1 0 2 [ 关 键 词 】射 流 浮选 机 ；傲 泡 浮选 ；丹流 试 验 ；产 品 质量 [ 摘要】根 据微泡浮选新理论研制的射 流浮选机通过在选钼中的应用与研究， 拓宽了该机型 的 应 用领 域 ， 且为 提 高钼 精 矿 产 品质 量 提 供 了一 十 新的 逢 径 ， 同 时为 细粒 浮 选 探索 出 一条 新 路子 。 [ 中围 分娄 号 】T Dg l[ 文 献标 识 码 】A[ 文 章 绾 号 】1 0 0 2 8 9 5 1 2 0 0 1 0 4 0 0 3 7 0 5 Appl i c a t i on pr a c t i c e of m i c r of r o t h f l o t a t i o n t he or y DU Xi n l u，HU W e n g e n n du i c h e n g Mo l y b d e nu m I n du s t r y C o r p o r a t i o n，Hu a xi a n 7 1 4 1 0 2 ，C hi n a Ke y wo r d s j e t flo t a t i o n ma c h i n e ；mi c r o f r o t h f l o t a t i o n；s p l i t t e s t ；p r o d u c t q u a l i t y Ab s t r a c t Th r o u gh s t u d y a n d p r a c t i c e o f j e t f l o t a t i o n ma c h i n e ，wh i c h i s r e s e a r c h e d a n d d e v e l o p e d b a s e d o n t h e mi c r o f r o t h f l o t a t i o n t h e o r y ， i n mo l y b d e n u m c o n c e n t r a t i n g，t h e a p p l i c a t i o n fie l d i s o p e n e d u p，wh i c h p r o v i d es a n e w wa y t o i mp r o v e mo l y b d e nu m c o n c e n t r a t e q u ali t y，a n d t r e a t s a n e w me t h o d f o r f i n e f l o t a t i o n 1 概 述 在矿 物分选 过程 中， 细 粒 分 选 始 终是 选 矿 界一大难 题 。 为 了解 决这 一 问题 ， 通过 多年 的研 究与 实践在理 论上 有所突破 。微泡 浮选 是 其中关键理 论 之一， 在这 一理 论 的指导下 ， 研 制 出了一种 对细粒 浮选极 为有效的 新型结 构 的浮选 机GKF型射 流 浮选 机 ， 在 铜矿 物 及金矿物 的 选 别 中得 到应 用。 效果 较 为理 想。为 了拓 宽 这一 新 机型 的应 用 范 围， 在一 钼矿 山进行 应 用 研 究， 以通 过 该 机 型 的 应用 提高该 矿 山的 钼精 矿产 品质 量， 优 化该 矿 山 的生 产指 标 ， 为此 ， 在该 矿 山进 行 了提 高钼精 矿 质量 的试验 研 究。 本次 试验 使用 了 GKF型射流 浮选机 ， 日 处理 矿量 为 6 0 ， 历 时一 个 月 ， 先 后 对 二 次 [ 收稿 日期 】 2 0 0 0 1 2 2 4 [ 修 订 日期 】2 0 0 1 0 5 2 8 [ 作 老 简介 1扯新 1 9 6 5 ， 男 ． 选 矿 工 程 师 从事 选 矿 工 艺技 术 研 究 工作 。 再磨分级溢流， 二次精选尾矿， 七次精选尾矿 及七 次精选 精 矿 即最 终 精 矿进 行 了试 验， 取 得 了较 为理 想 的效 果 ， 为提 高 精 矿 质量 探 索 出新 的途径 。 2 钼精 矿 中杂质成 因分析 及解决途径 2 ． 1 成 因分析 通过 分析细粒 脉 石夹杂过程 中的 质量效 应和表 面效 应 ． 可 以将 细粒 脉 石 矿物 在精 矿 产 品中的 夹杂途径 归 纳如 下 。 1 细粒 脉 石 颗 粒 质 量 小 ， 在水 介 质 的 粘滞 作用 下， 易牯附于 气 泡表 面且很难 脱 落， 形成 机械 夹杂 。此为 细粒脉石机 械 夹杂进入 泡沫产 品的主要 途径 。 2 细粒脉 石矿 粒与 有用 矿物 矿粒 之 间 的非选择性 团聚 形成 的机械 夹杂。 3 粘 附在 气泡表 面 形成 牯 附力 比较弱 的脉 石矿 化气 泡进入 泡沫相 。 2 ． 2解决途 径 解决 细粒 脉 石 在精 矿 产 品 的 机械 夹 杂 ， 维普资讯 有色矿山 提 高精 矿品位 有以 下几种途 径 。 1 添 加分 散剂 及 脉石 矿 物抑 制剂 。 这 种方法仅 能 部分 克服细粒 脉石 矿粒 与有用 矿 粒 之 间的非选 择 性 团聚 ， 以及 粘 附 在 泡 沫 表 面 形成粘 附 力 比较 弱的脉 石矿 他气泡形 成 的 脉石 夹杂。 2 改 变精选 工艺 ， 增 加精 选段 数， 加强 搅 拌擦 洗 作 用 。这 种 方法 同第 一 方 法 一 样， 从 根本 上无法 克服细 粒 脉石随给 矿水进 入泡 沫相形成 的机械 夹杂。 3 改 进 精选 设备 结 构 及 工 作原 理 ， 以 达 到 减少 细 粒脉 石进 入泡 沫相 的 目的。 国内 外 出现 的细粒 浮选设 备 一般 从两 个方面 解 决 细粒脉 石的 夹 杂． 一 方 面通 过 添 加 泡 沫 冲 洗 水， 可大 幅度降 低进 入泡沫相 的给 矿水 量， 这 样就 降低了 随给矿 水进入 泡沫相 的 细粒脉 石 量 ， 同时 泡沫 冲洗 水 可 以克服 上述 的 第 二 和 第三 种途 径 所产 生的脉 石夹杂 ， 另一方 面， 采 用厚 泡沫层 浮选 法 ， 有利于 次富集 作用 ， 同时 为泡 沫喷淋 技术 的应用 创造条 件 。 3 GKF型 射 流 浮选 机 的 结 构特 征 及 工 作 原理 3 ． 1 结构特 征 通过 对 钼精 矿 产品中 的徽 细粒 脉石 夹杂 成 固 的分 析 可 知 ， 最 终 钼 精 矿 中微 细 粒 脉 石 主要是 随给 矿水 以及夹 杂在泡 沫 团中机 械夹 杂进 入泡 沫 产 品 ， 为了 减 少这 部 分徽 细 粒 晾 石的 夹杂， 进一 步提 高钼精 矿 品位， 本试验 采 用了 一种新 型结构 的浮 选机 ， 即 GKF型射流 浮选机 。该浮 选机 主要 由进 浆管 ， 吸气 室 ， 喷 嘴 、 喉 管 、 下 导管 、 矿化 气泡与 矿浆 的分离 槽 ， 精 矿 溜槽 ， 泡 沫 冲 洗水 装 置 及 尾 矿 排 出 装嚣 兼作 分 离槽 中矿浆 液 面高 度 控制装 置 等部 分 组成 见图 1 。 3． 2工 作原理 进 浆管 中 加压矿 浆从 喷 嘴以高速 柱状射 流喷 出， 矿浆射 流 产生 负压将 空气 吸入 ， 空气 随矿浆 经喉 管进 入下 导管 上部， 再次 强 烈混 圉 1 GK F型射 流 浮 选 机结 构 图 台形 成气 泡 ， 所形 成 的 气泡 与 矿 浆 一道 沿 同 一 方 向 向下运 动 ， 同时 产 生 矿 化作 用 。下 导 管 中气浆混 合体高 度远 高 出分离 槽 中矿 浆液 面高度 ， 其 中 气 容 量 高 达 4 0 ％ ～6 0 ％， 致 使 部分 空气 溶 于 矿浆 内， 并 于下 导 管 底 部 出 口 处呈 活性微 泡析 出。大 充 气量 ， 下 导 管 中气 浆 的强烈混 合 及 溶解 气析 出的活性 微泡是 该浮选 机能 有效捕 集细 粒级疏 水性 矿粒的根 本 原 因 。 从 下导管底 部 排出的 矿化气 泡进 入分离 槽 ， 矿 化气泡 上升 由精 矿溜 槽 排出， 一部 分尾 矿 由分 离槽 底 部 排 出 ， 另一 部 分尾 矿 通 过 闸 板 由侧 面尾矿 箱 排 出 ， 闸板 升降 可调 节 分 离 槽 中矿 浆液面 高度 。 雾 化喷淋 技术及 厚泡 沫浮选法 的 应用可 有效地 解决 徽 细 粒 脉 石 的机 械 夹 杂 ， 提 高 精 矿 品位 。 3 ． 3 G KF型 射 流浮选 机的特 点 GKF型 射流 浮选机 的特 点 为 ①结 构简 单 ， 本 身无 任何运 动部 件 ； ②所 占面积 和 空间 小， 操作 、 维护 方 便 ； ③气 泡 的 矿 化过 程 与矿 他气泡 同矿 浆 的分 离 过 程 分 体进 行 ， 其 工 作 原 理 满足细粒 浮选 所需 的浮选 矿浆 流体 动力 学 条件 ； ④ 可 获得很 厚的 泡沫层 ， 有 利于 二次 富集作 用 。同 时雾 化 喷 淋 技 术 的 应 用， 对于 细粒浮选 可获 得 比机械 搅拌 浮选机 高 的精矿 品位 ； ⑤浮选 速 度 快 、 单 位容 积 处 理 量 大 ， 能 维普资讯 第 4期 杜新 路 等 微 泡 浮选 理 论 应 用实 践 耗仅 为机 械搅拌 浮选 机 的 4 { 】 ％～5 O％。 4 现场 分流试验研 究 4 ． 1 二 次再 磨分级溢 流的分 流试 验 分流试 验矿 浆来 自于二次再 磨分级 的旋 流器 滥流 ， 试 验过 程 中未再 添 加 任何 浮 选 药 剂 对分 离效 果 有 一 定影 响 。GKF型 射 流 浮选 机 给矿 压力 为 1 ． 0～ 1 ． 5 a r m， 分 别 对给 矿压 力， 充气量 ， 泡 沫层厚度 及泡沫 冲洗 水量 进行 了条件试验 。试 验结果 如表 1 所 示 。 由表1 知，在 回 收 率 为6 1 ． 6 0 ％ ～ 8 9 ． 6 1 ％ 平 均7 4 ． 5 0％时 精 矿 品 位 提 高 7 ． 3 4％～2 1 ． 9 1 ％ 平 均 1 5 ． 4 2 ％ ， 指 标 比较 理 想 。 表 1 二 次再 磨 分级 旋流 器溢 流 的 分流 试 验 结果 ％ 在进 行分 流试 验 的 同时 ， 还 对 现场 一次 精选 作 业进 行 了 3次平 行考 查 一次 精选 作 业的原 矿 不完 全是 旋 流 器 溢 流， 前 者较 后者 品位稍 高 。G KF射流浮 选 机 的分 选 指 标与 现场 一次 精选 的 指标对 比结果 见表 2 。 由表 2可 知， 射 流 浮选 分 流 试 验 和 现场 一 次精选 作业 指标 比较 ， 钼 精 矿 品 位可 提 高 2 ％～7 ％， 回 收率 提 高 l O ％ 以上 。很 明显 ， 射流 浮选机较 A 型浮选机 性能优 越。 4 ． 2 二 次精选作 业 尾矿 的分流 试验 分流试验 矿浆 来 自于现场 二次精选 作业 第二 浮选槽 背面底 部 ，即分流试验 矿 浆实际 维普资讯 有色矿山 2 0 0 1正 表 2分 流试 验 与现 场 一 次 精 选作 业 指 标对 比 ％ 上 为二 次 精 选 尾 矿 。分 流 试 验 进 行 _广6个 班 ， 共 获得 1 2组 试验结 果 见表 3 。 由 表 3可 知 ， 给 矿 品 位 为 2 2 ． 3 5％ ～ 4 3 ． 8 0 ％ 平 均3 6 6 4 ％ ，精 矿 品 位 为 3 2 、 2 7 ％～5 0． 7 3 ％ 平 均 4 2 ． 5 2％ 。作 业精 矿品 位 提 高 7 ． 5 9 ％， 回收 率 平 均 5 5 ． 9 6 ％。 平行 考 查 此 精选 作业 的 A型 浮 选 机 的 品 位 只提高 了 3 ． 9 7％， 可 看 出射 流浮选机 较 A 型 效 果好 。此处 分 流试 验 ， 砂泵 入 口直 接 与 浮 选 机槽体底 部 相 连 ， 由于 浮选 机 中 矿 浆 的旋 转作用 以及 向 心的 吸 浆 作用 ， 影响 了 射流 浮 选机 的给 矿 泵 的工 作性 能， 致使 射 流 浮 造 机 的给矿压 力 为 o ． 8 a t m， 仅 为射 流 浮选 机 额定 工 作压力 1 ． 5 a t m 的 5 3 ％。 由于 射流 浮选 机 的给矿 压力太 小 ， 所 以影 响 了其分 选效果 。 表 3二 次 精 选 作业 尾矿 分 流试 验结 果 ％ 序 号 产品名 称 品位 回收率 品 位提 高 序 号 产 品 名称 品位 回收 率 品位 提 高 精矿 3 9 4 3 6 0 ． 2 7 精 矿 4 2 3 6 8 9 ． 2 5 1 尾矿 3 I 6 3 3 9 7 3 1 5 0 2 7 昆矿 2 6． 0 6 1 0． 7 5 2 6 7 原 矿 2 4 4 1 1 0 0 O 0 原矿 3 9 6 9 1 0 0 O 0 精矿 5 0 7 3 2 8 3 9 精 矿 3 8 2 5 6 3 4 1 2 尾矿4 1 5 5 71 6 1 6 9 3 8 尾矿 2 2 l 0 3 6． 5 9 8 U 7 原矿 4 3 ． 8 0 1 o 0 I】 1 原矿 3 0 l 8 1 0 0 O 0 精矿 3 8． 5 0 6 2 O 2 精 矿 4 4 6 2 2 4 2 6 3 尾矿 2 4． 7 3 3 7 9 8 6 7 8 9 尾 矿 3 3 ． 0 4 7 5 7 4 9 3 6 原矿 3 1 ． 7 8 1 0 0 O 0 原 矿 3 5 ． 2 6 l O O O 0 精矿 4 4． 3 3 6 1 l 5 精 矿 4 3． 5 6 4 9 0 7 4 尾矿 3 3． 6 8 ． 8 5 4． 8 5 1 0 尾 矿 3 0 ． 9 1 5 0 9 3 7 5 1 原 矿 3 9 4 8 1 0 0． 0 0 原 矿 3 6 0 5 1 O 0 f 】 1 精 矿 3 8 8 5 5 8 ． 3 6 精 矿 4 7 8 3 5 9 3 7 5 尾 矿 2 4 1 0 4 1 6 4 7 ． 8 9 1 1 尾 矿 3 0 3 8 4 0 6 3 9 0 5 原 矿 3 0 9 6 1 0 0． O O 原 矿 3 8 7 8 1 0 0． 0 0 精 矿 4 9 5 6 5 5 ． 8 8 精 矿 3 2 ． 2 7 6 0 0 3 6 尾矿 3 6 9 】 4 4 1 2 6 5 1 1 2 尾 矿 1 5 2 9 3 9 9 7 9 ． 9 2 原 矿 4 3 0 5 1 0 0 0 0 原 矿 2 2 3 5 1 0 0 0 0 4 ． 3 七次 精选作 业尾矿 的分流试 验 分流试 验矿 浆来 自现场 七次 精选 作 业的 浮选 槽背面 底 部 ， 即 分 流试 验 矿 浆 实 际上 足 七 次精 选作 业尾 矿。分流 试验结 果 见表 4 。 由表 4可 知 ， 射 流 浮 选 机 处 理七 次精 选 尾矿 ， 在 原 矿 品位 5 O％左右 的情 况 下 ， 精 矿 品位平均提 高 2 ％， 回收 率 5 0 ％左 右。 此 处分 流试 验 ， 与 二 次精 选 作 监 尾 矿 的 分流试验 一 样， 射 流 浮选 机 的 给矿 压力 仅 为 0． 8 a t m， 给 矿 压 力太 小 ， 无 法 达 到 射 流 浮选 机 的最 佳浮选指 标 。 维普资讯 第 4期 杜新 路 等 微 泡浮 选 理论 应 用 实践 表 4 七 次精 选 作业 尾 矿 分 流试 验 结 果 ％ 序 号 产品 名称 品位 回 收辜 品位提 高 序号 产 品 名诈 品位 回收 卓 品位 提 高 精矿 5 0 4 4 7 5 9 5 精 矿 4 8 5 4 6 6 5 6 1 尾矿 4 3． 3 8 2 4 0 5 2 0 0 4 尾 矿 4 3． 0 4 ” ． 4 4 1 9 9 原矿 4 8． 4 4 l [ H ]u I 原 矿 4 6． 5 5 1 0 0 f 1 I 精 矿 5 3 ． 4 8 4 8 9 5 精矿 5 2 ． 6 4 4 7 ． 4 0 2 尾矿 4 9 3 7 5 1 0 5 2． 1 8 5 尾 矿 5 0 ． 3 5 5 2 6 1 1 1 2 3 原 矿 5 1 3 0 1 0 0 0 0 原 矿 5 1 41 1 0 0 [ H ] 精 矿 5 1 8 1 4 8 6 3 精 矿 5 0 3 8 4 0 ． 4 8 3 尾 矿 4 8 8 6 5 1 3 7 1 6 1 6 尾 矿 4 4 7 5 5 8． 5 2 3 ． 5 1 原矿 5 0． 2 0 1 O 1 0 0 原 矿4 6． 8 7 1 0 0 ． 0 0 4 ． 4 七 次精 选作业泡 沫 产品的分流试 验 分 流试验 矿浆 来 自于 现场 七 次 精 泡 ， 即 为现场 最终 钼精 矿 。分流试 验设 备 联系 图如 图 2所 示 。 精 椰 囝 2分 流试 验 设 备 联 系囝 试 验过 程 中射 流 浮选 机给 矿 压 力为 0 ． 8 ～ 1 ． 2 a t m． 由于矿 浆 中含有 大 量 的 气泡 等 原 因， 未达 到最佳 浮选效 果 。 此 处分 流试 验 进行 了 四个 班 ， 共 获 得八 组试验 结果 ， 其 中仅有 一组有 效试验 结果 ， 原 矿 品位 为 4 0 5 8 ％， 精 矿 品位 为 4 8 5 3 ％。其 余七组试验 原 矿 品位 波 动 范 围为 5 0 ． 5 0 ％ ～ 5 4 ． 5 0％， 精 矿 品 位 在 5 4 ． 5 O ％ ～ 5 6 ． 0 9％内 波 动 5 结论与讨论 通过 此次 现场分 流试 验， 获得 以下结论 1 射 流 浮 选 机 的 给 矿 压 力 应 保 持 在 1 ． 2 a r m 以 上 ， 摄 佳 给 矿 压 力 范 围 为 1 ． 3～ 1 ． 7 a t m。若 给矿 压力低 于 1 ． 0 a r m， 则射 流 浮 选 机的分选 效 果 明显降低 。 2 原泡 沫 层 浮选 法 和 泡 沫雾 化 喷 淋 技 术对解决 微细 粒 脉 石 机械 夹 杂 ， 提 高 精 矿 品 位效 果 明显 ， 二 次再 磨分 级 溢流 分 流试 验表 明， 原矿品 位 2 0 ％左 右 ， 其 它 条件 不 变， 仅 改 变 泡 洙冲 洗 水 ， 精 矿 品 位 可 由 3 6 ． 0 1 ％上 升 到 4 4 2 4 ％， 且 回收率变 化不大 。 3 使 用射 流 浮选 机 处理 二次 再 磨 分 级 的旋流 器溢 流， 与 现场 一 次精 选作 业 的 分 选 指 标 比较 ， 品 位提 高 5 ％～7 ％， 回收 率 提 高 1 0％以 上 。 4 用射流 浮选 机 处理七 次精选 尾矿 ， 经 一 次选别， 在不降低回收率的前提下， 可将钼 精矿 品位 由 5 2 ％左 右提 高 到 5 4 ％以上。 本次 现场 分 流试验并 未达 到射 流 浮选机 的最 佳浮选 指标 ， 主要 有 以下 三方 面的原 因 a分流试 验设备 偏 小 ， 每 小 时仅 能 处理 2 ． 4 m 的 矿 浆，泡 沫 层 厚 度 最 大 也 仅 为 35 0m r n； b 所设计 的泡沫冲 洗水 装 置孔径 太 小 ， 睫用时极 易被 水 中杂 质 堵 塞， 所 以在 整 个试 验 过 程中始终未 达到 泡沫 冲洗水均 匀雾化 喷 淋 的效 果 ； c 由于 所 用 I时 P N 污 泥 泵 的扬 程仅 1 3 m， 所 以试 验 过 程 射 流 浮选 机 的 给 矿 压力 始终 偏 小， 最 小 仅 0 ． 6 a r m， 无 法 达 到 1 ． 3～ 1 ． 7 a t r n的最 佳给 矿压力 。 厂 ，●● 一 维普资讯