大型浮选柱在钼矿粗选作业中的应用研究

郭宏斌

（金堆城钼业股份有限公司，陕西 华县 714102）

浮选柱是一种新型高效浮选设备，20世纪60年代由加拿大人皮埃尔·鲍庭和唐·怀勒等人研制发明。在20世纪80年代以后，浮选柱的研究在气泡发生器和运行稳定控制上取得较大进展，出现了一大批各具特色的浮选柱。如加拿大的CFCC浮选柱，德国的KHD浮选柱，美国的FLOTAIR浮选柱，澳大利亚的Jameson浮选柱。我国在吸收国外浮选柱经验的同时，浮选柱的研制与应用也取得长足发展。浮选柱广泛的用于选别铜、铅、锌、钼、镍、锰、铁、白钨、煤、萤石、石墨、滑石、重晶石、磷灰石等，在选矿厂的应用范围不仅仅局限于精选作业，已扩展到粗选或扫选作业，国外已经出现了全浮选柱选矿厂。

1 浮选柱工作原理及应用趋势

1.1 浮选柱工作原理

浮选柱是一种逆流浮选设备，如图1所示矿浆从距顶部以下2米左右处由给矿分配器均匀给入，在柱底部附近安装有可从柱体外部拆装检修的气体分散发生器，产生的气泡在浮力作用下自由上升，矿浆中的微重颗粒在重力作用下自由下降，上升的气泡和下降的矿粒接触碰撞，疏水性矿粒则被捕获，附着在气泡上，从而使气泡矿化，矿化泡沫升浮至柱体上部形成矿化泡沫层，溢流至精矿泡沫槽中，非泡沫产品则由与柱底相连的尾矿管中排出。其工作液面高度和充气量由自控系统进行操作和管理。

与机械搅拌式浮选机相比，最大特点是采用矿粒与微细气泡逆流平稳接触的流动方式，提供大量捕收矿粒的机会。矿粒与气泡逆向运动，绝对速度虽小，相对速度却高，紊流度低。柱内气泡细小均匀，表面积大，在逆流条件下与矿粒接触机会更多，有利于提高浮选速度和回收率。柱内泡沫层厚度大，可以调节，再加上冲洗水的逆流清洗作用，因而富矿比大，可以显著提高精矿品位。

1.2 浮选柱发展趋势

浮选柱与浮选机相比有其自身优点：结构简单，占地面积小；五机械运动部件，安全节能；浮选动力学稳定，气泡相对较小，分布更为均匀，气泡-颗粒浮选界面充足，富集比大、回收率高、适合于微细粒及矿物的选别并且容易实现自动化控制和大型化；浮选速度快，可简化浮选流程，有效降低浮选作业次数。在国内选矿应用的有：丰源钼业有限公司钼矿扫选作业中的工业试验情况。结果表明，在整个矿浆试验过程中，设备运行良好。累计指标富集比在20左右，回收率在22%左右，全厂回收率提高1%～3%。高湛伟等率先对浮钼尾矿中的低品位白钨矿用浮选柱进行回收，开创了浮选柱选白钨的先河，取得了良好的效果，粗精矿品位为1.3%左右，粗选回收率在75%左右，精选回收率稳定在94%左右，精矿品位在22%以上。柿竹园多金属选矿厂钨粗选段采用柱机联合流程，钨粗选作业的回收率由65.71%提高到76.13%，提高了10.42%；钨总回收率由53.18%提高到63.96%，提高了10.78%，经济效益相当可观。

2 浮选柱在钼粗选中的应用

2.1 浮选柱应用于钼粗选的技术背景

金堆城钼矿是我国乃至世界上特大钼矿床之一，在多年来的选矿生产过程中，对钼矿选矿的技术研究一直没有停止过。2006年为提高钼精矿质量的选矿试验研究，在矿石可浮性较好的情况下，利用“浮选柱+浮选机联合流程”可全部生产出品位57%，精选回收率达到98%以上钼精矿。填补了国内外使用浮选法生产57%钼精矿的技术空白。

2.2 浮选柱在钼粗选中的应用

金钼股份百花岭选矿厂于2011年新建一条生产线，在磨矿产品细度为-0.074mm占60%的条件下，粗选采用“一次粗选、三次扫选，扫I泡沫经再磨后返回粗选作业”选别流程，粗选采用两台CCF型Φ5×10m浮选柱并联，粗扫选采用3组KYF-100m3浮选机。

CCF型Φ5×10m浮选柱在新生产线上的应用，通过与老生产线的对比改善了工艺指标，达到精矿品位57%、总实际回收率87%、总理论回收率87.2%的设计指标，并实现了选矿自动化技术操作，工作可靠，指标稳定。

在生产指标方面，浮选柱的泡沫层可以保持比较深的厚度，甚至可达700mm以上，极大地增强了两次富集作用，这在普通的机械搅拌式浮选机中是比较困难的，通过浮选柱粗选，使矿浆中单体解离度高（细颗粒）的钼优先上浮，得到较高品位的粗精矿，减少精选作业的压力，同时也减少了尾矿中细粒级的含量，为浮选机扫选作业创造了良好的条件，因为浮选机对细粒级回收效果明显弱于浮选柱，对整个粗选过程是很有利的。

2.3 浮选柱在应用中需要注意的问题

为了保证浮选柱正常运转并获得满意指标，在操作时要求严格控制给矿量、风量、和风压，并及时观察是否有下列情况出现：

（1）翻花现象。翻花的主要原因给入空气压力太高和气枪的开动个数，消除的方法是调整风压和调整气枪个数；

（2）尾矿管堵塞。这是操作中最容易发生的事故。堵塞的现象多数是由于矿浆中的矿石粒度太大，或因给矿量突然增大和尾矿管闸门开的太小以及柱中落入其它杂物等原因。排除方法：应该事先在排矿管最下端的适当位置安装高压水管，一旦发生堵塞，可用高压水来疏通，或打开尾矿旁路，同时要调整给矿量、给矿粒度；

（3）泡沫少。主要是由于空气量太少或药剂制度存在问题。消除办法是增大风量和调整药剂量以及控制搅拌时间等。同时要根据粗精品位的要求，设定合理的泡沫层。

（4）尾矿浆阀易磨损。尾矿颗粒较粗，浆阀磨损较快，使浆阀失控，迫使停车。排除办法：安装Y型尾矿管道，安装备用浆阀，一开一备。

结语

（1）浮选柱具有结构简单、运行稳定、维修方便、自动化程度高、富集比高等特点，对提高精矿品位和回收率由明显效果。（2）浮选柱在选矿厂的应用范围不仅仅局限于精选作业，已逐步扩展到粗选或扫选作业，并取得良好效果。（3）浮选柱在金钼股份百花岭选厂新生产线上粗选中的工业应用结果表明，粗选采用“一次粗选、三次扫选，扫I泡沫经再磨后返回粗选作业”选别流程是取得良好的效果，大型浮选柱在钼矿粗选中的应用是成功的。

[1]于晓霞.浮选柱技术及其应用于金川镍矿的可行性 [J].世界有色金属，2007（11）：20-25

[2]王选毅，谢凤祥，王勋兴.新型浮选柱工作原理及在钼浮选中的应用[J].中国钼业，2006（10）：22-23

[3]卢世杰，史帅星，陈刚刚等.大型浮选柱在钼矿扫选中的工业试验研究 [J].有色设备，2011（1）：21-24

[4]高湛伟，胡林生，郑灿辉等.浮选柱在低品位白钨矿粗选中的应用实践[J].中国钨业，2011（4）：27-29

[5]陈克锋，李晓东，石志忠等.柱机联合浮选在柿竹园钨粗选作业中的应用研究[J].有色金属（选矿部分），2012（2）：58-60