采用微泡来改善细粒物料的浮选.pdf

／- ] 撕 车 ； 料 ’ ／ 7 ； 、7 采用微泡来改善细粒物料的浮选 [ 美刊 斯基林矿业述 评 报 道] 泡沫浮 选法通常被认 为是细粒 物料选 别成本效应最 好和用途最 广泛 的工艺。 遗憾 的是 ， 常规浮选 回路在选 别 ～1 0 t m超细 粒物 料时的效果 往 往很差 ， 影 响细粒物料 浮选效果 的最重要 问 题 之一 就是常 规浮选 机 中水 动力学 条件较 差 。 为克服常规浮选机存在的缺陷， 在 8 0 年 代初弗吉尼亚工学院就研究了微泡浮选法 目前 以 Mi c r o c e l 为商标销售 的这 种 已获专 利 的工艺 ， 在工业上 已成 功地表 明它能用于获 取高品位 浮选精矿 的场合 。 在该工艺中 ， 超细 粒物料 在导入直 径为 l 0 0 ～d O O ta m 的微 泡的 浮选柱 中进行 选别 ， 微泡是 由一种 新型 的气 体弥 散系统产生 的， 这种 系统 是 由一些平行 的轴 向混 合器构 成 ， 部分 矿浆通过 搅拌器 循 环 。 Mic r o c e l 浮选桂工艺的描述 该设备基 本上分 为三个 区域 ， 即类似 于 常规浮选回路 的粗选 、 扫选和精选 区 从泡沫 ．矿浆 界面下 部给入 的矿 浆流 与粗 选 区中的 上 升气 泡作逆流运动 。 矿化气泡进入泡沫 曙， 在该处 用冲洗水 排除所夹杂 的物料 ， 这样泡 洙区就 作为精 选阶段 进到 浮选柱庶 部的部 分物 料成 为再循 环矿浆 的一部分 ， 用 泵送 到 气泡发生器以产生微泡， 在底部的气泡与矿 浆作顺流运动 ， 使气泡与颗粒之间紧密接 触 ， 故可进一步 回收一些漏 失的疏水 颗粒 ， 这 样 ， 气泡产生的区域就作为扫选 作业 区。在气泡 产生 区域的下部通过的物 料从 浮选柱排 出作 为尾矿 。根据靠近矿浆顶 部的压力传感器显 示 的数字 进行尾矿 流量 的调节 ， 以保持 浮选 柱 内固定的矿 液面 。 在产生微泡的回路 中采 用了一个装在离 心泵 高 压侧部 的轴 向式 静态 混合器 图 1 ， 部分矿浆以较高的速度被泵送到轴 向混合 器 ， 以获 得足 以产生微泡的剪切速度 。 在液流 中导入 定量 的气体和起泡剂 。当流体通过一 组 静止叶片 时， 气体受 剪切作 用而 产生 许多 细泡 。这 方法与常规浮选机中采用的通过 转 子． 定子 产生气 泡的方法 实际上是一样的 ， 所 不同的是 ， 轴 向混合器产生的剪切力太得多 。 由于 只有少 部分矿浆 通过该混合 器 ， 故 总能 耔 叱常规浮选法少 。轴 向混合器还能产生较 均 匀的气泡分 布 ， 因为它是一种 单向流装置 。 这种 充气 系统可 在含 3 0 ～ 5 0 气 体体 积 的 悬浮液内形 成极 细的气泡 。 中选得铁品位 6 2 的精矿。 米哈依洛夫采选 公司制造了处理量为 5 0 t ／ h 的重选设备。此 设备在米 哈依洛夫采选公 司选矿厂的安装和 试验工作 应当加快 。 最后指 出 ． 克 里沃 罗格氧化矿 采选 公 司 的建设已处 于收尾阶段。第 一套综合工程应 于 1 9 9 2 1 9 9 3年 投入生产 。在 投产 前的 时 期 ， 科 学 研 究 工 作 的 方 向 应 当 是 提 高 6 P ．M3 5 ／ 3 1 5型 磁选 机各个 别部件 的作业可 靠性 I 研制和试验新型介质 ， 以提高磁场的分 选 效率 } 研 究工作 应包括克里 沃罗格 氧化 矿 采选公司矿石基地 新克里沃罗格采选公司 和南部采选公司 氧化矿石的工业试验， 以及 新建公司设计中的自动化系统和装备的研究 及其对制造和工艺设备安装质量的监控等。 完成上述工作， 将有助于新建公司顺利投产。 口 刘明鉴译 维普资讯 麓患●犀麓 圉 1 在线微泡发生器的简明示意圉 静态混 合的气体发 生器 比现有发生器系 统 有一些优越性 ， 首先也是最 主百 的就 足在 静 态混合器 内产生高度 的紊 流 ， 使 能形 成非 常细 的气泡 。 根据直接摄 影测 定 。 该装置可产 生 1 O O 一4 D 0 m的气泡 。此外 ， 产生这样的细 泡总能耗较低 ， 近期在现厂进行的试验表明 ， 这 种微 泡发生系统所需 的总能耗 比工业气泡 发生系统的总能耗可 降低 2 5 。同时 浮选矿 浆 可直接泵送通过这些发生器而 几乎不造成 堵塞， 无需像许多浮选柱厂商提供的充气系 统那样 需要 加新水来产生气泡。这不仅降低 了水耗 。 同时 也使 浮选柱 内矿浆有 效滞 留时 间尽量延长 ． 并使 脉石矿物的 固体 含量 尽可 能地高 。这 种充气系统 的根本优点是发生器 内没有造成维修难 题的移动 部件 ， 如果 整个 发 生器 已磨损 时 ， 由于其外部装配 方式 使之 能 易于拆卸和更换而不影响浮选柱的操作 。 微泡浮选柱工艺一个 较有吸引力的应用 就是可获得 用于直接燃 烧的涡轮机和柴油发 动机的超级精煤 灰分 2 和特级精煤 灰 分O ． 8 燃料 。 在原煤 的半工业试验 中， 试 样 的制 备是用颚式破碎 机对原煤 破碎后 ， 再 用锤碎 机粉碎和用搅拌磨机 细磨 。用该程序 制备的细磨 产品的颗粒 平均直径通常为 5 ～ 1 0 u m。细磨后 的 样品 在 搅 拌槽 稀 释 到 5 ～ 1 O 固体 并加入适量 的煤油捕收剂进行调 浆 ， 将足量 的 Do w f r o t h M一 1 5 0起 泡剂直接 加 入 微泡发生器 ， 以产生 微泡并维持 稳定 的泡 沫。 在整个试验中， 气体和冲洗水的表面速度 分 别 保持 在 7 5 1 0 0 e ra／ rai n和 1 5 2 0 e ra／ mi n。 试验表 明， 大 多数 中阿 巴拉契亚煤 经 选别 后 可得到 符合 生 产褪级 精 煤燃 料 要求 灰分 2 的产品。像埃尔克霍恩 N o ． 3煤 那样 的样 品经选别 后 。 灰 分可降 低到 1 ． 5 以下 ， 可燃 分回收率可保持在 9 9 。用经重 介质旋流器预选 的埃 尔克 霍思 N o ． 3煤 层样 品再选时 ， 可得到特级精煤 灰分9 6 ， 浮选精矿 中 T i O 杂质含量 非常低 0 ． 2 5 。常规浮选工艺从未获得 如此相 近的试验结 果 ， 这 表明上述试验 结果 是特别令人鼓 舞的。 6 表 2 Mi c r o c e l 浮选柱对高岭土的选男 结果 缔矿率 T i o 高岭 土 试验 f L ／ b 给矿 产品 回收率 l _ 3 2 j ．4 6 0 ． 2 5 9 6． 2 2 40 l _ 4 6 0 ．2 0 9 6． 3 3 6 0 】 ． 46 0 ． j 9 9 6 ．1 铜矿石的浮选 第一套工业型 Mi c r o c e l 浮选 柱近期在亚 利桑那的塞浦路 斯西里塔铜钼矿选 厂安装完 毕 ， 该 设 备是将 现有 2 m 直径 的精 选浮选 柱 装上微泡发生器而改造成 的。给料 中含 C u 8 1 5 ， Mo O ，4 1 ， 3 ， 粒 度 为 6 D 一 3 2 5 目。据 称采 用微泡方法选别的回收率 比现有 方法选 别的高 。 在安装微泡 发生器前 ， 曾用选 厂人 员设 计的气泡发 生系统进行 了一些基 本试验 ， 还 用由厂家提供 的、 市场销 售的 气泡 发生器 进 一 步进行 了试验 。这个试验系统均在相近的 水与 空气给入 量下进行 ，在初步试验后再用 Mi c r o c e l 充气系统 作晟 终的 比较试验 。在装 上 微泡发生器进行 设备改造后 ， 通 常可得 到 铜 平均 回收率 8 7 ， 钼平均 回收率 7 的结 果 这结果与其 它两种充气系统的任何一种 相 比， 铜 回收率 提高 1 8 2 0 ， 钼 回收率提 高 l 0 一l d 。此外 ， 微泡发生器消耗的压缩 空气量仅为其它两种系统的 1 ／ 3 ～l ／ 2 。 细煤的潭选 Mi c r o c e l 浮 选柱 工艺另一个 成功 的工业 应用就是近期完成的对现有选 煤厂分级旋流 器 溢流 的选别 。 在西 弗吉尼亚南部的选煤厂 ， 原煤处理能力 为 l 3 6 D t ／ h ， 生产 出的精 煤中的 灰分 为 l 0 --1 2 ， 总回收率 为 5 5 。 由于实验室型与半工业型 浮选柱获得了 良好的 结果 ， 故进 行 了工 业 型 2 ． d m 直 径 Mi c r o c e l 浮选 柱 的设 计 与安 装 ， 用 于这 些 物 料 的选别 。匹兹堡 I C F凯泽工程公司承担浮 选柱 的设计与 加工 ， 为该选煤 厂设 计 的工业 型浮选柱示意图如图 2所示 。虽然 在试验的 维普资讯 圉 2 分选细煤的工业型 Mi c r o 叫 弹选柱示意圉 第 一周 内遇到 一些小困难 ， 但浮选 柱的工作 陛能 达到 了设计规范 。 试验结果表 明。 浮选柱 能较稳 定地 选 出含 灰分低 于 所要 求的 l O 的精煤 。可燃成 分平均 回收 率 为 6 O 或更 高 ， 在 取样 过程分析表 明给 料灰分含量 偏差 大 d 5 ～6 0 的情况 下 ， 泡 沫产品一直 较稳 定 ， 这是很令人鼓 舞的。 结论 1 ， Mi c r o c e l 浮选柱 的设计是 在浮选 中利 用 由称为微泡 的微细气泡而 产生的较高浮选 速率 常数 的原理 。采用泡沫 冲洗使 能消除造 成产品品位恶化的超细 颗粒脉 石矿 物的夹杂 现象 。 2 轴 向静态混合的气泡发 生系统比其它 现有的气 泡发生系统有一些 优越性 ， 包括 能 在较低 的能耗 下 产生很 细的气 泡} 极少 可能 发生堵塞现象 } 浮选设备包括扫选作业 } 无需 加新水 ， 无可动部件 ， 易于在 线维修和更 换部 件 。 ． 3 ． Mi c r o c e l浮选 柱 已表 明其 性 能 良好 ， 能适台于各 种应用场 合 ， 包 括生产高质 量的 燃料煤 } 从高 岭土 中排除杂 质 ； 用于铜一 钼矿 石的选别 。 4 ， 目前 已完 成设备 的工业化 ， 并 已将微 泡工艺转入工业应用中 。工业 型的生产设备 已成 功地安装并 已在选 矿厂和 选煤 厂进行试 验 ， 用于各种细粒 物料 的有效选别 。口 马玉 聪摘译 上接 第 l 5页 随着选厂于 1 9 9 2年 4月扩建 ， 巴里克金 矿 的 采 矿 生 产 能 力 从 5 4 4 0 t ／ d增 加 到 1 5 0 0 0 t ／ d 。 该矿 山 1台高压釜可处理硫化矿 ， 1 9 9 1年平 均 超过 1 8 0 0 t ／ d ， 1 9 9 2年上 半年 2 台高压釜交付使用 6 月份投产 。另外的 3 台高压釜正在建设中， 将于 1 9 9 3 年第一季度 建完 。那时将 有 6台高压釜投入生 产并 有 2 台磨机将 改 为仅处理 硫化矿 。 其 日处理 量达 1 5 0 0 0 t 。口 音仁华摘译张晓云校 本期译文除署名外均 由罗树庭校 7 维普资讯