GF-10型浮选机在武山铜矿工业应用研究.pdf

2 0 2 有色金属 选矿部分2 0 1 3 年增刊 G F 一1 0 型浮选机在武山铜矿工业应用研究 孟玮，吴峰，刘利敏，陈强 北京矿冶研究总院矿物加工科学与技术国家重点实验室，北京1 0 0 1 6 0 摘 要G F 型浮选机是北京矿冶研究总院研发的新型浮选机，它可自吸空气和矿浆、可进行平面配置、还可实现中矿 泡沫自返，变更流程非常方便。通过对武山铜矿的改造研究发现G F 一1 0 浮选机达到了设计要求。而工业生产应用表明该浮选 机使武山铜矿铜精矿的品位和回收率分别提高了0 4 5 ％和0 ．1 0 ％，浮选效果明显优于s F 一1 0 浮选机，为后续改造奠定了基础。 关键词G F 浮选机；铜矿；浮选 中图分类号T D 4 5 6 ；T D 9 5 2 ．1文献标志码A文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 3 S O 一0 2 0 2 0 4 武山铜矿是江西铜业股份有限公司的主要矿山 之一，是一个井下开采的大型铜硫矿山⋯，处理量 为50 0 0t ／d ，分为两个完全相同的平行系列。由 于矿石性质复杂，原有S F 一1 0 型浮选机选别性能 差，浮选工艺指标不理想。为了提高浮选工艺指 标，提高矿产资源的综合利用率，武山铜矿和北京 矿冶研究总院决定开展G F 一1 0 型浮选机工业应用 适应性试验研究，找到适合武山铜矿矿石性质的浮 选机最佳参数。 武山铜矿选矿车间利用1 系列自磨机改造时 间，将l 系列铜粗选和扫选的S F 一1 0 型浮选机改造 为北京矿冶研究总院研制的G F 一1 0 型浮选机，考 察改造后的浮选机参数及浮选指标。 1G F 一1 0 型浮选机 G F 一1 0 浮选机是北京矿冶研究总院研发的新型 浮选机，它可自吸空气和矿浆、可进行平面配置、 还可实现中矿泡沫自返，变更流程非常方便，同时 节省了泡沫泵及鼓风机等设备。 1 ．1 浮选机结构 G F 一1 0 型浮选机的结构简图见图1 。G F 一1 0 型 浮选机主要由主轴部件、槽体部件、电机装置等组 成，主轴部件包括主轴、轴承体、大皮带轮、叶 轮、中心筒、盖板等，安装在槽体部件的横梁上。 1 ．2 工作原理 工作原理G F 一10 型浮选机具有独特的单锥盘 半封闭式双叶轮叶片，叶轮由轮盘及上下叶片构 成。上叶片用来吸气吸浆，下叶片则主要是抽吸下 图1G F 一1 0 型浮选机结构简图 部矿浆并将矿浆甩向四周，被甩出的矿浆比上叶片 抛出的矿浆三相混合物密度大，因此离心力较大， 可携带更多的气液固三相混合物，进而加大叶轮腔 的真空度，提高浮选的吸气量。同时，下叶片能促 使下部矿浆产生循环，有效避免粗粒矿物沉淀现象 的发生[ 引。 叶轮旋转时，其腔内形成负压区，空气经吸气 管及中心筒吸入叶轮腔，矿浆从盖板上的循环孔被 吸人到叶轮腔，并在叶轮腔内完成气液混合，在离 心力的作用下，三相混合物以较大的切向及径向动 矢量离开叶轮，并通过盖板的作用被更均匀分散在 槽体内，大量的矿化气泡上升到浮选槽上部进行分 离，部分矿浆返回槽体下部进行再循环[ 引。 2 工业应用研究 2 ．1 生产工艺流程图 收稿日期2 0 1 3 1 0 2 5 作者简介孟玮 1 9 8 7 一 ，男，山西l 临汾人，硕士，助理工程师，主要从事选矿设备的研究工作。 万方数据 2 0 1 3 年增刊孟玮等G F 一1 0 型浮选机在武山铜矿工业应用研究 2 0 3 武山铜矿生产工艺流程图见图2 。铜粗选扫选 的尾矿进入硫的选别，铜粗选的精矿进入铜精选选 别出铜精矿，铜的粗选和扫选作业分为两个完全相 同的系列，l 系列改造为G F 一1 0 型浮选机，2 系列 仍采用S F 一1 0 型浮选机，对两种不同浮选机的选别 效果进行评价。 原矿 铜精矿硫精矿总尾 图2 生产工艺流程图 2 ．2 吸气量测量 为了考察G F 一1 0 型浮选机的吸气能力，在带 矿生产条件下测量了G F 一1 0 型浮选机的吸气量。 选择有代表性的1 系列粗选一第2 台和扫选一 第3 台进行吸气量测量。为了进行对比，同时测量 了2 系列扫选一第3 台S F 一1 0 型浮选机的吸气量。 2 ．2 ．1 测量点布置 为了准确地测量浮选机的吸气量，根据每个测 量点表征的测量范围面积相等的原则在整个浮选机 液面上布置了8 个具有代表陛的测量点。 2 ．2 ．2 吸气量测量 浮选机吸气量的测量采用排水集气法进行，用 一个标定高度的、一端封闭的有机玻璃管，在每个 测点先充满水，然后垂直倒置插入清水或矿浆中， 要保证管口低于液面。当液面下降到第一个刻度时 开始计时，到第二个标定高度时停止计时，记录下 所用的时间。以该法对每一个点进行测量。每个测 量点均需要测量两次，如两次误差较大，则需要进 行第三次测量，这样可以得到更准确的数据。测量 完毕后计算每点的充气量及空气分散度[ 4 ] 。 空气分散度计算公式为7 7 i j 已二一 V m a x - - V m i n Q 。。f 一所测量点中最大充气量； Q 。i 。l _ 所测量点中的最小充气量。 2 ．2 ．3 结果及分析 吸气量测量结果见表1 。从表1 可以看出，在 带矿条件下G F 一1 0 型浮选机的吸气量分别为 0 ．9 1 m T m m i n 和0 ．9 2m 3 ／m 2 ‘m i n ，空气分散度分别 为2 ．4 3 和2 ．7 7 ，说明G F 一1 0 型浮选机的吸气量较 大，空气弥散较好。这为G F 一1 0 型浮选机良好的 选别性能奠定了良好基础。 在带矿条件下s F 一1 0 型浮选机的吸气量为0 ．5 8 m 3 ／m 2 ‘m i n ，空气分散度分别为2 ．0 4 。同样为扫一 作业的第3 台浮选机，G F 一1 0 型浮选机比S F 一1 0 型 浮选机的吸气量大5 8 ．6 ％，空气分散度高3 5 ．8 ％。 表1吸气量测量结果 2 ．3 矿浆悬浮能力测定 为考察G F 一1 0 型浮选机的矿浆悬浮能力，测 定了1 系列粗一第2 台浮选机内不同深度的矿浆浓 度及粒度分布情况Es i 。G F 一1 0 型浮选机的溢流堰高 度为17 0 0m m ，因此在G F 一1 0 型浮选机溢流堰以 F3 0 0 、6 0 0 、9 0 0 、12 0 0 、15 0 0m m 处5 个高度 采样，并进行粒级分析和品位分析。 深槽取样采用虹吸的方法进行，示意图见图3 。 深槽取样的过程为用一段‘P 4 8 x 6 的橡胶或 塑料软管，将软管的一端用角钢或圆钢固定，并深 人到浮选机内需要测量的高度，将软管的另外一端 放置在低于浮选机基础的位置，用另外一根软管向 万方数据 有色金属 选矿部分 2 0 1 3 年增刊 图3 深槽取样示意图 软管内注水，然后拔出软管，等软管内的水流出后 由于虹吸原理，浮选机内的矿浆将沿着软管流出， 等待5m i n ，将一定量流出的矿浆流入水桶中进行 测量和化验。将深入浮选机内的软管放到下一个高 度，矿浆流出5m i n 后，进行取样，直到所有测量 点的矿样全部取完。 G F 一1 0 型浮选机内溢流堰以下各个深度处的矿 浆浓度见图4 ，G F 一1 0 型浮选机内溢流堰以下各个 深度处矿石粒级分布见图5 。 距溢流堰距离／m m 图4 不同深度处的矿浆浓度 从图4 和图5 可以看出，无论从矿浆浓度还是 从矿物粒级分布来看，G F 一1 0 型浮选机内的矿浆悬 浮状态良好，这为G F 一1 0 型浮选机的选别性能奠 定了良好的基础。 2 ．4 原矿、粗选精矿及粗选尾矿粒度及品位分析 为了更好地验证G F 一1 0 型浮选机的选别性能， 对1 系列的原矿、粗选精矿和粗选尾矿进行取样分 析，考察了各个产品的粒度分布及金属量分布哺， 粒级／“m 图5 不同深度处矿物粒级分布 结果见表2 。 从表2 中可以看出大于1 8 0 m 铜的回收率为 0 ．3 5 ％，9 6 ～1 8 0 斗m 铜的回收率为5 ．4 4 ％，7 4 ～9 6 m 铜的回收率为9 ．3 8 ％，4 5 ～7 4 灿m 铜的回收率 为1 5 ．4 3 ％，小于4 5 m 铜的回收率为5 3 ．2 0 ％，整 个铜粗选作业铜的回收率达到了8 2 ．7 9 ％。 2 ．5 铜浮选局部流程考察与分析 为了考察G F 一1 0 型浮选机与原S F 一1 0 型浮选 机应用效果，进行流程考察取样分析[ 引。 表3样品化验结果 表2原矿、粗选精矿、粗选尾矿粒度及品位分析结果 铜 原矿粗选精矿 粗选尾矿 兰兰兰兰 兰 兰兰竺 兰主量墓兰兰 兰兰 兰兰竺 兰薹量兰兰兰 竺 兰兰竺兰主呈篷竺兰兰竺 1 8 0 5 ．65 ．8 10 ．2 5 81 ．7 80 ．70 ．7 35 ．2 30 ．4 2 6 ．66 ．7 20 ．2 0 18 ．6 10 ．3 5 1 8 0 9 6 1 3 ．31 3 ．8 00 ．5 0 48 ．2 65 ．45 ．6 1 1 0 ．6 46 ．5 71 4 ．31 4 ．5 60 ．1 4 01 2 ．9 95 ．4 4 9 6 7 4 3 ．94 ．0 50 ．81 03 ．8 99 ．19 ．4 5 1 0 ．8 811 ．3 23 ．23 ．2 60 ．1 4 53 ．0 19 ．3 8 7 4 4 52 3 ．02 3 ．8 61 ．0 32 9 ．1 8 1 8 ．11 8 ．8 09 ．0 01 8 ．6 32 3 ．42 3 ．8 30 ．1 5 42 3 ．3 91 5 ．4 3 4 55 0 ．65 2 ．4 9 0 ．9 1 35 6 ．9 06 3 ．06 5 ．4 28 ．7 56 3 ．0 55 0 ．75 1 ．6 3 0 ．1 5 8 5 1 ．9 95 2 ．2 0 累计9 6 ．41 0 0 ．0 0 ．8 4 21 0 0 ．09 6 ．31 0 0 ．09 ．0 7 91 0 0 ．0 09 8 ．21 0 0 ．00 ．1 5 71 0 0 ．08 2 ．7 9 凹勰勰”“强拍巧笛 万方数据 2 0 1 3 年增刊孟玮等G F 1 0 型浮选机在武山铜矿工业应用研究 2 0 5 取样化验结果见表3 。取样计算铜回收率结果 见表4 。 从表3 、4 可以看出，1 系列铜粗扫选浮选机 改造为G F 一1 0 型浮选机后，取样化验及流程计算结 果表明1 系列浮选效果与2 系列相比有较为明显 的提高，粗选作业回收率提高1 ．1 7 ％，扫选作业回 收率提高1 9 ．2 3 ％，整个流程铜回收率提高4 ．2 0 ％。 2 ．6 生产指标 G F 一1 0 浮选机投入使用以来，统计指标为原 矿铜品位0 ．7 3 6 ％，铜精矿品位2 3 ．4 5 ％，铜回收率 8 6 ．6 0 ％，铜精矿品位和回收率比计划提高了0 ．4 5 ％ 和0 ．1 0 ％，优于预期目标。 3 结论 G F 一1 0 型浮选机吸气量大，气泡分散均匀，叶 轮搅拌力适中，矿浆悬浮效果好，泡沫层稳定，没 有翻花、沉槽现象。 G F 一1 0 型浮选机投入使用后的生产统计指标表 明，在原矿铜品位0 ．7 3 6 ％条件下，铜精矿品位为 2 3 ．4 5 ％，铜回收率达8 6 ．6 0 ％，铜精矿品位和回收 率比计划提高了0 ．4 5 ％和0 ．1 0 ％，优于预期目标， 表4取样计算铜回收率结果 ，％ 为2 系列浮选机改造奠定了良好基础。 参考文献 [ 1 ] 王莉萌．浅析武山铜矿选厂尾矿的综合回收[ J ] - 有色冶 金设计与研究，1 9 9 7 增刊 3 8 - 4 0 ，5 2 ． [ 2 ] 卢世杰，沈政昌，宋晓明．G F 型机械搅拌式浮选机研究 [ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 0 3 2 4 2 8 ． [ 3 ] 北京矿冶研究总院．G F 一1 0 型浮选机在武山铜矿工业应 用研究[ R ] ．2 0 1 2 ． [ 4 ] 高瑞．K Y F 一5 0 浮选机在6 0 0 0t ／d 选矿厂应用的试验研 究[ D ] ．昆明昆明理工大学，2 0 0 6 ． [ 5 ] 北京矿冶研究总院．国投罗钾K Y F 一5 0 m 3 浮选机工业试 验研究[ R ] ．2 0 0 7 ． [ 6 ] 余悦，董干国，杨丽君．C G F 一2 型宽粒级机械搅拌式浮 选机工业试验研究[ J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 4 6 9 7 3 ． [ 7 ] 罗慧．使用统一型号浮选设备对提高浮选指标的作用 [ J ] ．黄金科学技术，2 0 0 7 4 2 3 2 7 ． 、 ／仝 ／孓 ／个 ／孓 ／仝 ／佘 ／佘 ／仝 ／昏 ／兮 ／仝 ／7 ≈ ／仝 ／；＼ ‘、 石、 ／乱 厶＼ ／；、 ‘卜 ／；、 ／乱 ／乱 ／乱 ／，八 ／八 ／，乱 ／乱 ／八 ／乱 ／乱 ／；＼ 饿／} 上接第1 9 4 页 行成本，将可以为矿山企业带来巨大的资源和费用 节约； 2 细磨技术和装备，国外公司设备价格昂贵， 是国产设备价格的3 ～6 倍。立磨机的研制成功为 难处理金属矿物实现充分解离提供了技术保证，推 动了细粒级难选金属矿技术的进步，在难处理铁 矿、钼矿、铜、铜钼、铅锌、黄金矿等选矿领域中 应用前景广阔，随着矿石的贫细化，大型立磨机将 会在金属矿山细磨作业中得到越来越广泛的应用。 参考文献 [ 1 ] S t i e fDE ．T o w e rm i l la n di t sa p p l i c a t i o nt of i n eg r i n d i n g [ J ] IM i n e r a l sa n dM e t a l l u r g i c a lP r o c e s s i n g ，t 9 8 7 4 4 5 5 0 ． [ 2 ] M a r m o rF ．E n e r g y - s a v i n gf i n e - g r i n d i n gu s i n gt h eS a l a A g i t a t e d - M i l lS A M [ J j ．A u t b e m i t u n g s T e c h n i k ，1 9 9 3 ， 3 4 1 0 5 0 6 5 1 1 ． [ 3 ] 余永富．我国铁矿山发展动向、铁矿选矿技术发展现状 及存在的问题[ J ] ．矿冶工程，2 0 0 6 ，2 6 1 1 7 ． [ 4 ] 张国旺．超细粉碎设备及其应用[ M ] ．北京冶金工业出 版社，2 0 0 5 ． [ 5 ] Z h a n gGW ，Z h a ox ，L iZQ ，e ta 1 ．R e s e a r c h a n d A p p l i c a t i o n o f V e r t i c a l S c r e w S t i r r e dM i l l ．X X V I n t e r n a t i o n a lM i n e r a lP r o c e s s i n gC o n g r e s s [ CJ ．B r i s b a n e ， A u s t r a l i a ．2 0 1 0 1 4 3 7 1 4 4 3 ． [ 6 ] 张国旺，黄圣生．超细搅拌磨机的流场模拟和应用[ J ] ． 矿山机械，2 0 0 8 ，3 6 2 1 7 8 8 4 ． [ 7 ] 张国旺，肖骁，肖守孝，等．搅拌磨在难处理金属矿细磨 中的应用[ J ] ．金属矿山，2 0 1 0 1 2 8 6 8 9 ． [ 8 ] 肖骁，张国旺．微细粒矿物的选择性解离强化分选技术 [ J ] ．中国矿业，2 0 1 0 ，1 9 1 2 6 2 6 4 ． [ 9 ] J a n k o v i cA ．V a r i a b l e sa f f e c t i n gt h ef i n eg r i n d i n go f m i n e r a l s u s i n gs t i r r e d m i l l sl J 』．M i n e r a l sE n g i n e e r i n g ， 2 0 0 3 1 6 3 3 7 3 4 5 ． [ 1 0 ] 陈雯．贫细杂难选铁矿石选矿技术进展[ J ] ．金属矿 山，2 0 1 0 5 5 5 5 9 ． 万方数据