選礦培訓(xùn)-浮選設(shè)備

浮選

選礦培訓(xùn)教材

第四章浮選設(shè)備浮選機(jī)是實(shí)現(xiàn)浮選的過程的重要設(shè)備，浮選時，礦漿與浮選藥劑調(diào)和后送入浮選機(jī)，在其中經(jīng)攪拌和充氣，使欲浮目的礦物附著于氣泡上形成礦化氣泡，浮到礦漿表面形成礦化泡沫層，泡沫用刮板刮出，或以自溢的方式溢出，即得泡沫產(chǎn)品，而非泡沫產(chǎn)品則自槽底排出。。浮選技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的好壞，與所采用的浮選機(jī)的性能密切相關(guān)。第一節(jié)浮選機(jī)的基本作用

1）使礦漿處于湍流狀態(tài)，以保證礦粒的懸浮和藥劑的分散，并以一定動能運(yùn)動、碰撞，實(shí)現(xiàn)礦粒和藥劑的附著。

2）引入空氣，產(chǎn)生大小合適、數(shù)量足夠、穩(wěn)定性適宜的氣泡，使之分散在礦漿中，以一定的動能運(yùn)動，并和藥劑、礦粒碰撞，產(chǎn)生選擇性粘附、實(shí)現(xiàn)礦化。

3）礦化氣泡能升至液面，形成三相泡沫層，并產(chǎn)生二次富集作用，泡沫精礦和尾礦能及時排出。1.1浮選機(jī)應(yīng)具有以下作用

1.2浮選機(jī)各作用區(qū)的分布混合區(qū)中，氣泡群和礦粒進(jìn)行大量碰撞，有些跟隨葉輪攪拌作紊流運(yùn)動，其氣泡速度可達(dá)100cm/s,但氣泡的升浮運(yùn)動較慢。在浮選區(qū)，礦化的氣泡在上浮過程中隨靜水壓力的減小，升浮速度逐漸加大。到了泡沫區(qū)（或刮泡區(qū)），大量礦化氣泡聚集，氣飽升浮速度降低，甚至停止，氣泡兼并增加，兼并過程中水化膜破裂時泄下的部分水帶走夾在泡沫層中的疏水性差、吸附較弱的雜質(zhì)顆粒，起到二次富集作用1.3對浮選機(jī)的基本要求浮選生產(chǎn)中，性能優(yōu)良的浮選機(jī)應(yīng)滿足下列要求：①充氣量大且易調(diào)節(jié)。氣泡數(shù)量直接影響浮選速度。選煤時由于精煤產(chǎn)率大，決定浮選機(jī)生產(chǎn)能力的主要因素是充氣量。此外，不同礦物或浮選的不同作業(yè)（粗選、掃選、精選）各有其合適的充氣量，這就要求充氣量要易于調(diào)節(jié)。②攪拌強(qiáng)度要足夠，以保證礦漿濃度、顆粒和氣泡在浮選機(jī)內(nèi)的分布均勻及藥劑的分散，滿負(fù)荷停車后易于直接重新啟動。③礦漿通過能力大，以適應(yīng)較高的處理量；槽內(nèi)礦漿循環(huán)量大，以保證礦粒與氣泡接觸機(jī)會多。1.3對浮選機(jī)的基本要求和評價④形成穩(wěn)定的礦漿液面和泡沫層，及時穩(wěn)定地排出泡沫精礦。⑤結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，能耗低，壽命長，能長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。⑥適應(yīng)自動化需要，調(diào)節(jié)方便、靈活，減少檢側(cè)儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量。1.4對浮選機(jī)的基本評價目前各行業(yè)尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)評價浮選機(jī)性能，下列指標(biāo)采用較多，可作為評價的參考依據(jù)：①充氣性能與浮選指標(biāo)（精礦、尾礦質(zhì)量和數(shù)量）。②處理能力（各種形式）。③動力消耗（噸原礦計）。④價格、安裝、操作、維修費(fèi)用及占地面積等。浮選礦漿充氣氣主要包括兩個過程氣泡的生成及氣泡的兼并和溶解。1.5浮選機(jī)中礦漿的充氣1.5.1氣泡的生成氣泡生成原則上有三種方法：(1）機(jī)械攪拌作用將空氣流粉碎形成氣泡機(jī)械攪拌式浮選機(jī)氣泡生成主要通過此法，形狀不同的轉(zhuǎn)子或葉輪對礦漿進(jìn)行激烈攪拌，使礦漿產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋渦運(yùn)動。由于旋渦的剪切作用吸人浮選機(jī)的空氣被分散成直徑不等的氣泡。1.5.1氣泡的生成(2）空氣通過多孔介質(zhì)的細(xì)小眼孔形成氣泡壓入式浮選機(jī)（如浮選柱等）的氣泡生成用此法。壓人的空氣通過帶有細(xì)小孔眼的多孔介質(zhì)，如微孔陶瓷、帆布等。特別的充氣器后便會產(chǎn)生細(xì)小氣泡。但空氣的壓力要適當(dāng)：太小時不利于空氣透過，氣泡數(shù)量少；過大時又易形成噴射氣流而不成泡，并造成液面不穩(wěn)。壓力大小由充氣器決定。(3）氣體從礦漿中析出形成微泡在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，空氣在水中的溶解度約為2%，當(dāng)壓力降低，溶解的氣體便會以微小氣泡的形式從溶液中析出。析出的微泡具有直徑小、分散度高、氣-液界面大、有選擇地優(yōu)先在疏水性較高的表面析出等特點(diǎn)，因而稱為活性微泡。近代浮選機(jī)設(shè)計時很注意確保大量微泡并以此強(qiáng)化浮選過程。微泡在礦粒表面的析出有利于突破礦粒與氣泡之間的水化層，當(dāng)粗粒表面有微泡時，其他氣泡可通過微泡附著到礦粒上，形成無殘余水化膜的附著，或許多微泡附著到粗粒礦物上構(gòu)成氣泡絮凝體而上浮，加強(qiáng)了粗粒的浮選。1.5.2氣泡在機(jī)械攪拌式浮選機(jī)內(nèi)的運(yùn)動大體可以分為三區(qū)：⑴充氣攪拌區(qū)：主要作用是：對礦漿空氣混合物進(jìn)行激烈攪拌，粉碎氣流，使氣泡彌散；避免礦粒沉淀；增加礦粒和氣泡的接觸機(jī)會等。在攪拌區(qū)氣泡由于跟隨葉輪甩出的礦漿流作紊流運(yùn)動，所以，氣泡升浮速度較慢。⑵分離區(qū)：在此區(qū)間內(nèi)氣泡隨礦漿流一起上升，且礦粒向氣泡附著，成為礦化氣泡上浮。隨作漩渦運(yùn)動變?nèi)?，靜水壓力減少，氣泡變大，礦化氣泡升浮速度也逐漸加大。⑶泡沫區(qū)：帶有礦粒的礦化氣泡上升至此區(qū)形成有一定厚度的礦化泡沫層。在泡沫層中，由于大量氣泡的聚集，氣泡升浮速度減慢。泡沫層上的氣泡會不斷自發(fā)兼并，產(chǎn)生“二次富集”作用。1.5.3氣泡的兼并和溶解氣泡的兼并和溶解不僅取決于充氣和分散過程，還取決于已生成的氣泡的兼并和溶解過程。氣泡兼并使其直徑變大、不穩(wěn)定和易于破滅、氣泡減少、氣泡總面積減少、對礦化不利。氣泡的溶解使氣泡消失，但影響不像兼并那樣明顯。一般氣泡越小，液相中氣體飽和程度越低，則溶解度越大。但溶解后在降壓時還會以微泡析出，故主要應(yīng)控制氣泡的兼并。加入起泡劑可提高氣泡穩(wěn)定性，減緩氣泡的兼并。浮選機(jī)中氣泡的生成和消失是兩個相反的過程，并很快達(dá)到動態(tài)平衡。提高攪拌強(qiáng)度、加人起泡劑等均可使平衡朝生成方向發(fā)展。第二節(jié)浮選機(jī)的的分類

浮選機(jī)的種類繁多，差別主要表現(xiàn)在充氣方式、充氣攪拌裝置結(jié)構(gòu)等方面，所以目前應(yīng)用最多的分類法是按充氣和攪拌方式的不同將浮選機(jī)分為兩大類，即機(jī)械攪拌式和無機(jī)械攪拌式。利用葉輪定子系統(tǒng)作為機(jī)械攪拌器實(shí)現(xiàn)充氣和攪拌的統(tǒng)稱為機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，根據(jù)供氣方式的不同又細(xì)分為機(jī)械攪拌自吸式和機(jī)械攪拌壓氣式兩種。

1、機(jī)械攪拌式浮選機(jī)

2、充氣攪拌式浮選機(jī)

3、充氣（壓氣）式浮選機(jī)

4、氣體析出式浮選機(jī)第三節(jié)機(jī)械攪拌浮選機(jī)3.1機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的特點(diǎn)：①攪拌力強(qiáng)，可保證密度、粒度較大的礦粒懸浮，并可促進(jìn)難溶藥劑的分散與乳化。②對分選多金屬礦的復(fù)雜流程，自吸實(shí)可以靠葉輪的吸漿作用實(shí)現(xiàn)中礦返回，省去大量砂泵。③對難選和復(fù)雜礦石或希望得到高品位精礦時，可保證得到較好的穩(wěn)定指標(biāo)④運(yùn)動部件轉(zhuǎn)速高、能耗大、磨損嚴(yán)重、維修量大。3.2機(jī)械攪拌式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理某選礦廠機(jī)械攪拌式浮選機(jī)設(shè)備圖及其示意圖機(jī)械攪拌式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理機(jī)械攪拌式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖第四節(jié)充氣攪拌式浮選機(jī)4.1壓氣式是壓人空氣來完成充氣，故具有以下特點(diǎn)：

①充氣量大，便于調(diào)節(jié)，對提高產(chǎn)量和調(diào)整工藝有利。②攪拌不起充氣作用，故轉(zhuǎn)速低、磨損小、能耗低、維修量小。③液面穩(wěn)定、礦物泥化少、分選指標(biāo)好，但需壓氣系統(tǒng)和管路。4.2充氣攪拌式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理某選礦廠充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)設(shè)備圖4.2充氣攪拌式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理充氣攪拌式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖第五節(jié)充氣（壓氣）浮選機(jī)-浮選柱5.1浮選柱的特點(diǎn)：

①有利于細(xì)粒礦物的處理②投資低，生產(chǎn)成本底。③占地面積?、芤子谡{(diào)節(jié)控制5.2浮選柱結(jié)構(gòu)及工作原理選礦廠浮選柱5.2浮選柱結(jié)構(gòu)及工作原理浮選柱結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖一5.2浮選柱結(jié)構(gòu)及工作原理浮選柱結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖二第六節(jié)空氣析出式浮選機(jī)

6.1空氣析出式浮選機(jī)的特點(diǎn)：

這時一類能從礦漿中析出大量微泡為特征的浮選機(jī)，故稱之為空氣析出式浮選機(jī)，或降壓式浮選機(jī)。屬于這類浮選機(jī)的有噴射式、旋流式和真空式浮選機(jī)。它們都無機(jī)械攪拌器無傳動部件。這類浮選機(jī)進(jìn)一步又可分為吸氣式和真空減壓式，而礦漿加壓式可再細(xì)分為吸氣式和壓氣式兩類。由于真空減壓式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用很少，在此儀介紹礦漿加壓式6.2空氣析出式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理XPM-8空氣析出式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理6.2空氣析出式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理Davcra空氣析出式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理6.2空氣析出式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理Jameson空氣析出式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理第七節(jié)浮選機(jī)的發(fā)展趨勢和研究動態(tài)浮選機(jī)的發(fā)展一直處于競爭狀態(tài)，20世紀(jì)60年代后，浮選機(jī)發(fā)展側(cè)重于兩方面一是適于粗粒浮選的浮選機(jī)．二是浮選機(jī)的大型化。此外，適于細(xì)泥浮選的浮選機(jī)也逐漸引起重視。由此而產(chǎn)生了當(dāng)代浮選機(jī)的發(fā)展趨勢和研究動態(tài)縱觀浮選機(jī)的發(fā)展史，20世紀(jì)60年代前，選礦廠（包括選煤廠）主要采用兩種自吸式機(jī)械攪拌浮選機(jī)—

法連瓦爾德型和法格古倫型，至今，這兩種浮涉機(jī)仍在世界各地使用。20世紀(jì)60年代后，為適應(yīng)選礦廠和選煤廠的大型化、自動化和節(jié)能的需要，進(jìn)行了大量的研究，生產(chǎn)出了許多新型、高效浮選機(jī)，并用于生產(chǎn)。第七節(jié)浮選機(jī)的發(fā)展趨勢和研究動態(tài)現(xiàn)代浮選機(jī)的發(fā)展趨勢和研究動態(tài)：1、浮選機(jī)大型化2、礦漿直流化給料3、改進(jìn)轉(zhuǎn)子一定子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4、廣泛采用壓氣式5、增大槽內(nèi)礦槳通過葉輪的循環(huán)6、普遍來用淺7、無機(jī)械攪拌式較迅速發(fā)展第八節(jié)浮選機(jī)的選擇、計算、調(diào)節(jié)8.1浮選機(jī)的選擇

浮選機(jī)類型、規(guī)格的選擇與給礦性質(zhì)（密度、粒度、可浮性、含泥量等）、產(chǎn)品要求、生產(chǎn)規(guī)模、流程結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，選擇時應(yīng)考慮：①礦石性質(zhì)及分選作業(yè)—對粒度和密度大的給料應(yīng)優(yōu)先考慮浮選機(jī)的懸浮能力，應(yīng)優(yōu)先選用淺槽、攪拌力強(qiáng)的浮選機(jī)。煤泥浮選時應(yīng)選擇煤用浮選機(jī)。②礦漿流量—大型浮選機(jī)由于具有一系列優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)優(yōu)先選用，但每一作業(yè)的浮選機(jī)槽數(shù)應(yīng)合理確定。精選選通常不少于2槽，粗選和掃選不少于4—6槽，由此計算出必需的單槽容積，確定浮選機(jī)規(guī)格。③磨損件的壽命及磨損后攪拌能力和充氣量變化—目前機(jī)械攪拌式浮選機(jī)占統(tǒng)治地位，浮選柱及新型浮選機(jī)也應(yīng)考慮選用。8.2浮選機(jī)的計算在新廠設(shè)計時，通過對實(shí)驗(yàn)所得的有關(guān)數(shù)據(jù)或相似（鄰）廠的指標(biāo)可求得與浮選機(jī)有關(guān)的指標(biāo)和參數(shù)。1）浮選時間的確定某個物料所需的浮選時間取決于許多因素，如可浮性、對精礦的要求、藥劑制度、浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，等等，一般是根據(jù)浮選試驗(yàn)（一次給料的小型單槽浮選機(jī)上進(jìn)行）結(jié)果并參照類似原料的浮選廠或車間實(shí)例確定?？筛鶕?jù)小浮選試驗(yàn)的浮選時間t0(min)和充氣量q0[m3/(m2·min)]及工業(yè)上選用浮選機(jī)的充氣量或q[m3/(m2·min)]按下式設(shè)計所需的浮選時間t:

式中：△t是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)增加的浮選時間△t=kt0(min)，k=0.5～1.

8.2浮選機(jī)的計算2)浮選機(jī)干礦處理量和礦漿處理量的確定

指工業(yè)浮選機(jī)單位容積(或單臺)在單位時間所處理的物料量，包括干礦處理量和礦漿處理量。干礦處理量Q(t/臺·h)可根據(jù)浮選機(jī)的單槽有效容積V(m3)和槽數(shù)n，礦漿液固比R、礦物真密度δ及所需的浮選時間t(min）按下式計算：式中：Q是浮選機(jī)的礦漿體積與有效容積之比（選煤時?。?.9～0.95，選礦時取0.65～0.85）。礦漿處理量W(m3/min)則根據(jù)浮選機(jī)處理的干礦量和礦漿液固比計算：式中：K為不均衡系數(shù)，K1=1～1.38.2浮選機(jī)的計算4）浮選機(jī)操作的調(diào)節(jié)①礦漿液面高低—通常由尾礦堰閘口高低控制，有中礦箱時其閘口大小控制各槽液位。在保證精、尾礦質(zhì)量前提下應(yīng)適當(dāng)加大閘門，使處理量提高。但閘口過大時液面低，泡沫層厚，刮泡深度控制不好時已礦