充氣浮選機(jī)在選礦廠的應(yīng)用研析
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論文導(dǎo)讀：全部改用充氣浮選機(jī)。原礦性質(zhì)。前幾年由于處理礦量逐年增加。銅回收率：92.57%�；厥章�，充氣浮選機(jī)在選礦廠的應(yīng)用研究與實(shí)踐。
關(guān)鍵詞：充氣浮選機(jī)，原礦性質(zhì)，處理礦量，回收率
中國(guó)有色集團(tuán)撫順紅透山礦業(yè)有限公司（原紅透山銅礦）已具有50年的生產(chǎn)經(jīng)歷，為采、選、冶聯(lián)合企業(yè)。目前，礦山保有地質(zhì)儲(chǔ)量900萬噸，選礦各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了歷史較好水平，銅回收率：92.57%；鋅回收率：73.22%；硫回收率：73.50%。前幾年由于處理礦量逐年增加，礦石性質(zhì)隨著開采深度的變化也發(fā)生著變化，原浮選設(shè)備已不適應(yīng)選別工藝的要求，導(dǎo)致生產(chǎn)指標(biāo)下降。通過對(duì)充氣式浮選機(jī)的研究和原浮選設(shè)備的對(duì)比分析，銅、鋅、硫浮選設(shè)備全部改用充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，提升了設(shè)備裝備水平，改善了技術(shù)作業(yè)條件，使三種產(chǎn)品的回收率得到大幅度提高，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果。
1 原礦性質(zhì)
撫順紅透山礦業(yè)有限公司為典型的銅、鋅多金屬硫化礦石，礦床類型為中溫?zé)嵋撼涮罱淮V床，并以充填為主交代為輔。
礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦等，主要脈石礦物有綠泥石、石英、絹云母、透閃石、角閃石、綠簾石和方解石等。
礦石中銅、鋅與鐵的硫化物致密共生，閃鋅礦、黃銅礦沿黃鐵礦裂隙充填交結(jié)，具有交代溶蝕作用，黃銅礦呈點(diǎn)滴狀分布在閃鋅礦中，礦石中的黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦嵌布緊密。黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦均賦存于石英—絹云母片麻巖中。畢業(yè)論文，回收率。畢業(yè)論文，回收率。黃鐵礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦以粗粒為主，黃銅礦以細(xì)粒為主，粗粒較少。金屬礦物嵌布極不均勻。
2生產(chǎn)工藝流程
撫順紅透山礦業(yè)有限公司選礦廠采用的是兩段磨礦、優(yōu)先浮選工藝流程，即兩段連續(xù)磨礦、優(yōu)先選銅、銅尾選鋅、鋅尾選硫的優(yōu)先浮選工藝。此工藝于1991年7月改造并投入運(yùn)行后，比較適合選礦廠的選礦生產(chǎn)。經(jīng)過幾次局部改造后，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都取得了較好的效果。工藝流程詳見圖—1
工藝流程圖圖—1
3 改造前存在的問題
優(yōu)先選銅浮選工藝的最初設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1400t/d，為了發(fā)揮規(guī)模效益，以適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，選礦廠的處理礦量逐年增加，由優(yōu)先浮選改造之初的40多萬噸／年擴(kuò)大到60多萬噸／年。處理礦量的增加造成浮選設(shè)備生產(chǎn)能力不足，導(dǎo)致原有的設(shè)備配置與生產(chǎn)作業(yè)量不匹配，進(jìn)而導(dǎo)致選礦工藝條件達(dá)不到要求，最終影響選礦生產(chǎn)指標(biāo)，通過對(duì)前幾年的指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析（見表—1）可說明浮選時(shí)間短和浮選設(shè)備生產(chǎn)能力的不足。
歷年來主要技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì) 表－1
| 年份 | 礦量 | 原礦品位（%） | 回收率（%） | 改造情況 | |||||
| （萬噸） | 銅 | 鋅 | 硫 | 銅 | 鋅 | 硫 | |||
| 94 | 48.5 | 1.449 | 2.584 | 21.304 | 89.55 | 71.48 | 70.88 | ||
| 95 | 51.93 | 1.491 | 2.466 | 20.432 | 90.50 | 72.7 | 71.64 | 增加4臺(tái)浮選機(jī) | |
| 96 | 54.21 | 1.46 | 2.444 | 20.515 | 89.6 | 70.58 | 67.45 | ||
| 97 | 56.82 | 1.477 | 2.408 | 20.386 | 90.51 | 70.4 | 68.11 | ||
| 98 | 61.77 | 1.466 | 2.532 | 21.911 | 90.14 | 71.7 | 69.51 | ||
| 99 | 62.62 | 1.507 | 2.52 | 20.691 | 89.94 | 71 | 69.14 | ||
| 2000 | 61.7 | 1.59 | 2.28 | 19.950 | 90.26 | 72.4 | 69.09 | ||
| 2001 | 64.7 | 1.529 | 2.55 | 20.937 | 91.04 | 72.51 | 70.65 | ||
| 2002 | 64.88 | 1.57 | 2.479 | 20.228 | 91.16 | 72.12 | 62.92 | ||
| 2003 | 64.45 | 1.605 | 2.400 | 20.748 | 91.41 | 72.33 | 72.7 | ||
| 2004 | 57.8 | 1.659 | 2.324 | 21.206 | 91.55 | 71.52 | 71.95 | ||
| 2005 | 53.5 | 1.618 | 2.287 | 20.700 | 92.35 | 71.29 | 71.87 | 銅浮選機(jī)改造后 | |
| 2006 | 55.1 | 1.551 | 2.247 | 19.797 | 92.69 | 73.59 | 73.13 | 鋅、硫浮選機(jī)改造后 | |
| 2007 | 58.4 | 1.463 | 2.305 | 20.650 | 92.57 | 73.22 | 73.5 | ||
為了解決銅回收率低的問題，在95年進(jìn)行了一次延長(zhǎng)選銅浮選時(shí)間的改造，增加四臺(tái)10m3機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，延長(zhǎng)浮選時(shí)間10分鐘，銅回收率比上年提高1％。2001年以后，由于銅原礦品位的上升，使銅回收率有所提高。
3.1 銅尾產(chǎn)品考查分析
對(duì)不同處理礦量條件下銅尾礦鏡下考查結(jié)果見表－2。
銅尾單體解離測(cè)定結(jié)果表－2
| 總臺(tái)時(shí)量 （t/h） | 品位 （％） | 單體銅 （％） | 連生體（％） | 合計(jì) （%） | ||
| 銅一脈 | 銅一鋅 | 其它 | ||||
| 74.38 | 0.24 | 35.31 | 32.37 | 20.5 | 11.82 | 100 |
| 54.36 | 0.133 | 23.35 | 59.07 | 11.37 | 6.21 | 100 |
銅尾對(duì)比分析表明：給礦量大時(shí)，銅尾單體損失增加，充分說明浮選時(shí)間不足和浮選機(jī)效率低，不能充分回收單體銅，采用高效浮選機(jī)和延長(zhǎng)浮選時(shí)間是回收單體銅的有效途徑。
3.2 原機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的缺點(diǎn)
在引用充氣式浮選機(jī)之前，浮選設(shè)備一直使用老式的機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。通過多年的生產(chǎn)實(shí)際，發(fā)現(xiàn)該浮選機(jī)存在很多缺點(diǎn)：1）浮選機(jī)底部存在一定的死區(qū)，礦漿不循環(huán)，根據(jù)實(shí)測(cè)，處理能力降低10%左右，效率較差；2）礦漿循環(huán)性能差，礦化程度低；3）液面不穩(wěn)定，4）充氣量小，泡沫層��；5）能耗較高。因此，原機(jī)械攪拌式浮選機(jī)已不適應(yīng)目前的生產(chǎn)工藝，是影響技術(shù)指標(biāo)的主要原因。
4充氣式浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
北京礦冶研究總院經(jīng)過多年的研制，生產(chǎn)出了新式充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，分別是XCF和KYF兩種浮選機(jī)。在多家礦山應(yīng)用后，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果。
4.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
XCF和KYF浮選機(jī)是充氣攪拌式浮選機(jī)的一種，該浮選機(jī)采用“U”型槽體、空心軸充氣和懸掛定子，尤其是采用了一種新式葉輪。畢業(yè)論文，回收率。這是一種葉片后傾一個(gè)角度的錐形葉輪，類似于高比轉(zhuǎn)速的離心泵輪，揚(yáng)送礦漿量大、壓頭小、功耗低且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在葉輪腔中還裝置了多孔圓筒形空氣分配器，使空氣能預(yù)先均勻地分散在葉輪葉片的大部分區(qū)域，提供了較大的礦漿空氣接觸界面。
4.2 工作原理
在浮選機(jī)工作時(shí)，隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)，槽內(nèi)礦漿從四周經(jīng)槽底由葉輪下端吸到葉輪葉片之間，同時(shí)，由鼓風(fēng)機(jī)給入的低壓空氣經(jīng)風(fēng)道、空氣調(diào)節(jié)閥、空心主軸進(jìn)入葉輪腔的空氣分配器中，通過分配器周邊的孔進(jìn)入葉輪葉片間，礦漿與空氣在葉輪葉片間進(jìn)行充分混合后，從葉輪上半部周邊向斜上推出，由安裝在葉輪四周斜上方的定子穩(wěn)定和定向后，分散到整個(gè)槽子中。氣泡上升到泡沫穩(wěn)定區(qū)，經(jīng)過富集過程，泡沫由刮板掛出，進(jìn)入泡沫槽。還有一部分礦漿向葉輪下部流去，再經(jīng)葉輪攪拌，重新混合成礦化氣泡，剩余的礦漿流向下一槽，直到最終成為尾礦。
4.3 設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)
�、佟⒊錃饬看�，氣體彌散均勻；②、能耗低，節(jié)能顯著，比一般浮選機(jī)可節(jié)電30%-50%；③、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維修； ④、礦漿循環(huán)性能好，藥劑消耗少；⑤、葉輪起離心泵作用，使固體在槽內(nèi)保持懸浮狀態(tài)；⑥、停車后不放礦亦可以順利啟動(dòng)；⑦、具有先進(jìn)的礦漿液面控制系統(tǒng)，便于操作和調(diào)節(jié)；⑧、U型槽體，減少短路循環(huán)。
5 充氣式浮選機(jī)的應(yīng)用
通過多次技術(shù)論證和分析，將原浮選設(shè)備改為XCF和KYF充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的改造方案，在技術(shù)上是可行的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的，利用兩年的時(shí)間，先后對(duì)銅浮選設(shè)備、鋅浮選設(shè)備和硫浮選設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代，全部采用了XCF和KYF充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。
5.1 銅浮選設(shè)備改造方案
將原有18臺(tái)粗掃選浮選機(jī)全部拆除，新安裝20臺(tái)10m3充氣浮選機(jī)，增加2臺(tái)，形成每個(gè)系列4:3:3配置方案，即更新了設(shè)備又延長(zhǎng)了浮選時(shí)間。
銅浮選改造投入生產(chǎn)后，浮選時(shí)間得到延長(zhǎng)，強(qiáng)化了選別過程。同時(shí)充氣式浮選機(jī)空氣分散好，浮選液面穩(wěn)定，這些特點(diǎn)有利于技術(shù)指標(biāo)的提高。投產(chǎn)以來運(yùn)行穩(wěn)定，同期對(duì)比，銅回收率提高1.26%，銅精礦質(zhì)量也相應(yīng)提高，統(tǒng)計(jì)指標(biāo)見表－3。畢業(yè)論文，回收率。
銅浮選改造前后指標(biāo)對(duì)比 表－3
| 時(shí)間 | 處理礦量(萬噸) | 銅原礦品位(%) | 銅精礦品位(%) | 銅回收率(%) |
| 2004年11月—2005年9月(改后) | 49.1 | 1.626 | 20.815 | 92.56 |
| 2003年11月—2004年9月(改前) | 55.6 | 1.667 | 20.648 | 91.3 |
1）指標(biāo)效益
54(萬噸)×1.626%×1.26%×2.5萬元＝276萬元
2）備件費(fèi)
改造后每年多消耗四套水輪蓋板,增加備件費(fèi)2.4 萬元。
3）電費(fèi)
改造后銅浮選增容119kw，每年增加電費(fèi):
119×24時(shí)×340天×75%×0.4元/度=29.1萬元。
與前期相比，多收銅含量110噸，年多創(chuàng)效益244.5萬元，取得顯著成績(jī)。畢業(yè)論文，回收率。另外，充氣式浮選機(jī)易損件少，檢修方便，維護(hù)費(fèi)用低。
5.2 鋅、硫浮選設(shè)備改造方案
根據(jù)銅浮選設(shè)備改造成功方案，對(duì)鋅、硫浮選設(shè)備進(jìn)行改造。將原有的鋅浮選23臺(tái)浮選機(jī)全部拆除，安裝充氣式浮選機(jī)25臺(tái)形成粗掃選4：2：2配置；硫浮選部分，粗選區(qū)不動(dòng)，掃選11臺(tái)機(jī)械式浮選機(jī)更換為12臺(tái)充氣式浮選機(jī)，形成粗、掃選每個(gè)系列4:2:2配置方案。
鋅、硫浮選設(shè)備改造投入生產(chǎn)后，取得了與銅浮選相同的效果，同期對(duì)比，鋅回收率提高2.97%，硫回收率提高1.94%，統(tǒng)計(jì)指標(biāo)見表－4和表－5。另外，易損件磨損小，其費(fèi)用可節(jié)約70%-80%；礦漿循環(huán)性能好，藥劑消耗少，可降低耗量10%—15%。畢業(yè)論文，回收率。
鋅浮選改造前后指標(biāo)對(duì)比 表－4
| 時(shí)間 | 處理礦量（萬噸） | 鋅原礦品位(%) | 鋅精礦品位(%) | 鋅回收率(%) |
| 2005年9月—2006年6月(改后) | 50.49 | 2.261 | 49.256 | 72.39 |
| 2004年9月—2004年6月(改前) | 48.46 | 2.292 | 49.71 | 69.84 |
硫浮選改造前后指標(biāo)對(duì)比 表－5
| 時(shí)間 | 處理礦量（萬噸） | 鋅原礦品位(%) | 鋅精礦品位(%) | 鋅回收率(%) |
| 2005年9月—2006年6月(改后) | 50.49 | 20.31 | 38.49 | 72.83 |
| 2004年9月—2004年6月(改前) | 48.46 | 20.624 | 38.176 | 70.71 |
效益計(jì)算:
鋅 504930噸×2.261%×2.55%×2.5萬元/噸=727.80萬元
硫504930噸×20.310%×2.12%÷35%×120元/噸=74.54萬元
總效益: 727.8+74.54=802.34萬元，
6 結(jié)語
XCF和KYF充氣攪拌式浮選機(jī)是我國(guó)比較先進(jìn)的一種高效、節(jié)能型浮選設(shè)備，槽內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)合理，礦漿懸浮狀態(tài)好，礦粒分布均勻，泡沫層穩(wěn)定，礦漿循環(huán)性能好，藥劑消耗少，礦漿液面自動(dòng)控制系統(tǒng)工作可靠、調(diào)節(jié)容易。選礦廠先后利用兩年的時(shí)間對(duì)銅、鋅、硫浮選設(shè)備進(jìn)行改造，全部改用充氣浮選機(jī)，效果非常顯著，技術(shù)指標(biāo)大幅度提高，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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[4]撫順紅透山銅礦選礦廠.紅透山銅礦選礦廠生產(chǎn)工藝考察報(bào)告[R]. 2003，9.
