浅谈浮选柱的研究现状

1、第 6 期2002 年 12 月No. 6Dec. 2002选煤技术COAL PREPARATION T ECHNOLOGY现 状浅 谈 浮 选 柱 的 研 究王跃( 国投新集能源股份有限公司, 安徽 淮南232170)摘要综述了浮选柱的研究现状及其最新进展, 较详细地阐述了几种典型的浮选柱发泡器与几种典型浮选柱的特点, 并简要论述了浮选柱的应用特点。 关键词 气泡发生器中图分类号: TD934柱体高度进展文献标识码: A浮选柱、5 0 型浮选柱、苏联有色金属研究院浮选柱、Leeds 浮选柱 6 、MTU 充填介质浮选柱 7 、电浮选柱和磁浮选柱8, 9 、多层搅拌浮选柱 10 、多层段浮选

2、( 俄罗斯) 11 。改进的高柱型浮选柱具有浮选产率高、选择性好等优点, 不足之处主要是单位容积分选效率低, 操作维修不便。高柱型浮选柱由于大多数1前言自从 1961 年加拿大工程师 Boutin 和Tremblay 首先发明了浮选柱以来, 世界上很多国家都开展了对浮选柱的研究。尤其是最近几年, 浮选柱的研究 / 热0 又悄悄兴起。有关浮选柱和气泡发生器的专利现已有约100 个。从两届国际浮选柱会议及新近研究反映出, 其研究侧重点主要是浮选柱的气泡发生器和柱体高度。因而笔者按这两个方面对各类浮 选柱进行了归纳分类: 按气泡发生器类型, 将浮选柱分为内部充气型和外部充气型; 按柱体高度则为高柱型

3、和矮柱型。大量研究工作表明, 浮选柱总的 是在层流流态下进行矿化与分离, 因而碰撞矿化效率低, 矿浆停留时间长。 312 矮柱型浮选柱。 矮柱型浮选柱是当前浮选柱研究的热点, 有代表性的有以下几种:(1) ) 全泡沫浮选柱 12 。结构见图 1。其特点是: 空气、水、起泡剂一起给入柱体充气区中, 整个柱体全为气泡充满, 入料从柱中上部给入泡沫中, 完全利用泡沫富集作用进行分选, 可获得很高的精矿品位; 柱体高度仅 1m 左右。缺点是矿浆停留时间短, 矿化不充分。 发展趋势是: 由内部充气型向外部充气型发展,高柱型向矮柱型发展。 由2浮选柱发泡器研究进展1, 2典型的气泡发生器主要形式有如下几种

4、:(1) ) 内部发泡器。主要形式有: 主管发泡器、过滤盘式发泡器、砾石床层发泡器、电解微泡发生器。 (2) ) 外部发泡器。主要形式有: 旋流型发泡器、气/ 水发泡器、美国矿业局型发泡器。 一般产生微泡的方法有电解法、压力溶解法、 机械气泡诱导法等。目前研究认为, 浮选柱最好的发泡方式是联合压力溶解和机械气泡诱导法。美国矿业局外部发泡器就是这种方式, 这已被工业实践证明为可取的发泡器形式。 3浮选柱柱体高度研究现状 1 5几种典型的浮选柱按柱体高度可作如下划分。311高柱型浮选柱图 1 全泡沫浮选柱( 2) Wemco- Leeds 浮选柱 13 。结构见图 2。它是将Leeds 浮选柱与W

5、emco 浮选机结合的产物。其特点是: 具有机械充气搅拌装置, 矿浆均匀, 粗 有代表性的主要有以下几种: 加拿outin 浮选柱、Flotair 浮选柱、波兰KFP 型浮选柱、乌克兰5第 6 期2002 年 12 月 25 日选煤技术粒不易沉淀; 柱内装有几层隔栅介质辊, 悬动介质辊随泡沫层密度变化, 上下浮沉, 自动调节辊间间隙, 以控制精矿品位; 高度接近常规机械浮选机高度; 柱顶加冲洗水, 排除泡沫中脉石夹杂。该柱缺点是结构复杂。 区, 从而吸入空气产生气泡, 矿粒在下导管与气泡碰撞矿化, 下行流从导管底口排入分离柱内, 矿化气泡上升到柱体上部的泡沫层, 经冲洗水精选后流入精矿溜槽,

6、尾矿则经柱体底部锥口排出。该柱具有以下特点: 矿粒与气泡的碰撞矿化发生在下导管内, 柱体只起使矿化气泡与尾矿分离作用, 实现了矿化与分离的分体浮选策略; 浮选柱高度低, 由于气泡矿化过程不发生在柱体内, 省去了常规浮选柱中的捕集区高度 ( 约占总高度的 80%) 。工业用的Jameson 浮选柱高度仅 2m; ) 矿粒在下导管内滞留时间短, 连同柱体内总停留时间为 1min, 因而浮选效率高; 下导管内矿浆含气率高达40% 60% , 而普通浮选柱气溶率为 4% 16%; 矿浆通过混合头的喷嘴以射流状进入下导管, 从而形成负压将空气吸入, 省去了正压充气设备, 全机唯一动力设备是一台给料泵,

7、节省了生产投资和电耗。该柱缺点是: 矿浆停留时间短, 对可浮物较多的物料 ( 如煤) , 往往需要设置多段扫选; 下导管内不易充满, 给矿波动时, 分选过程不稳定; 对气体的劈分成泡过程不完善, 在下导管内产生 / 气团0, 在柱体内形成 / 气弹0, 影响分选效果。 图 2 Wemco- Leeds 型浮选柱11 给料; 21 逆水流; 31 机内横向槽; 41 进气管;51 刮泡器; 61 泡沫聚集板; 71 介质辊; 81 矿浆排出口;91 排出管; 101 搅拌器; 111 稳流板 ( 3) 旋流充气浮选柱 14。 结构见图 3。这是由美国犹他大学Miller 教授发明的将重选水力旋流

8、器与浮选相结合的产物。其主要特点是: 矿浆切向压力给入, 将从多孔柱壁压入的空气剪切成气泡, 气泡从柱壁向柱中心移动过程中, 与颗粒发生碰撞附着, 矿化速度高, 因而浮选速度快, 其处理能力相当于同容积浮选机的 50 倍; 沉砂环形排矿, 矿浆基本属于 / 塞流0; 设备体积小, 多孔介质 孔眼不易堵塞, 缺点是器壁磨损较甚,感性较大。 参数变化敏图 4 詹姆森浮选柱结构示意图4 浮选柱的应用特点现在, 浮选柱技术已广泛应用于多种物料的分选, 如硫化矿物 ( 铜矿、辉钼矿、锑矿等) , 工业矿物 ( 硫酸盐矿、钾盐矿和磷酸盐矿物等) , 煤、石墨及其它非金属矿的分选, 它有如下特点: 浮选柱多

9、用于处理量大的粗选和扫选作业, 也可用于浮选之前的预选和尾矿的再选作业。 浮选柱可用于品位极低的矿物的分选, 如金属、稀有金属和某些有色金属和非金属矿中的金、银、钼、钨、铅、 锌及重晶石、滑石、铁矿、铜矿等。 浮选柱中泡 图 3 旋流充气浮选柱11 进气管; 21 给矿; 31 溢流; 41 连接管;61 多孔介质柱体; 71 外套柱体; 91 基座;51 溢流管;101 沉砂;( 4) Jameson 浮选柱 15 17 。结构见图 4。这是由澳大利亚Jameson 发明的新构思浮选柱, 其工作原理是将调好药剂的矿浆用泵经入料管打入下导管 的混合头内, 通过喷嘴形成喷射流而产生一负压6第 6

10、 期王 跃: 浅谈浮选柱的研究现状2002 年 12 月 25 日沫量与刮泡方式有关。如 50-10 和 50 - 40 浮选tional coal preparation processing, 1979Yang D C1 A new packed column flotation system1Column Flo- tationc88143- 54Bhaskar Raju G, Prabhakar S, Khangaonkar P R1 Benefication of low grade ores by electro - column flotation technique. Col-

11、 umn Flotation c881293- 298Sonolikar R L, Mandlekar V A1 Effect of magnetic field on col- umn flotation of ore containing magnetic content1 Column Flota- tionc881 299- 304Schneider J C, Vanweet G1 Design and operation of the hydro- chem flotation column. Column Flotationc881287- 292 Rubinstin J, Bad

12、enicor V1 New aspects in the theory and prac- tice of column flotation. proceeding of the XIX International Mimeral Processing Congerss, Vol1 31113- 116Jameson G J1 A new concept in flotation column design. Col- umn Flotation c881 281- 285Vernon R Degner1 Wemco - leeds flotation column develop- ment

13、1 Column Flotation c88. 267- 275Miller J D Ye Y, Gopalakrishnan S1 Development of the air- sparged hydrocyclone. Column Flotationc88. 305- 313 Jameson G J, Manlaping E V1 Applications of the Jamesonflo- tation cell1 Column c91陶长林1 詹姆森浮选柱) ) ) 浮选工艺的一大技术突破.中国矿业, 1995, 4 ( 1)7柱, 适于泡沫量为 5% 10% 的矿物; 而 5

14、0 - 80和 50- 100 浮选柱, 适宜的泡沫量应不高于 50% 。 浮选入料粒度可以很细, 一般- 01074mm 的含量高达 50% 以上的入料仍可得到有效分选。 浮选柱可以串联使用。柱间高差可以不超过 115 2m。 89浮选柱具有明显的节电效果,或增加产率。 并可提高精煤品位105结语11本文阐述了浮选柱技术的研究现状, 力于浮选柱研究人员提供思路与方向。 参考文献望能为致121朱友益, 张强, 王化军. 浮选柱技术的研究现状及发展趋势. 冶金矿山设计与建设, 1996 ( 3) : 3 7Mckay J D, et al1 Column flotation and bubble

15、 generation stud- ies at the bureau of mine, Column Flotation c881173- 186J B 亚纳多1 浮选柱技术现状1 杨培章译1 国外金属矿山 , 1991 ( 1) : 51 56刘随芹, 郭梦熊 1 浮选柱的研究及发展趋势1 选矿机械 , 1990 ( 4) : 35 39朱友益, 张强, 王化军1 新结构短柱体浮选柱的研究现状.化工矿山技术, 1996 ( 5) : 23 2613214315416517刘炯天, 欧泽深1 詹姆森型浮选柱的研究.选煤技术,6Dell C E, Jenkins B W1T he Leeds

16、flotation column.Interna-1995 ( 1) :26 297COAL PREPARATION TECHNOLOGY2002 No. 6( Total 174)BimonthlySponsor:SelectedContents&English AbstractsNo. 6 ( Oct. Issue) 2002, Serial No. 174p GeneralAdvanced CWMTechnology is a Reliable Technology for 0 Re- placing Oil with Coal0 in Reality, , Dong Ping et a

17、l ( 1) Abstract: CWM, as a coal - based new fluid fuel, is mainly used in power stat ion boiler, industry boiler and industrial fu-r nace. CWMtechnology is a reliable and safe technology for re- placingoilwith coalas industriallyusedfuel, which istechnically feasible, clean and reasonable in economy

18、.Keywords: energy structure, CWM technology, technology for re- placing oil with coalDiscussion on the Current State of Research on Column Flotation, , , , , , , , , Wang Yue ( 5)Abstract: Description is made on the current state of the research work carried out on flotation column and its present p

19、rogress. De- tailed elaboration is also given in the paper, of the characterist ic of several typical flotation columns together with related bubble generators. The application performances of flotation columns are discussed in the paper as well.Keywords: bubble generator, height of column, progress

20、p Test and ResearchExperimental Research on Flotation Column Used for Separation of Difficult- to- Wash Coal Slime , , Sun Dong et al ( 8) Technic and Ecnomic Comparison between the Systemof Circular Centrifugal Flotation Machine and that of Conventional One , , , , , , , Gao Zhensen et al ( 10) App

21、lication Research on Material Making CWM Jetting Nozzleof, , , , , , , Ding Zeliang et al ( 13) Abstract: CWMtechnology is an important partof the strategyon the development of clean coal technology in China, in which, however nozzle device is a key factor in CWM firing implement. The wear- resistan

22、ce and heating impact resistance has a direct influence on economy and safely in CWM application. A comment is made in the paper, on research and applicat ion of thematerial that is usedto manufacture CWMjetting nozzle both at homeand abroad. The development trend of the nozzle material is also put forward.Keywords: coal water mixture ( CWM) , nozzle, hard alloy, ce- ramicAnalysis on Application of Xishan Clean Meagre Coal as an Inje-t ting Coal for Blast Furnace , Guo Tiangang ( 16)Tangshan Branch, Research InstituteChin