浮选机我国浮选机的进展

1、 金属矿山总第 284 期2000年第 2 期Series N o. 284 February 2000M ET AL M IN E我国浮选机的进展耿连胜( 寿王坟铜矿)摘 要 综述了我国各种先进浮选机的机型、结构特点和应用效果。应用效果表明: 我国浮选机的结构、性能已跨入世界先进水平行列。 关键词 浮选机 结构特点 应用The Advance of China. s Flotation MachinesGeng Liansheng( Shouwangf en Copper M ine)Abstract T he types, structural features and applicati

2、on results of China. s v ar ious advanced flotation machines are re- view ed. T he application results have shown that the structural performances of China. s flotation machines have stepped on t he world. s advanced level.Keywords Flot atio n machines, Structur al features, Applicat ion我国在 60 年代中期以

3、前, 浮选机品种单一, 大 孔作为矿浆通道。定子外增加了表面均布小孔的锥 形分散罩, 起稳定液面的作用。叶轮下部又增设了导流管和假底, 以便在槽内产生矿浆下部大循环, 有助于槽子下部矿粒的循环, 防止沉槽。JJF 型浮选机与维姆科浮选机相比, 不同之处是在叶轮和导流管之间增设了调节环结构。该机叶轮高、叶片面积 大、安装浅; 既能保证自吸足够的空气, 又有较强的搅拌力。叶轮直径小、周速小、叶轮与定子间隙大,因此叶轮与定子寿命长。与 型机相比, JJF 型浮 选机的叶轮直径小而高, 定子和转子的间隙基本上不影响充气量。JJF 型浮选机在大冶铁矿、德兴铜都使用型浮选机。生产实践表明,型浮选机存在容积

4、小、效率低、吸气量低、电耗高、叶轮盖板磨损 快、矿液面不稳、占地面积大等缺点。为改变我国浮 选设备的落后面貌, 适应选矿生产现代化的需要, 从60 年代中期至 90 年代, 我国选矿研究工作者相继研制了多种类型的比较先进的浮选机, 取得了辉煌成就。下面将着重概述我国浮选机的类型、结构特 点及应用效果。 1 我国浮选机的类型我国浮选机的类型大略分为两类。第一类是机 械搅拌式浮选机, 该类浮选机的型号有: JJF 型、XJZ 型、SF 型、BF 型等; 第二类是充气机械搅拌式浮选机, 这类浮选机有 CH F- X 型、LCH - X 型、K YF 型、XCF 型、H CC 型、CLF 型、Y X

5、型等。 2 我国浮选机的结构特点及应用效果下面笔者将按浮选机的类别重点介绍各种型号 浮选机的结构特点和应用效果。 211机械搅拌式浮选机 21111 JJF 型浮选机 1, 2JJF 型浮选机的叶轮和定子的结构形式与国外维姆科( Wemco) 机型相似, 它采用了深型叶轮, 形状为星形, 叶片为辐射状, 定子为圆筒形, 其上均布长 32 #矿等多家选矿厂用以分选铜、石墨等矿物均取得了优于 型机的指标 3 , 其性能已达到了国内外先进水平。该机主要适用于大中型浮选厂的粗、扫选作业。 21112 XJZ 型浮选机4该机是以型机结构为基础, 结合其它优秀浮 选机的结构特点进行性能优化后的一种新机型。

6、该机整机由吸入槽和直流槽组成。首槽仍用 型机的主轴部件, 直流槽结构为JJF 型结构, 不同的是去 耿连胜, 寿王坟铜矿选矿厂, 067100 河北承德市寿王坟镇。 耿连胜: 我国浮选机的进展2000 年第 2 期掉了下部所有稳流板装置。因此, XJZ 型浮选机可视为型机与JJF 型浮选机的联合机组。XJZ 型浮 选机克服了 JJF 型浮选机因只能自吸空气、不能吸 留了型机的自吸优点, 而且具有比型机吸气量大、功耗低、叶轮周速低、叶轮盖板磨损轻、矿液面稳定、适应性强和选别效率高等优点。1987 年在桓仁铜锌矿完成了 SF- 4 型浮选机的工业试验。在精矿品位有所改善的条件下, 与 6浮选机相比

7、, 铜、铅回收率分别提高 1125 个百分点和 1138 个百分点, 单容功耗节省 1116% , 叶轮周速低 9111%, 吸气量提高 6617% 。采用该机型可方便流程配置, 对流程复杂、选别段数多的选厂尤为合适。该机已达到 了国内外同类机的先进水平, 在大中小型选厂均可使用。 21116 BF 型浮选机 7该机槽体特点与SF 型浮选机相同, BF 型浮选机采用了带有双锥的闭式叶轮, 结构新颖, 有别于国 浆给设备配置上带来的困难; 它除了保留了型机自吸空气和吸浆能力、各作业水平配置、不用鼓风机 等优点外, 与型机相比, 还具有电耗低、磨损低、 寿命长、吸气量不易降低、起泡情况理想和选别效

8、果好等优点。1988 年, 诸暨铅锌矿选厂在铅锌系统用12 台XJZ- 11 型浮选机代替 20 台 5浮选机用来延长浮选时间。实践表明, 选铅系统在原矿品位等生产条件相同的情况下, 铅精矿品位由 71129% 提高到 79102% , 铅 回 收 率 由 85155% 提 高 到86169%; 选锌系统的浮选指标也有较大的提高。该机具有投资少、见效快、改造方便、安装容易、选别指标高等优点, 非常适用于中小型选厂的新建或改造。21113 环射式浮选机 3该机特点是采用特殊旋转叶轮, 甩出矿浆造成负压吸浆吸气, 并利用甩出的环形矿浆流从叶轮下部中心卷吸空气, 具有二次吸气作用, 增加了矿浆循环量

9、和混气面积。具有搅拌力强、浮选速度快、设备 结构简单、单位容积处理量大等优点。该机在铜录 山铜矿工业试验和生产实践中与 5 浮选机相比,内外其它浮选机的叶轮结构。与 型浮选机等传 统的半开式叶轮相比, 具有搅拌力强、节能和吸气量大等优点。槽体下部有较强的矿浆下循环, 有利于粗粒矿物的浮选和选别指标的提高。BF- 112 型浮选机与同容积的SF- 112 型浮选机于 1993 年在白乃庙铜矿进行了工业对比试验, 在条件基本相同的情况下, BF- 112 型浮选机与 SF- 112 型浮选机相比, BF- 112 型浮选机使铜回收率提高 215 个百分点, 金回收率提高 316 个百分点, 节电

10、21155% , 吸气量大 10%。 21117 GF 型浮选机 1GF 型浮选机主要由叶轮、定子、主轴、中心筒、槽体、吸浆管、轴承体、电机等组成。该机的特点是: 自吸空气, 自吸空气量可达 112 m3/ ( m2#m in) , 自吸给矿和泡沫中矿; 槽内矿浆循环好, 无粗砂停留, 槽内矿浆上下粒度分布均匀; 液面平稳, 分选效率高,有利于提高粗粒和细粒矿物的回收率; 功耗低, 比同 浮选时间仅为 5 浮选机的 30% 可提高 1 个百分点以上。 21114 棒型浮选机 360% , 精矿品位该机是一种浅槽型自吸机械搅拌式浮选机, 其最突出的特点是, 用扩散型的斜棒轮作为搅拌器, 并配以凸

11、台作为导向装置以及独特的弧形稳流板等充 气搅拌器组。该机有吸入槽和直流槽两种, 吸入槽与直流槽的主要区别是在棒型轮下部装有吸浆轮, 吸浆轮具有吸浆泵的作用, 能从底部吸入矿浆, 这是国产棒型机与国外类同的瓦曼型机的主要区别。该 机与 型机相比, 具有充气量大、搅拌力强、气泡分 散度高、浆气接触机会多、浮选速度快、结构简单、操 作维护方便、耗电量少等优点。该机型适合于中小 型选厂处理粒度较粗的易选矿石。 21115 SF 型浮选机 5, 6该机是一种槽内矿浆双循环自吸型机械搅拌式 浮选机。与其它吸浆型浮选机相比, 其主要结构特点是, 叶轮带有独创的后倾式上下叶片、叶轮; 槽体下部前后壁板向内倾斜

12、, 有利于矿浆流动和消除死角; 槽体后壁板上部向前倾斜, 起推泡作用, 尾矿箱调节闸门采用电动控制, 调节灵活方便。它不仅保 规格型机节省 15% 20%。易损件寿命比 型机延长 1 倍以上。该机适用于选别黑色、有色、贵金属和非金属矿物的中小型选厂, 该机处理的物料粒度范围为- 200 目 45% 90% , 矿浆浓度 45%。21118 新型细粒浮选机( 顺流浮选机) 8顺流浮选机由下导管、分离槽、精矿溜槽、泡沫冲洗水装置以及尾矿排出装置( 兼作分离槽矿浆液面高度控制装置) 等部分组成。该机采用分离槽体、外下导管、中充气矿化技术, 无需压气装置, 空气可以自动导入, 充气系数可高达 40%

13、60% , 大量充气, 下导管中气浆的强烈混合以及溶解气析出的活性微泡是该浮选机能有效捕集疏水性细粒的根本原 33 # 总第 284 期金属矿山2000 年第 2 期3015% , 叶轮周速低 218 m/ s, 叶轮和定子的寿命可提高 2 倍以上。 21213KYF 型浮选机1,11该机是一种深槽充气机械搅拌式浮选机, 该机采用/ U 0型槽体和空心轴充气。其独特之处是采用了独创的单壁后倾叶片倒锥台状叶轮、多孔圆筒气体分散器、较小的悬空式定子和中心活动推泡板等结 构。该机具有结构简单、安装方便、能减少矿浆短路和 防止槽底沉砂、有效利用气泡、节省风机风量、 能耗低、矿液面稳定、回收率高、停车不

14、需放矿等优点。 实践证明, KYF 型浮选机的性能已经达到和超过国外先进的OK 浮选机的水平, 按国外有关资料报道, KYF- 38 型浮选机与 OK - 38 型浮选机相比, 节电 20% 以上, 总机质量轻 15% 左右, 还具有结构简单、安装方便等优点。KY F- 38 型浮选机用于德兴铜矿三期工程, KYF- 38 浮选机与JJF- 16 型浮选机相比, 节电 5114% , 提高回收率 1118 1146 个百分点, 节省厂房面积 51%以上, 维修工作量减少70% 以上, 同时, KYF- 16 浮选机在牟定铜矿的工业试验表明, 与 6 浮选机相比, KYF- 16 浮选机使回收率

15、提高 1122 个百分点, 节电 43185% , 易磨件寿命延长 3 倍, 易损件耗量节省 80162% , 占地面积节省 4415% 。 21214XCF 型浮选机 1, 12该机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性难题。该机采用了既能循环 槽内矿浆和分散由鼓风机供给的低压空气, 又能从槽外吸入给矿和中矿泡沫的双重作用的叶轮, 与开式定子、无叶片盖板、连接管及进浆装置等组成叶轮 定子机构。这种浮选机可单独使用, 也可以与KYF 型等无自吸能力的浮选机联合使用。该机在工作原 理和结构设计上有独创性, 技术性能已达到国内外先进

16、水平。该机在银山铅锌矿的应用表明, XCF- 8型浮选机与原 6 机相比, 铅回收率提高 0167 个百分点, 锌回收率提高 1194 个百分点, 功耗降低2311 % , 2# 油节省 22% , 占地面积节省 40% , 易损 件寿命延长 1 倍以上。 21215CLF 型粗粒浮选机1,13该机叶轮采用了高比转数后倾叶片叶轮、下叶片形状设计或与矿浆通过叶轮叶片间的流线相一致, 具有搅拌力弱、矿量循环量大、功耗低的特点。在较低的叶轮周速下, 粗粒矿物可悬浮在槽子中部 因。该机的小型机对东鞍山细粒红矿进行了分流试验。试验结果表明, 该机与机械搅拌挂槽浮选机相比, 具有浮选速度快, 分选效率高的

17、特点, 特别是对 - 10 Lm粒级矿物的回收率能够提高 11 14 个百分点。到目前为止, 尚未有该机型放大机型的工业使用报道。 212充气机械搅拌式浮选机 21211 CH F- X 型浮选机 该机的叶轮盖板结构形式与美国丹佛 D-浮选机近似。该机两槽体靠背相连组成。与R 型型机相比不同地方是, 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, 空气由低压风机压入。浮选机槽体下部搅拌力强, 消除了矿浆在机内出现的分层和沉砂现象。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

18、优点, 适合于要求充气量大、矿石性质复杂的粗重难选矿石的浮选。不足之处是无自吸能力, 需设置低压风机, 中矿返回需设泡沫泵, 不利于复杂流程的配置。该机型浮选机在寿王坟铜矿、金堆城钼业公司、大姚铜矿等 10 多个大中型选矿厂使用, 均获得了优于型机的效果3 。 X 型浮选机 9, 1021212 LCH-LCH - X 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D- R 型浮选机和CH F- X 型浮选机的垂直上循环的特点外, 又增加了叶轮下部表面空气泡和矿浆分布不均的弊病。LCH - X 型浮选机的混合区与丹佛D- R、CHF - X 型浮

19、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、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 优点。L CH - X5m3 型浮选机于 速低、功耗1984 年在金岭铁矿完成了工业试验, 试验结果表明, 在流程结构、原矿品位相同, 磨矿细度比 6 浮选机粗 5107% , Cu、Co、S 的精矿品位比 6 浮选机分别提高 01305 个百分点、01008 个百分点和 01809 个百分点的情况下, LCH - X 5m3 的Cu、Co、S 的回收率比 6系统分别提高 31507、419

20、5、11851 个百分点。此外,油用量减少 28173% , 功耗降低15183% , 占地面积 节省 3017% , 设备质量 轻 34 #2# 耿连胜: 我国浮选机的进展2000 年第 2 期区, 而返回叶轮的循环矿浆浓度低、粒度细, 不仅有利于粗粒浮选, 也有利于细粒浮选。槽内建立了上升矿流, 有利于附着有粗粒矿物的矿化气泡上浮。格子板造成的悬浮层使粗粒矿物悬浮在格子板上, 可减少槽内紊流, 有助于粗粒浮选。该机的总体结构及叶轮、槽体结构合理, 属国内外首创, 达到了国内外先进水平。CLF 型粗粒浮选机在大厂矿务局长坡锡矿工业试验表明, 在给矿粒度为 017 mm 情况下, 0115 m

21、m 以上级别的矿物回收率比 6浮选机高 5 16 个百分点, 0115 mm 以下级别的矿物回收率比 6 机略高, 比 6机节电 1214% , 叶轮和定子寿命可延长 3 倍以上。在大冶铁矿提高白钨矿回收率的应用研究表明, 采用 CLF 型粗粒浮选机, 把细磨流程改为粗磨流程, 减少了有用矿物的过粉碎, 在铜回收率提高 1167 个百分点、硫回收率提高01571 个百分点的情况下, 白钨矿回收率由 5% 提高到 2717% , 松醇油和黄药用量分别降低 42111% 和7114% , 吨原矿电耗节省 1 kW#h。 21216 HCC 型浮选机 1, 14该机叶轮采用螺旋叶片单层半封闭结构叶轮

22、, 叶轮下部设有锥形导流台, 槽体四周下部设有稳流板。具有充气量大、空气弥散好、搅拌力强、浮选速 度快、矿液面稳、适用于选别粗重矿物、能耗药耗 优点。HCC- 4 m3 外充气环射式强浮选机在铜 应用表明, 采用该机后, 精矿金、银品位分别提高5196 g / t 和 14125 g/ t , 回收率分别提高 13122 个百分点和 6126 个百分点, 系统生产能力提高 3184%,而且有利于脱水等后续作业。 选磷浮选机 15, 1621218该机能满足充气量任意调节的要求, 采用这种浮选机可以满足选磷工艺对选磷浮选机提出的要求。为保证流程畅通, 使细而粘的泡沫能顺利地返回, 浮选机设计成具

23、有吸浆能力的吸入槽和浆能力的直流槽两种。分别由叶轮、空气分配器、定子、主轴、轴承体、空气调节阀和槽体组成。吸入式为吸浆增设了接管、中心筒盖板、给矿管和中矿管。 浮选机槽底为/ U 0型, 吸浆槽叶轮采用带有上下叶片的叶轮, 直流槽采用单壁后向叶片, 叶轮呈双倒锥形, 没有上叶片。吸浆式叶轮的上叶片为辐射状, 下叶片和直流式叶轮的叶片都为后倾某一角度。吸入式叶轮直径比直流式一般大 12% 19% , 下叶片高度为直流式的 1/ 4 左右。采用悬空式径向矩叶片开式定子, 安装在叶轮周围斜上方, 由支脚固定在槽底上。定子和叶轮径向间隙较大, 一般在 70 90 mm。1995 年选磷浮选机在瓮福磷矿

24、进行试生产, 生产结果表明, 该技术达到国内外先进水平, 可有效地从磷矿石中排除磷酸盐杂质, 获得了良好的工艺指标和高质量的精矿。该机具有选别工艺指标高、 节能、节省药剂、操作维护简单等特点, 值得在选磷工业中推广应用。 3联合机组在浮选机配置中的应用充气机械搅拌式浮选机性能虽然优越, 但在单种设备配置中因自身 浆能力, 各作业的浮选机均需阶梯配置, 泡沫产品需用泡沫泵返回。这样很不利于选厂的生产管理, 如果遇到复杂流程无疑是难上加难, 因此联合机组应运而生。联合机组的产生与应用, 使充气机械搅拌式浮选机在应用方面更加完美, 在性能发挥方面更加充分。如 SF/ JJF- 8 机组在西林铅锌矿、

25、ZSF - 8/ CHF- X14 机组在寿王坟铜矿以及XCF/ KYF- 24 机组在金堆城钼业公司等的应用均取得了显著效果17, 18 。联合机组的应用, 不但提高了选别指标, 而且大幅度降低了基建或老厂改造费用以及电费和维修费, 更加便利了生产管理和生录山矿的工业试验表明, 在硫化矿浮选与型浮选机相比, 药剂用量可节省 20%, 而回收率可提高 14 个百分点, 单位电耗节省 10%, 磨损件寿命可延长 1 倍以上。 21217 YX 型闪速浮选机 1该机槽体为一个下端带锥形的圆筒, 主轴部件带有特殊设计的叶轮, 实行外充气。主要安装在磨矿分级回路中, 用于处理旋流器沉砂, 优先浮出单体

26、解离的有用矿物, 减少过磨, 提高金属总回收率。它具有常规浮选机所不具有的性能。该机是通过叶轮 的旋转, 把矿浆从槽体底部抽吸上扬, 使粒度粗、浓度大的沉砂物料处于悬浮状态。YX- 2 型浮选机在德兴铜矿泗洲选厂应用表明, 该机能实现在高浓度、粗颗粒状态下的浮选, 底流浓度可达 70% 75% 。筛分 结果 表 明, 精矿 + 01074 mm 占 产操作。联合机组的研制与应用, 表明了我国在浮选机的研究和应用方面已日趋成熟, 必将会大大68189% , 而常规浮选精矿 + 01074mm 仅 占推动我国浮选技术的发展。 27179% , 该机浮选精矿中含金 81348 g/ t, 而原来最终

27、精矿含金为 710 g/ t。该机作业回收 率达14 1 096 % 。YX- 8 型浮选机在安徽狮子山铜矿 35 # 总第 284 期金属矿山2000 年第 2 期41984, ( 2) : 28 33结语从以上综述可以看出, 我国在浮选机的研制方3面已经进行了多方位的探索。从机械搅拌式浮选机 到充气机械搅拌式浮选机, 从小型浮选机到大型浮选机, 从粗粒浮选机到细粒浮选机, 从普通浮选机到专业化选别浮选机以及从常规浮选机到用于磨矿分 级回路的预选浮选机等多方面的研究工作均取得了 长足进步, 而且各类浮选机的生产已基本实现了系列化, 基本满足了不同选厂所提出的各种要求。从选厂规模来看, 它能满

28、足日处理 10 t 以下到 10 万 t 级选厂的要求; 从选别矿物来看, 它能满足有色金属、稀有金属、贵金属、黑色金属等需要; 从选别矿物粒度来看, 它既能选别常规粒级矿物, 又能满足选别粗粒级或细粒级矿物的要求; 从浮选机用途来看, 有用于粗选、扫选、精选作业的浮选机, 还有用于磨矿分级回路的预选浮选机; 从浮选机设备配置上看, 不仅能阶梯配置, 也能平面配置, 特别是独创的联合机组使机械搅拌式浮选机和充气机械搅拌式浮选机在 使用中达到了完美的统一, 增强了浮选机对特殊地形配置或老厂设备改造的适应能力。总之, 我国在浮选机的研制方面已经取得了令世人瞩目的辉煌成 就。但是, 在粗粒浮选机、细

29、粒浮选机和专业浮选机方面仍需加大研究力度, 以满足我国矿产资源日趋 贫化、复杂化的特殊要求。 参 考 文 献4韩寿林等1 XJZ 型机械搅拌式浮选机1 有色金属, 1989, ( 3) : 24 27刘桂芝等1 SF- 4 型浮选机的研制1 有色金属, 1988, ( 4 ) : 39 43李忠堂等1 SF- 4 型高效率浮选机应用实践 1 金属矿山, 1991,( 7) : 53 54文书明1 国内外浮选机的研究与开发1 国外金属矿选矿, 1998, ( 7) : 39 415678何廷树等11996, ( 7) : 34 36细粒浮选机的研制和现场分流试验1 金属矿山,9邱广泰等1LCH- X 5m3