浮选机是在多相浮选过程分离目的矿物时的重要选矿设备

导读:4、应用实例（1）该精矿浮选机集机械离心和射流两种浮选机之优点，可适用于不同颗粒级矿浆的有用矿物的浮选，单机循环量大，设备所占的装机面积小，在运行过程中具有功耗低、富集比大、回收率高的特点。

浮选机是在多相浮选过程分离目的矿物时的重要选矿设备。

自全油浮选时期出现的气体浮选机、表层浮选机至今，近百年来浮选机的发展速度是比较缓慢的。

设备没有重大变化，仅仅是作了些非本质的改进。

近三十多年来，随着矿业发展，为了寻求高效率的浮选机，对浮选机的作用机理，浮选机模拟放大设计理论等方面进行了大量的研究工作，推进了浮选机的发展。

据不完全统计，目前世界各国各种类型的浮选机多达百余种，但其基本型式仍然是传统的机械搅拌式的浮选机，效率还是不很高的。

　　一、浮选机的设计理论。

　　众所周知，浮选是在强烈的紊流矿浆中实现的。

浮选机的作用是使矿物颗粒悬浮，吸入空气，产生均匀的气泡。

其实，浮选机分选过程包含有若干微过程: 　　(1)矿浆中颗粒的悬浮;(2)空气的给入和分散变成气泡，(3)矿浆充气，包括(a)药剂与充气矿浆的混合和调整，(b)以吸附方式的碰撞生成矿化气泡;(4)代有载荷的气泡上升和泡沫的排除。

　　在紊流环境中，颗粒的悬浮，气泡的产生，颗粒和气泡的固着又是怎样实现的呢?斯柯勒特曾这样描述过: 　　(1)颗粒的悬浮条件完全取决于紊流的扩散系数，(由于涡流的增大，导致大部紊流团的移动)。

　　(2)由于扩散带紊流增大，产生了粒度均匀的泡沫。

在紊流的惯性区域内，气泡大小取决于紊流剪切力的大小。

　　(3)在叶轮盖板区域，借助于紊流速度的微小变化来实现颗粒与气泡的碰撞(吸附方式)。

　　斯柯勒特的解释提出了一个重要问题，即在浮选机中的紊流强度和紊流结构对浮选过程的影响是极其重要的。

也是浮选机效率高低的一个决定因素。

　　然而必须指出，斯柯勒特的见解仍然是建立在静态紊流理论上的假设。

当然，在多相紊流理论还未完备的情况下，用比假说来解释实际的过程，还是有价值的。

由于强烈的紊流，流膜的剪切应力比起紊流本身来说，可忽略不计。

功率数是叶轮一盖板装置重要的准数，功率数与雷诺数、弗劳德数和叶轮一盖板装置的几何形状有关。

　　(一)浮选机分类。

　　现代浮选机分类的特点是以充气形式，产生泡沫的方式作为基础。

根据上述原则，可把目前世界上近百种浮选机归纳为三类，即机械搅拌式浮选机，充气搅拌式浮选机;无机械搅拌空气式浮选机。

　　(1)机械搅拌浮选机。

　　机械搅拌式浮选机的充气是自吸式的，应用较为广泛。

这类浮选机主要包括有美国的威姆科、法格古伦、布斯(Booth)、法连瓦尔德，苏联的米哈诺布尔，法国的米涅迈、瓦曼等等。

　　(2)充气搅拌浮选机。

　　充气搅拌浮选机是联合使用机械搅拌和外部充气(压入空气)型式的浮选机。

　　(3)无机械搅拌的空气式浮选机。

　　这类浮选机没有机械搅拌器，形式繁多，主要有矿浆压入分散式的达夫克拉浮选机、气升式的维达格浮选机以及单纯压气式的卡洛、真空式的科勃浮选机等等。

　　(二)各类浮选机技术特性。

　　(1)机械搅拌浮选机机械搅拌式浮选机基本上是由美国20年代法连瓦尔德、法格古伦二种浮选机发展起来的。

苏联的Mp是由米哈诺布尔改进过来的，而米哈诺布尔基本与法连瓦尔德相似。

经改进的法格古伦称为标准法格古伦浮选机。

当今世界上应用广泛的威姆科就是从标准的法格古伦浮选机上发展起来的。

作为机械搅拌浮选机，叶轮和盖板装置是关键部件，矿浆在浮选槽内的充气和搅拌都是借助于叶轮的旋转和盖板的作用来实现的。

在某种意义上来说，浮选机发展历史就是叶轮和盖板发展的历史。

　　法连瓦尔德浮选机的特点是下部空气吸入;平型盖板。

当在盖板的周边加装了许多辐射状的叶片后改善了充气，缩小了叶轮与盖板之间的隔隙，增加了负压，提高了空气的自吸量，经定型称为丹佛沙布浮选机。

该浮选机还可改装成充气式浮选机。

从40年代起，威姆科公司对氰胺公司的法格古伦浮选机作了如下的改进:降低转子的转速，加了空气阀门。

法格古伦浮选机主要部件是转子和定子，转子上下盘均有叶片。

上盘叶片的作用造成自吸空气，下盘叶片把矿浆从槽底中心孔抽入转子中，造成空气和矿浆的混合。

定子是个圆笼体，上下两端有环，用许多圆棒或圆管连接。

转子与定子之间隔隙很小，混合矿浆从此隙离心抛出。

最大的优点是充气程度高。

最大的缺点是不稳定，尤其当矿液波动时，难于操作。

据报导，矿液面升高100毫升，充气量减小2/3。

　　威姆科浮选机的特点是:矿浆沿转子向径外流动，形成以轴为中心的空气柱流，即使转速低，矿浆疏通，空气弥散都非常良好。

因而充气效率高。

再加上转子下部装有假底和充气管，定子把空气分散成微小的气泡，转子下部的矿浆通过转子流向上方。

　　(三)选机机对比和评价。

　　一般从三个方面对比评价:浮选机性能，实际指标;经济效果。

综合考虑三方面的情况，缺一不可。

　　(1)各类浮选机性能比较浮选机设计建立在它的水动力学特性基础上。

具体来说，一种高效率的浮选机必须具备:提供足够的空气以使颗粒浮游;产生均匀的微泡，有良好的矿浆循环和疏导性能;良好的悬浮状态;浮游颗粒和气泡的接触机会要多，气泡和固体颗粒的附着时间要足够的长，矿浆与泡沫层分离不致重返到矿浆中。

以上各点概言之，应强调浮选机的水动力学参数和它的主要操作参数须合理选取。

　　(2)各种浮选机生产指标比较以美国海恩斯沃斯选矿厂佛罗里达砾石磷酸矿为例，磷酸矿浮选粗选结果比较于表10。

　　(3)综合以上各表可归纳如下各点: 　　(a)就有效容积，空气流量，单位容积处理来说，依空气浮选机一充气搅拌浮选机一机械搅拌浮选机顺序降低。

而功率数则相反，依上述顺序增加，(b)就浮选机的适应性来说，依机械搅拌浮选机一充气搅拌浮选机一空气浮选机降低。

前者适应于粗细矿物的处理，后者不适应，充气搅拌浮选机介于其中间，(C)就占地面积，生产费用，维修费用，管理费用来说，依空气浮选机一充气浮选机一机械搅拌浮选机顺序增高。

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矿物分选对大型浮选机的要求

矿物分选对大型浮选机的要求 在浮选力学理论研究及以往浮选机研究的基础上，通过探索大型浮选机流体动力学的特殊观律，研究槽内各粒级矿物与气泡的碰撞、粘附、脱落过程以及影响这些过程的原因，对现有中、小型浮选机进行总结并结合大型浮选设备的具体特点，我们认为大型高效浮选机应满足如下要求： 1、保证浮选槽内能充入足量空气，使空气在矿浆中充分地分散成大小适中的气泡，保证槽内有足够的气-液分选界面，增加矿粒与气泡碰撞、接触和粘附的机会； 2、叶轮-定子系统所产生的流体动力学状态满足浮选力学的要求，以利于粗粒矿物与气泡集合体的形成和顺利上浮，建立一个相对稳定的分离区和平稳的泡沫层，减小矿粒的脱落机会； 3、叶轮搅拌力适中，流程畅通无阻，槽底不会有沉砂，同时保证较粗矿粒充分悬浮； 4、定子应有利于叶轮产生的旋转矿流变成径向矿流，形成细微空气泡，降低能耗； 5、适当加大槽深，延长气泡上升距离，以增加矿粒与气泡的碰撞机会； 6、充气量易于调节，操作简单方便； 7、可在全负载下开、停车； 8、通过控制给气、给药、补水、调节液面，可迅速调节浮选过程，实现自动化控制。

为保证KYF-50浮选机满足上述各项要求，关键在于设计能达到和满足所需流体动力学状态的叶轮-定子系统和槽体结构，因此设计重点在槽体、叶轮和定子上。

在完成浮选机设计后，通过清水试验和矿浆试验，对结构和参数进行针对性调整和优化。

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高效精选浮选机在尾矿选硫中的应用

高效精选浮选机在尾矿选硫中的应用 1、前言 高效节能的精选浮选机是我公司工程技术人员通过多年实验研发出来的新型浮选机。

目前已获国家专利，专利号为：https://www.flowerba.com/。

该机可广泛应用于有色金属、黑色金属、稀有、稀土矿物及金属矿物浮选。

2、现有浮选机的现状与缺陷 、目前浮选机的现状 泡沫浮选是一种将粉碎的细小物料从以水为介质的矿浆或悬浮液中分离出来的方法。

希望从矿浆中回收的粒料可以用化学药剂处理，使它们表面成为疏水的，同时将通常为空气的一种气体以气泡的形式混入或喷入矿浆。

气泡与疏水粒料接触，将它们携带至矿浆表面，形成一层稳定的泡沫。

含有浮起物料的泡沫作为富集或浮选产品被回收，各种亲水物料则被留下而沉入矿浆中，然后被排放。

目前，浮选技术中，利用泡沫浮选技术制作的浮选机有两类：一类是离心搅拌式浮选机，矿浆的充气和搅拌都是靠离心机和机械搅拌器完成；其代表机型是SF型浮选机，该机主要采用了双层叶轮叶片，增强了槽体内下部矿浆的大循环，下部循环浆流在定子叶片区有离心推送抽吸作用，具有转速较低，功耗省等优点。

另一类是射流浮选机，利用矿浆喷射产生负压的原理强制吸入空气，产生泡沫来进行浮选，它有不用设置专用的空气压入设备，功能省等优点。

、现有浮选机的缺陷 上述两类浮选机各有不足点，离心搅拌式浮选机由于下部循环浆流只能在叶轮外围起筒接推送作用，其辅助离心吸浆、吸气效能有限，再者，下部循环矿浆只能在叶轮外围与上部浆流、气泡相接触，因此下部浆流中有用矿物的浮选强度仍然不高，浮选产量低。

而射流浮选机虽然产量大，但是，由于它们是将矿浆和空气的混合过程和分离过程集中在一个容器中，矿化仓周围充气量过大，导致矿浆翻花尾，矿排出装置容易被粗砂堵塞造成死机，影响浮选效率。

还有就是上述两类浮选机对槽体尾矿液面和浮选筒内精矿液面的控制调整不能实现自动控制。

3、解决方案 、该机结构特点 该机主要结构包括机械离心部分和辅助喷射部分；其特征在于：机械离心部分和辅助喷射部分相互组合在一泡沫槽（5）内。

泡沫槽（5）内的机械离心部分由转轴（11）和叶轮（1）所组成，转轴（11）上套上中心套筒（7），叶轮（1）边缘有离心罩（2），中心套筒下方接有空气导管（9）；中心套筒下方靠离心罩（2）处还通一管道（3）接槽外的进浆口（4）；所述的辅助喷射部分由辅助泡沫槽（17）和位于辅助泡沫槽（17）中的射流装置所构成，射流装置是在管状的矿化仓（13）上端设矿浆喷嘴喉管912），矿化仓下端有角度调节杆（15）连接的矿浆反冲板（19）；泡沫槽的底部通过砂浆泵（21）、压力管（20）连接射流装置；辅助泡沫槽是在泡沫槽（5）内由隔板（18）隔离出的一单独容腔；隔板上方开泡沫溢流口（10），下部沉砂出口（22）连接泡沫槽；在沉砂出口上还没有辅助泡沫槽液面调节装置（16）；泡沫槽一侧设有进浆口（4），泡沫槽槽口上设精矿刮板（8）精矿斗（6）。

其结构如图1所示。

、该机结构优势 该精选浮选机集射流与机械离心搅拌两种浮选机的优点于一体，对矿浆的不同颗粒级的有用矿物都有很好的浮选效果；矿浆由机械离心部分先富集一部分，另一部分通过砂浆泵、压力管连接辅助喷射部分再进行富集，富集后的精矿泡沫通过机械离心部分泡沫层由精矿刮板刮入精矿斗。

可有效地控制精矿品位，故适宜作为精选之用。

该发明的机械离心部分叶轮除产生离心负压吸气外，还具有搅拌矿浆的功能，使中粗颗粒有用矿物浮力增大，比射流部分更易浮出液面。

和现在的通用SF型浮选机相比，该发明富集比、回收率高，同时大大节约能源，此外，设备本射操作简便，减轻操作工人的劳动强度；该发明只要采用调整电机和调整辅助喷射部分的喷嘴口径就能改变矿浆流量，一台可以代替现有的搅拌浮选机3~4台，缩小了设备的装机面积，适用于不同颗粒级矿浆的有用矿物精选。

、该机浮选原理 矿浆经槽外的进浆口4沿管道3进入机械离心部分的中心套管7内；在旋转叶轮1的离心作用下，矿浆由内向外被离心甩出，同时在叶轮附近的转轴11处产生了负压；外界空气通过从液面上方引下来的空气导管9进入负压区形成泡沫，有用的矿物通过药物反应，疏水性的矿物与脉石分离，被泡沫粘附出泡沫槽5的槽口液面，被精矿刮板8刮入精矿斗6中。

未被泡沫粘了会的部分矿物由于重力作用下沉，从矿浆返回出口进入砂浆泵21，然后有砂浆泵21加压，由压力管20传递至矿浆喷嘴喉管装置12中的喷嘴，将矿浆高速喷射如管状矿化仓13，矿浆同时吸入的空气经充分矿化，产生大量的细碎泡沫，使有用矿物在选矿药剂的作用下集聚吸附在泡沫上；矿浆和泡沫的混合物经矿化仓下端的矿浆反冲板19反射，吸附有用矿物的泡沫迅速上浮至泡沫溢流口10进入机械离心部分，与泡沫槽5的槽口液面上的泡沫汇合一并被精矿刮板8刮入精矿斗6中。

经矿浆反冲板19反射而未被泡沫粘附的部分矿物，又受重力作用下沉从沉砂出口22进入泡沫槽5底部，这样矿浆就二个系统中实现反复循环再选。

4、应用实例 （1）该精矿浮选机集机械离心和射流两种浮选机之优点，可适用于不同颗粒级矿浆的有用矿物的浮选，单机循环量大，设备所占的装机面积小，在运行过程中具有功耗低、富集比大、回收率高的特点。

（2）以日处理200t原矿规模的尾矿选硫用浮选机为例： 1）节能投资。

常规采用6A浮选机10槽，每槽单价万元，浮选机投资为15万元；而采用新型高效节能浮选机只需3台，单价4万元/台，浮选机投资只需12万元，节省投资20%。

2）占地面积小。

采用常规6A浮选机10槽，占地面积：长×宽=2m×；而采用新型高效节能浮选机占地面积；长×宽=2m×6m=12m2，节约占地面积66%。

对土地资源日渐紧张，矿山土建施工难度大的选矿厂来说是一笔巨大的节约。

3）单机处理量大，回收率高。

1台精选浮选机相当3台同样处理量的常规机械搅拌浮选机，回收率可提高3~5个百分点，因为减少了设备数量，降低了维护成本。

4）能耗低。

采用常规6A浮选机10槽需功率：10×11=110（kW）；而采用精选浮选机耗电：3×15+3×11+3×3=87（kW），节省能耗20%。

5、结语 综上所述，该浮选机对细度要求不高，特别适合于各种选矿厂回收乞求矿中的硫及其它低品位的有价元素。

相关设备：XJ,SF,JJF系列浮选机、充气机械搅拌式浮选机、BF浮选机、BSK浮选机。

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