KYZ-1065浮选柱工业试验研究.pdf

2 8 有色金属 选矿部分 2 0 0 6 年第5 期 K Y Z 一1 0 6 5 浮选柱工业试验研究 卢世杰1 ，史帅星，，曹亮2 ，张 涵s 1 ．北京矿7 台研究总院，北京1 0 0 0 4 4 ；2 ．北京科技大学，北京1 0 0 0 8 3 3 。重庆大学，重庆4 0 0 0 4 4 摘要系统研究K Y Z 一1 0 6 5 浮选柱在某选矿厂铜钼分离各个作业点的设备性能、技术参数、浮选技术指标及其 变化趋势，探索并掌握了K Y Z 一1 0 6 5 浮选柱的设备性能、技术参数对浮选技术指标的影响，本研究对K Y Z 系列浮选柱工 业应用和推广具有重要的指导作用。 关键词浮选柱；铜铝分离；工业试验 中图分类号T I 4 5 6文献标识码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 0 6 0 5 0 0 2 8 0 4 1 9 1 9 年，M ．T o w n 和S ．F l y n n 发明了第一台浮选 柱，但由于技术原因未得到广泛关注。1 9 6 1 年，P ． B o u t a i n 和R ．T r e m b l a y 发明了B o u t a i n 浮选柱，在结 构上进行了改进和优化，由于浮选柱无驱动部件，结 构简单，占地面积少，投资成本低，对细粒物料有较 好的捕收作用，可显著提高精矿品位，上述优点促进 了浮选柱的工业应用进程；但B o u t a i n 浮选柱仍然存 在内部气泡发生器易结垢堵塞，柱体高度偏大，对不 同矿石选别的适应性和比例放大等重要技术关键问 题未得到解决。近几十年，又相继出现的柱体外部气 泡发生器、充填式浮选柱、詹姆森浮选柱和微泡浮选 柱等一批新结构浮选柱，用不同的方式在不同程度 上克服了原B o u t a i n 浮选柱的缺点，使得浮选柱技术 取得了长足发展，大面积推广应用成为可能。 最近几年，北京矿冶研究总院在浮选柱多样 化、系列化等方面开展了大量的基础理论研究和应 用研究，先后对微泡浮选柱、旋流充气式浮选柱、顺 流型喷射浮选柱、机械搅拌浮选柱、磁浮选柱进行了 结构设计和试验研究。 l试验方法 1 ．1 柱体结构及其工作原理 K Y Z 一1 0 6 5 浮选柱结构如图1 所示，主要由柱 体、给矿系统、气泡发生器、液面控制系统、泡沫喷淋 水系统等构成。 浮选柱的工作原理是空气压缩机作为气源，气 体经总风管到各充气器产生微泡，微泡从柱体底部 缓缓上升，矿浆在距柱体顶部约1 ／3 处给入；矿物颗 粒与气泡在柱体中逆流碰撞，附着至0 气泡上的有用 收稿日期2 0 0 6 0 6 0 4 作者简介卢世杰 1 9 7 2 一 ，男，河北景县人，机械研究所高级工程师。 矿物上浮到泡沫区，经过二次富集产品从泡沫槽流 出；未矿化的矿物颗粒下降经尾矿管排出；液位和泡 沫层厚度由超声波控制系统进行调节。超声波控制 系统的工作过程如下浮球的上下浮动的位移由超 声波探头感应，发送4 ～2 0 m A 的电信号到U D C 仪 表，经P I D 运算，发出4 2 0 m A 电信号给气动阀门， 控制阀门开度，以调节液位和泡沫层厚度。在不使用 自动调节情况下，也可以通过手动方法调节，转动手 轮来控制阀门开启度进行液位调节。 1 ．2 原选矿流程 K Y Z 一1 0 6 5 型浮选柱于2 0 0 5 年底在某铝选矿 厂进行工业试验研究。该矿原矿钼品位为0 ．0 0 4 8 ％e ， 钼金属储量达2 7 万t ，储量属特大型矿山。选钼矿浆 铜品位约为2 5 ％，钼品位约为0 ．2 ％，由泵送到精尾 选矿厂经旋流器脱泥后进入到选钼车间，从铜精矿 中分离出钼，经过7 次精选得到4 5 ％的钼精矿。选别 流程如图2 所示。 选钼车间所使用的浮选机有A 型浮选机和S F J J F 联合机组，精选段浮选机均为3A 浮选机。为了 降低生产成本，提高选别效果，减少选别段数，保证 钼精矿的最终品位达到4 5 ％，该选矿厂从2 0 世纪 9 0 年代利用充填式浮选柱进行了多次工业试验，但 试验没有达到预期效果，无法在生产中应用。随着新 材料的出现和技术的进步，该公司决定采用北京矿 冶研究总院 B G R I M M 的浮选柱新技术，在原有充 填式浮选柱体的基础上，经技术改进，研究K Y Z 浮 选柱技术在铜精矿钼浮选应用上的可行性。 1 ．3 工业试验方法 选矿厂负责本次试验样品采集和化验工作。由 万方数据 2 0 0 6 年第5 期 卢世杰等K Y Z 一1 0 6 5 浮选柱工业试验研究．2 9 ． 2 试验结果及其评述 图1K Y Z 浮选柱结构图 F i g 1S t r u c t u r ef i g u r eo fK Y Zf l o t a t i o nc o l u m n 于来自现场的矿浆流中的品位、浓度、粒度、流量等 人料条件的变化，以及浮选柱自身控制条件的众多 与组合的多样性，选择采用条件随机组合的方式安 排试验内容。试验结果在相对主要的条件下进行数 理统计分析，得到关系变化曲线图，再对各种条件下 的技术指标进行分析评述与判断。技术指标的分析 评述是以精矿中钼品位、尾矿中钼品位、钼回收率和 富集比为对比指标。此外，还对～些主要的影响因素 给予了评述。 铜精矿 图2 选钼工艺流程 F i g2M o l y b d e n u mf l o t a t i o nf l o w s h e e t 工业试验分为两个阶段进行一是浮选柱代替 一段粗选段精选作业试验，二是浮选柱代替二段精 选段粗选I 和精选I 作业试验。 2 ．1 一段粗选段精选作业试验 2 ．1 ．1 试验结果 簸 瑟5 0 迥4 0 碹3 0 囊罨 图3 泡沫层厚度与钼回收率及精矿品位的关系 F i g3R e l a t i o n s h i pb e t w e e nf r o t ht h i c k n e s sa n d r e c o v e r yr a t e c o n c e n t r a t eg r a d e 1 6 02 5 03 0 03 1 03 3 0 4 5 05 6 05 7 05 9 0 6 0 06 6 0 泡沫层厚度／r a m 图4 泡沫层厚度与钼富集比的关系 F i g4R e l a t i o n s h i pb e t w e e nf r o t ht h i c k n e s sa n d m o l y b d e n u me n r i c h m e n tr a t e 图5 喷淋水量与钼回收率及精矿品位的关系 F i g5 R e l a t i o n s h i pb e t w e e ns p r a yw a t e ra n d r e c o v e r yr a t e c o n c e n t r a t eg r a d e 2 ．1 ．2 试验结果分析 由图3 与图5 可知，泡沫层厚度与喷淋水流量 对精矿品位有一定影响，一般情况下随其增大而增 高；但对回收率的影响缺乏规律性，主要原因是尾矿 取样不准，影响回收率的计算。由图4 和图6 可知， 如∞∞∞∞∞∞∞m O ％，料娶叵霹掣谴协鬃器 万方数据 3 0 有色金属 选矿部分 2 0 0 6 年第5 期 00 ．8 2 ．4 2 ．62 ．6 52 ．72 ．82 ．8 53 3 ．35 喷淋水量／ m 3 h 。 图6 喷淋水量与钼富集比的关系 F i g6R e l a t i o n s h i pb e t w e e ns p r a yw a t e ra n d m o l y b d e n u me n r i c h m e n tr a t e 富集比与泡沫层厚度和喷淋水量的关系较为明显， 基本上随其增大而增大。 按算术平均值计算，精矿品位为9 ．6 2 4 ％，回收 率为4 3 ．3 9 ％，精矿品位从3 ．6 6 ％～1 4 ．8 6 ％变化，精矿 富集比最大为6 ．7 7 ，最低1 ．0 9 ；而尾矿品位波动范围 较大，其中1 ，3 的尾矿品位高于原矿品位，表现异 常，说明尾矿确实存在取样和分析误差。 2 ．2 二段精选段粗I 和精I 作业试验 2 ．2 ．1 试验结果 冰3 5 国3 0 筘2 5 篷2 0 器1 5 1 0 斌5 妞0 0 3 4 0 3 5Q 4 2 0 4 3 1 1 4 40 5 7 0 6 2 0 6 4 充气压力小P a 图7 充气压力与精矿晶位及富集比的关系 F i g7R e l a t i o n s h i pb e t w e e ni n f l a t i o np r e s s u r ea n d c o n c e n t r a t eg r a d e ＆e n r i c h m e n tr a t e 垂罢 樯2 0 孰 冀。5 OO ．3 8O ．9 211 ．51 ．6 3 喷淋水量／ m 3 ．h 4 图8 喷淋水量与精矿品位及富集比的关系 F i g8 R e l a t i o n s h i pb e t w e e ns p r a yw a t e ra n d c o n c e n t r a t eg r a d e ＆e n r i c h m e n tr a t e 2 ．2 ．2 试验结果分析 影响浮选柱选别效果的主要因素包括充气压 力、冲洗水量、泡沫层厚度和给矿浓度等，由图7 可 见，在充气量恒定的情况下，当充气压力为O ．4 一 | | | | | 冰2 0 遥1 5 咯1 0 囊。5 5 0 1 0 0 2 1 5 2 2 0 2 5 5 2 7 0 3 2 0 3 4 0 3 5 0 4 0 0 泡沫层厚度／r a m 图9 泡沫层厚度与精矿品位及富集比的关系 F i g9R e l a t i o n s h i pb e t w e e nf r o t ht h i c k n e s sa n d c o n c e n t r a t eg r a d e e n r i c h m e n tr a t e 堡3 0 霎2 5 k 2 0 篓1 5 赵1 0 嚣i 图1 0 给矿浓度与精矿品位及富集比的关系 F i g1 0R e l a t i o n s h i pb e t w e e nf e e d i n gc o n c e n t r a t i o n a n dc o n c e n t r a t eg r a d e e n r i c h m e n tr a t e 0 ．5 M P a 时精矿品位最高，同时富集比也达到了较大 值。由图8 可见，喷淋水量在0 ．3 8 m 3 ／h 时的精矿品位 最高，且喷淋水需根据原矿性质进行调节。由图9 可 见，泡沫层厚度取决于矿化气泡的特性，如气泡易 碎，则泡沫层就不可能太厚。由图1 0 可见，给矿浓度 在1 0 ％～2 0 ％时，技术指标表现较好。 试验结果表明，精矿品位平均为2 2 ．4 7 ％，最高 为2 8 ．3 ％，富集比最大为2 ．5 1 。尾矿品位比较异常， 6 3 ．4 ％的试验结果中尾矿品位高于原矿品位，尾矿取 样没有代表性。从整个精选段的最终精矿品位来看， 试验期间，累计精矿品位平均达4 1 ．4 8 ％，比试验前 的累计精矿品位平均达3 9 ．2 6 ％，提高了近2 ％。 3结语 通过试验数据的统计分析，掌握了K Y Z 一1 0 6 5 浮选柱的主要运行操作参数对选别技术指标的影响 及变化趋势。 1 ．K Y Z 一1 0 6 5 浮选柱矿浆和气泡分散均匀，液 面稳定，精矿富集比较高。 2 ．液面控制和调整方便，运转可靠。 3 ．受到现场试验条件的限制，K Y Z 一1 0 6 5 浮选 柱柱高被限制为6 ．5 m ，除去给矿高度和充气高度 后，实际矿物颗粒与气泡逆流碰撞距离只有4 m 左 万方数据 2 0 0 6 年第5 期卢世杰等K Y Z 一1 0 6 5 浮选柱工业试验研究 3 1 右，对选别指标造成一定影响，但总体上已经达到工 业试验的要求，为后续B G R I M M 系列浮选柱的工业 推广和应用提供了一定的指导作用。 参考文献 [ 1 ] J u l i u sB ．R u b i n s t e i nC o l u m nF l o t a t i o n [ M ] ．1 9 9 5 ，2 ， [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 2 - 5 ． 欧乐明，邵延海，冯其明，等．浮选柱研究和应用进展 [ J ] ．矿产保护与利用，2 0 0 3 3 4 4 _ 4 8 ． 今井哲男．浮选柱技术的进展[ J ] ．国外金属矿选矿， 2 0 0 0 8 1 7 2 1 ． 北京矿冶研究总院．K Y Z 一1 0 6 5 浮选柱工业试验报告 『R ] ．2 0 0 5 ． 矾D U S T R 工A LT E S TR E S E A R C Ho FK Y Z 一1 0 6 5F L O T A T I O NC O L U M N L US h U z e l ，S H IS h u a i x i n 9 1 ，C A O 鼠n 秽，Z t t A N GH a n 8 仃．B e { 】『i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n g ＆M e t a l l u r g y , B e i j i n g10 0 0 4 4 , C h i n a ； 2 ．U n i v e r s i t yo fS c i e n c e T e c h n o l o g yB e i j i n g , B e i j i n g10 0 0 8 3 , C h i n a ； 3 ．C h o n g q i nU n i v e r s i t y , C h o n g q i n4 0 0 0 4 4 ，C h i n a A B S T R A C T T h i sa r t i c l e s y s t e m i c a l l ys t u d i e do nt h ee q u i p m e n tp e r f o r m a n c e ，t e c h n i c a lp a r a m e t e r ，f l o t a t i o nt e c h n i c a l i n d e xa n dt h e i r c h a n g i n gt r e n d so fK Y Z - 1 0 6 5F l o t a t i o nC o l u m ni nc o p p e r m o l y b d e n u ms e p a r a t i o no fa c o n c e n t r a t i o np l a n ta n dm a s t e r e dt h ei n f l u e n c eo fe a c h c o n t r o l l i n gp a r a m e t e ro fK Y Z 一1 0 6 5 o nf l o t a t i o n t e c h n i c a li n d e x ，w h i c hi so fi m p o r t a n tg u i d i n gf u n c t i o nf o rt h ei n d u s t r i a l a p p l i c a t i o na n dp o p u l a r i z a t i o no f K Y Zs e r i e sf l o t a t i o nc o l u m n s ． K E YW O R D S f l o t a t i o nc o l u m n ；c o p p e r - m o l y b d e n u ms e p a r a t i o n i n d u s t r i a lt e s t e ／；＼ 石飞 N l ／乱乡拿e 口＼ 石吨／N 石N l ／乱 ‘N I ／孔 石吨八 ／；、 卜 石＼ 巧＼ 石、 ／乱 ／乱 ／乱 ／企 ／≯ 仓 ／≯ ／≈ ／孓 ／≯ ／≯ ／仝 ／仝 金17 ；、 上接第2 4 页 T H ES 玎垤U L A T I N G 帅U S T R I A LE X P E R Ⅱ江E N To NH E M A T I T E I NK A Z A K H S T A N S H A OG u a n g q u a n , C H E NJ i n z h o n g , L Ⅱ] W a n f e n g , W A N GL i g a n g , L IC h e n y b i , Z H A N G X i n p i n g , B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo 厂M i n e r a l M e t a l l u r g y , B e i j i n g10 0 0 4 4 A B S T R A C T I n t h i sp a p e r ，w i t ht h ef l o t a t i o nr e s e a r c ho nh e m a t i t ei nK a z a k h s t a n ，t h ef l o t a t i o n t e c h n o l o g yo fh i g h m a g n e t i c - r e v e r s e f l o t a t i o nf o rm i e r o n i z a t i o ne m b e dh e m a t i t ei s f i n a l l yd e v e l o p e d ．A f t e rh i s hm a g n e t i c t h r o w i n gf i r s t l y ，w i t hr e g r i n d i n ga n dh i g he f f e c t i v er e g u l a t o rC Na n dc o l l e c t o rB K 9 5 9 ，a n dr e v e r s e f l o t a t i o n o fo n er o u g h e rt w os c a v e n g e r st h r e e c l e a n e r s ，t h eh e m a t i t ef o t a t i o ni ss u c c e s s f u l l yr e a l i z e d ．T h ed e g r e eo f h e m a t i t ec o n c e n t r a t i o ni sh i g h ，u pt o6 6 ％，r e c o v e r yi su pt o7 0 ％． K E YW o R D S f l o t a t i o ne n g i n e e r i n g ；h e m a t i t e ；h i g hd e g r e ei r o nc o n c e n t r a t i o n ；r e a g e n t ；m i c r o n i z a t i o n f l o t a t i o n 万方数据