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1、浮选设备与工艺的现状及发展趋势feigeoer摘要：随着世界经济及国内经济的持续迅速增长和浮选理论研究和浮选设备技术的不断进步，浮选设备的种类不断增加以及浮选工艺的不断改进，应用领域也不断扩大，本文综述了近年来国内外浮选设备及工艺的发展和应用现状，并提出了今后浮选设备及工艺的发展方向。关键词：浮选设备发展方向Abstract：WiththeworldandChinaseconomygrowingSustainedlyandrapidly,thefloatationtheoryresearchandequipmenttechnologymakingbigprogress,thetypesoffl
2、oatationequipment,theimprovementoffloatationprocessandapplicationareasbeingincreasedandextended,thestatusofdevelopmentandapplicationsoffloatationequipmentsandprocessesintheworldandChinadomesticduringtherecentyearsarediscussedinthisarticle.Keywords：FloatationEquipmentsDevelopmenttrends0.引言泡沫浮选法已经成为了世
3、界上选别矿物原料的最主要的方法，作为实现矿物浮选的关键性设备一浮选设备在矿物加工过程中发挥着极其重要的作用；同时随着入选矿物性质的变化，浮选工艺也随之进行改进与调整。多年来，随着浮选理论的不断发展与完善，浮选设备与浮选工艺都在不断的被改进。下面就浮选设备及工艺的发展作一介绍。1 .浮选设备的现状及发展趋势根据工作原理，现有的浮选设备可以分为以下几类，即机械式浮选设备，浮选柱和反应器/分离器式浮选设备。机械式浮选机根据充气方式可分为自吸式浮选机和充气机械搅拌式浮选机，此类浮选设备的共同特点是均带有机械搅拌器，由于发展最早，应用最广，针对这两种浮选设备的研究也比较深入，因此机械式浮选设备种类规格齐
4、全，发展较快；浮选柱属于无机械搅拌器浮选设备，近些年来，随着浮选理论研究的深入和新型充气材料以及方式的发现，浮选柱的研究再度成为研究和关注的热点，国内外对浮选柱的研究报道很多，取得了一定得成果；而反应器/分离器式浮选设备的基本工作原理同浮选柱相似，充气器置于柱体外部，柱体则单独做为分离器，充分利用综合力场，这种浮选设备浮选速较快，性能较好，具有较好的发展前景。1.1 机械式浮选机1. 1.1OK浮选机OK浮选机是芬兰奥托昆普公司70年代初产品，属于充气机械搅拌浮选机一类。所需空气由外部供给，叶轮不起搅拌矿浆的作用，而像泵一样的吸入矿浆，并把一部分空气有效地弥散在矿浆中去，但它不能靠叶轮自吸返回
5、泡沫和矿浆。此外，美国道尔-奥利维公司生产的道尔-奥利维浮选机的结构与OK浮选机基本相同。近些年来，我国研制的BSK型浮选机和KYF型浮选机是采用了道尔-奥利维和0K浮选机优点的产品。OK浮选机的叶轮由许多垂直叶片组成，其叶片外形像一根平裁的抛物线组成，底部较窄，顶部宽被覆盖，矿浆从下部进入叶轮，然后喷射到直径较大的顶部。空气通过空心轴向下，由叶轮叶片间的缝隙而出，叶轮的空气和矿浆通道是彼此独立的。它的矿浆循环图在槽内形成上下两个反向的椭圆形循环。从而在槽内形成4个区，即在叶轮附近形成紊流区，在叶轮上部依次形成稳流区，半泡沫区和稳定泡沫区。这类浮选机的转速较慢，叶轮磨损小，工作噪音小，能处理高
6、达60%的矿浆浓度。空气弥散好，能获得细小的气泡，类似瑞典萨拉公司AS型浮选机的性能，适合于矿石比重在2.8-2.9吨/米3的细物料的粗扫选作业。1.1.2Wemco浮选机Dorr-OliverEmico公司的WemCO是世界上最大的浮选机生产厂家之一，最近几年已安装了400多套容积为130米3的浮选机，160的浮选机已经在南美洲投入使用。其代表性的产品是WemCOI+1浮选机和Wem-CoSmartCeII浮选机。两者的结构基本相同，SInartCeIi浮选机吸收了WenICO1+1浮选机的优点，采用圆筒型的槽体结构，圆锥形的通气引流管和泡沫集中器（推泡器），在每个槽子中间部位都有转子式分散
7、器，有强力搅拌和通气双重作用。周围的空气靠旋转的转子通过立管吸入，由分配器将其分散成微小的气泡并以旋转状均匀地分布于整个矿浆内，由于采用了自吸气结构从而省去了鼓风机和通气管网的费用O通气机构置于远离槽底的上方位置，减小了转子和分散罩的磨损，而且停车后可以立即启动。叶轮叶片和定子均用耐磨橡胶模制而成，采用完全的分段对称式结构，转子可以顺时针或反时针运转，也可以上下颠倒使用，实现磨损面和未磨损面的互换。1.1.3RSCTM浮选机MetSo公司RSCTM（ReaCtOrCellSyStem）浮选机采用一种深型叶片机构（DeePVane）,具有一定形状下部边缘的竖直叶片和空气分散隔板按特殊形式排列，这
8、种结构能产生强力的辐射状泵唧作用，将矿浆泵向槽壁，并产生很强的回流到叶轮的下方，减少沉槽。RCS型浮选机有三个重要的特点：（1）下部区域的固体达到良好的悬浮和输送，使颗粒与气泡多次接触，以达到回收所有粒级的物料；（2）减少了上部区域的紊流，防止较粗颗粒的脱落；（3）有一个稳定的液面，尽可能减少颗粒的机械夹带目前该浮选机有容积规格为520OnI:1.L4Dorr一OIiVer浮选机Dorr一OliverEmiCO公司的DorrOliVer浮选机是充气式机械搅拌浮选机，目前该机的规格为0.而一2OO11该机叶轮的叶片特性总的类似于OUtOkUmPU浮选机的叶片设计，因此其矿浆循环形式与OUtOkU
9、mPU浮选机基本相同。其叶轮被短的定子叶片包围，定子叶片从圆环顶径向地悬挂着，从空心轴释放出的空气直接进入转子叶片间的泵送导沟，矿浆从下面进入，而混合物直接从转子上部喷出。1.1.5CHFX型浮选机及LCHX型浮选机CHFX型浮选机该机的叶轮盖板结构形式与美国丹佛DR型浮选机相似，两槽体靠背相连。与A型机不同，其盖板上方进气筒周围有一个倒锥形的矿浆循环筒，进气筒下部有一个钟形口，空气由低压风机压人，槽体下部搅拌力强，消除槽内分层和沉砂现象。该机具有矿浆通过能力大、浮选速度快、充气量可调范围大、占地面积小、叶轮周速低、矿浆液面平稳、叶轮与盖板易于安装和调整、药剂和电耗低、生产指标好等优点，适合于
10、要求充气量大、矿石性质复杂的难选矿浮选。不足之处是无吸浆能力，需设置低压风机，中矿返回需设泡沫泵，不利于复杂流程配置。该浮选机在寿王坟铜矿、金堆城钳业公司、大姚铜矿等10多个大中型选矿厂使用，均获得了优于A型机的效果。1.CHX型浮选机是一种双向循环矿浆和双向充气的充气机械搅拌式浮选机。其叶轮结构独特之处是除了具有丹佛DR型浮选机和LCHX型浮选机的垂直上循环特点外，又克服了叶轮下部表面气泡和矿浆分布不均的弊病。LCHX型浮选机的混合区与丹佛DR、CHFX型浮选机的混合区的不同之处是，混合区大，矿浆循环量大，气泡在整个混合区分散得较均匀，因此该型机具有充气量大、充气量可调范围大、气泡分散均匀、
11、液面平稳、矿浆循环量大、混合区独特、有利于粗粒浮选、叶轮周速低、功耗低等特点。1.1.6BGRIMM浮选机北京矿冶研究总院(BGRlMM)自20世纪60年代以来就致力于浮选设备技术的研究及推广应用。近几年，BGRIMM系列浮选机在通用化、多样化、大型化、系列化和利用综合力场等应用研究方面又迈出了开创性步伐，特别是在浮选机大型化方面出现了较大进展，继2000年研制了我国第一台KYF50大型浮选机和2005年研制出KYF160超大型浮选机之后，2007年又研制出了KYF200浮选机。BGRIMM系列浮选机目前已有JJF、KYFCLF、SF、BF、YX、GF等IO种型号近百种规格的浮选机及浮选机联合
12、机组。从充气方式来看，既包括充气式浮选机，也包括自吸气机械搅拌式浮选机；从选别的对象来看，能满足有色金属矿、稀有金属矿、贵金属矿、黑色金属矿、非金属矿、化工原料及污水处理等需要；从适用选矿厂的规模来看，它能满足日处理lot10万t级选厂的需求；从选别矿物的粒度来看，它既能选别常规粒级矿物，又能满足选别粗粒级矿物的要求；从适用场合来看，既有适用粗选、扫选、精选等各作业阶段的浮选机，也有可用于磨矿回路中的闪速浮选机；从浮选机配置上看，不仅能阶梯配置，也可平面配置，特别是独创的平面配置的联合机组更适于老选矿厂的改造。全国已有几百家厂矿应用了1万多台该系列浮选机，占全国浮选机应用总量的85%以上。例如
13、北京矿业研究总院自行研制的XCF/KYF型浮选机。KYF型浮选机是一种充气机械搅拌式浮选机，创新点在于独特的叶轮-定子结构。叶轮采用高比转数后倾叶片。槽内流体运动状态合理，矿浆悬浮状态好，矿粒分布均匀，泡沫层稳定。矿浆液面自动控制系统工作可靠，控制器功能强，配置灵活，调节性能好，充气量调节容易，操作维护简单，故障率低。XCF型浮选机是一种充气机械搅拌式浮选机，不仅具有充气机械搅拌式浮选机的优点，又能自吸给矿和中矿，解决了充气机械搅拌式浮选机不能自吸矿浆这个世界难题。该机的创新点在于开发了既能循环槽内矿浆和分散有鼓风机供给的低压空气，又能从槽外部吸人给矿和中矿泡沫的这种具有双重作用的叶轮，与开式
14、定子、无叶片盖板、连接管及进浆装置等组成叶轮-定子系统。该机既可单独使用又可以与KYF浮选机联合使用。KYF型浮选机以单槽容积算，有10?-2000?共15种规格。其中KYF200浮选机是目前我国容积最大的浮选机，槽体为圆形，具有内外双泡沫槽，矿化气泡可以快速回收，减少粗粒脱落的概率。JJF型浮选机是由北京矿冶研究总院研制成功的一种高效、节能、自吸气机械搅拌式浮选机。采用深型叶轮，形状星型，叶片为辐射状，定子为圆筒形，其上均布长孔作为矿浆通道。定子外增加表面均布小孔的锥形分散罩，起稳定液面的作用。能自吸空气，叶轮下部又增设导流管和假底，以便在槽内产生矿浆大循环，有助于槽子下部矿粒的循环，防止沉
15、槽。该机的特点是叶轮高度大，叶片面积大，安装深度浅，既能保证自吸足够空气，又有较强的搅拌力，叶轮直径小，周速低，叶轮与定子间隙大，因此叶轮与定子寿命长。JJF型浮选机单槽容积从Im3-ISOm3共有14种规格。CLF型粗粒充气式浮选机扩大了浮选作业的粒度范围，在不降低中、细粒级回收率的基础上，显著提高了+0.15mm和+0.45mm粒级的回收率。该机叶轮采用高比转数后倾叶片叶轮，搅拌力弱，矿浆循环量大，功耗低，该机创新点在于特殊设计的活动式格子板安装在距槽底1/3槽深处，格子板使粗粒矿物的矿化气泡上升距离短，使粗粒矿物处在浅槽浮选状态下，并且减少了上部区域矿浆的紊流，建立了一个稳定的分离区和泡
16、沫层。该机工作原理为：当浮选机叶轮旋转时，来自鼓风机的低压空气通过分配器周边的孔进入叶轮叶片问，与此同时假底下面矿浆由叶轮下部被吸人到叶轮叶片间，矿浆和空气在叶轮叶片间充分混合后，从叶轮上半部周边排出，排出的矿浆空气混合物由定子稳流后，穿过格子板，进入槽内上部区。此时浮选机内部区矿浆中含有大量气泡，而外侧循环通道内矿浆中不含气泡（或含有极少量气泡），于是内外矿浆就形成压差，在此压差及叶轮抽吸力作用下，内部区矿浆和气泡在设定的流速下一起上升通过格子板，将粗颗粒矿物带到格子板上方，形成粗颗粒矿物悬浮层，而矿化气泡和含有较细矿粒的矿浆则继续上升，矿化气泡升到液面形成泡沫层，含有较粗矿粒的矿浆则越过隔板经循环通道，进入叶轮区加入再循环。1. 2浮选柱浮选柱是加拿大的布庭和特列姆于1961年发明的。近年来，国内外投入了较多的力量来研究浮选柱，而且取得了一定得成果，许多新型的浮选柱在一些选厂进行了应用。1.2. 1美国
