充气式浮选机在红透山选矿厂的应用

导读:技术改造后，生产运行平稳，并且克服了原机械搅拌浮选机因沉槽和死区导致浮选效率低的问题；新浮选机定子、转子使用尼龙材料，抗磨性强，延长了使用寿命；空气分散好，矿浆液面稳定，能形成稳定而较厚的泡沫层，稳定精矿质量；与以前浮选机相比，省去了假底、导流管、调节环、分散罩、竖筒等易损件，结构简单，维修方便，设备固障少，浮选效率高；铜锌硫三种元素回收率当年分别提高、和个百分点，年经济效益增加了1200多万元。

充气式浮选机在红透山选矿厂的应用 1、前言 矿产资源是不可再生资源，随着人们对其不断开采，可利用的资源越来越少。

为了最大限度的有效开发利用资源，其中一个重要的任务就是要不断挖掘企业的技术潜力，努力提高选矿技术指标，提高矿产资源的利用率，同时也为企业多创效益。

近几年红透山选矿厂围绕如何提高三种金属回收率的问题，进行了一系列的研究和考查，于2004-2006年在铜锌硫浮选工艺中采用了高效充气式浮选机，延长浮选时间，获得了具大成功。

通过2a多的运行，铜、锌、硫三种矿物的回收率分别有所提高，为公司创造了较好的经济效益。

2、选厂生产概况 红透山铜矿采选生产系统于1960年投产，当时设计的生产能力为600t/d。

1962年生产能力增加到1200t/d，当时选矿厂磨矿流程为一段磨矿。

1980年以来，坑口进入深部开采，有用矿物嵌布粒度变细，选矿技术指标下降，磨矿流程由一段磨矿发展到阶段磨矿和铜硫分离中矿再磨，这一段时间实际生产能力为1500t/d。

为提高伴生金银回收率，1991年选矿工艺流程从阶段矿铜硫部分混合浮选改为两段磨矿优先浮选，由于该流程对磨矿细度要求较高，生产受到制约，生产能力仅为1200t/d，生产工艺条件达不到设计要求。

1995年，矿里铜冶炼厂投入生产，为了平衡采选冶生产能力，以发挥规模效益，适应市场经济发展要求，几年来，选矿厂处理矿量逐年上升，目前已增加到1800t/d。

随着处理量的增加，造成铜锌硫及伴生金银等技术指标下降。

选矿厂从2000-2005年处理矿量一直在60万t左右，随着处理矿量的大幅度提高，浮选时间相应在减少，浮选时间减少，说明设备能力不足，因此应增加浮选设备的容积提高设备生产能力，来满足生产工艺要求。

选厂浮选工艺设备原来采用的是机械式浮选机，此种浮选机由于使用年限较长，选别效率下降，槽体死区多易造成矿砂沉槽，加之设备陈旧老化，易损件增多，设备故障高，已无法满足生产的要求，设备条件不统一，在进行设备维修及维护上带来很多不方便。

所以通过对北京矿冶研究院设计的XCF-KYF浮选机的考察与研究，决定在2004-2006年先后对铜锌硫浮选工艺进行设备换型改造。

https://www.flowerba.com/、浮选生产工艺现状 红选厂浮选作业的生产设备是1991年7月投入运行的，1995年改造调整后，实际生产能力为1500t/d，铜浮选设备作业容积180m3，锌浮设备选作业容积140m3，硫浮选设备作业容积170m3，此后，为了发挥规模效益，以适应市场经济的发展，红选厂的处理矿量逐年增加，由优先浮选改造之初的43万t/a扩大到目前64万t/a，产量增加了48%。

处理矿量的增加造成原有的设备配置与生产作业量不匹配，进而导致选矿工艺条件达不到要求，随着处理矿量的提高，造成浮选设备能力不足，铜锌硫浮选时间减少，金属矿物不能有效的选出而损失到尾矿中，最终影响选矿生产指标，因此决定进行延长浮选时间技术改造。

铜尾矿镜下鉴定结果见表1，锌尾镜下鉴定结果见表2。

从表1、表2看出：铜锌在尾矿中连生体状态损失占了一定的比例，说明磨矿细度不够，造成金属损失较大；铜锌在尾矿中单体损失多，说明浮选时间不足导致一部分已单体解离矿物没得到有效回收。

目前总尾矿损失硫在5%左右，而90%以上的硫又呈单体存在。

试验研究发现，增加浮选时间，总尾矿含硫可以控制在3%左右，硫总回收率可提高https://www.flowerba.com/个百分点。

考虑到选厂生产实际，增加再磨需要扩大厂房，投入较大，所以通过研究认为相应增加浮选时间能够提高有价元素的回收率，使有价元素得以有效回收。

、改造内容 考虑到目前浮选机槽体已腐烂严重，已到大修周期，结合本次改造，将现有铜作业18台粗扫选浮选机，锌浮选23台浮选机全部拆除，新安装12台10m3，13台8m3充气式浮选机，比改造前增加2台，粗扫选形成每个系列4:2:2配置，硫浮选粗扫选17台全部拆除，新安装12台10m3，6台8m3充气式浮选机，比改造前增加1台，形成每个系列3:4:2配置方案。

从场地情况看，现有的每列浮选机改造后总排列长度需要延长，原浮选机基础可全部利用，场内配电柜更新并移至老配电室房内，预防控制柜因水淋及粉尘氧化等腐蚀。

改造工程所涉及的封建部分均可在平时正常生产条件下进行，不占用生产作业时间，利用大检修时间进行设备安装。

3、充气浮选机的使用及效果 、使用情况 使用该浮选机后，具有以下优点：①充气浮选机空气分散好，矿浆液面稳定，能形成较厚的泡沫层；②结构简单，维修方便，与JJF浮选机相比，省去假底，倒流环，分散罩等易损部件；③不用调整水轮盖板间隙，安装简便，同时克服了因磨损造成盖板间隙过大，影响浮选机性能等问题；④通过实地考察，有利于提高技术指标。

改造工程总投资528万元，其中设备365万元；备件32万元；电气万元；材料万元；土建4万元。

、效果 （1）技术指标。

改造完成后，从根本上改善了浮选时间产工艺条件，因该浮选机效率较高无死区，在原有基础上增加浮选容积28m3，延长浮选时间，铜锌硫三种元素回收率当年分别提高，和个百分点。

（2）经济效益。

处理矿量按60万t计算，铜原矿品位为，锌原矿品位，硫原矿品位，产品按现行价格计算，产出效益达到万元。

铜增效万元/a；锌增效万元/a；硫增效万元/a。

改造后经营费用主要为电费。

改造后浮选作业增加电机容量；消耗电费万元/a；总效益万元/a；投资回收期约为6个月。

4、结语 红透山矿业公司选矿厂在2004-2005年对铜锌硫浮选进行工艺技术改造，设备采用充气式浮选机替代机械式浮选机，增大充气式浮选机容量及台数，从而延长浮选时间。

技术改造后，生产运行平稳，并且克服了原机械搅拌浮选机因沉槽和死区导致浮选效率低的问题；新浮选机定子、转子使用尼龙材料，抗磨性强，延长了使用寿命；空气分散好，矿浆液面稳定，能形成稳定而较厚的泡沫层，稳定精矿质量；与以前浮选机相比，省去了假底、导流管、调节环、分散罩、竖筒等易损件，结构简单，维修方便，设备固障少，浮选效率高；铜锌硫三种元素回收率当年分别提高、和个百分点，年经济效益增加了1200多万元。

红透山矿业公司选矿厂浮选设备采用充气式浮选机替代机械式浮选机，生产运行平稳，技术指标有一定幅度提高，创造了较大的经济效益和社会效益，对同类矿山企业有一定的借鉴意义。

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浅谈浮选机在金川选矿厂的应用

浅谈浮选机在金川选矿厂的应用 浮选机是矿物加工过程中最重要的分选设备之一。

19世纪末，泡沫浮选开始正式作为一种工业选矿方法在选厂得到应用，从此浮选工业获得了迅速发展。

目前，泡沫浮选法已成为世界上选别矿物原料最主要的应运，而浮选设备是实现浮选过程的最重要设备。

浮选设备可分为3类，即机械式浮选设备、浮选柱和反应器/分离器式浮选设备。

我国应用的浮选机类型以机械式浮选机为主，依照其供气方式的不同，又可分为自吸多机械搅拌式浮选机和充气机械搅拌浮选机。

自吸气机械搅拌式浮选机如XCF、HCC、CLF、XJC、KYF、BSK浮选机、JC型和YX型等浮选机，我国应用最广的浮选机为充气机械搅拌式浮选机。

1、金川选矿厂的基本概况 目前，金川集团公司选矿厂有一、二、三选（2003年3月峻工投产）和14000t/d系统（2008年3月峻工投产）4个选矿车间，2008年生产能力将达到年处理矿石1000万t。

金川集团公司的第一条选矿生产系统，建成投产于1965年5月。

1966年3月与冶炼厂合并，因区域不同分别成立了一选冶厂和二选冶厂。

1971年9月，2个选冶厂的选矿车间合并成立了选矿厂，按厂区分为一选矿车间和二选矿车间。

一选矿车间投产于1965年，设计能力1200t/d，后经20世纪80年代改造，生产能力扩大到1500t/d；通过2000年及2001年2次扩能技术改造后，生产能力达到2000t/d，处理龙首矿主矿体采出的富矿石。

投产于1967年2月的二选矿车间原设计能力为6000t/d，处理露天矿采出的贫矿石，后随着二矿区的建成投产和露天矿出矿量的逐年减少（1990年完全闭坑），二选矿车间在1984年完成了处理二矿区富矿石的技术改造，并于1987~1983年间先后完成以碎矿新系统、磨浮5号系统为主的选矿二期工程扩建，形成了处理二矿区富矿、龙首混合矿和三矿区贫矿9000t/d的生产能力。

三选矿车间于2003年3月建成投入生产，现主要处理三矿区采出的贫矿石。

三选矿车间由一个破碎系统和一个磨浮系统组成，生产能力为6000t/d。

该系统于2003年3月开始试生产，2003年9月进行正式生产。

14000t/d系统于2008年4月建成并开始试生产，2008年10月进行正式生产。

现主要处理二矿区采出的富矿石。

金川集团选矿厂自建厂至今，年处理量由最初的万t增加到2007年的年处理矿石640万t，目前已具备年处理矿石1000万t的生产能力和规模，可完成该公司矿山自产原料的矿石选矿任务。

2、金川选矿厂的浮选工艺 一先寄放车间由1个碎矿系统和2个平等的磨浮系统组成，破碎采用三段一闭路流程，产品粒度为-10mm，选别流程为三磨三选、分段精选，最终磨矿细度为80%，平均粒度为，浮选作业共有110台JJF-4m3浮选机。

一选矿车间已于2008年8月因设备规模小，装备水平落后，耗能高，处理能力低而关停。

二选矿车间有2个破碎系统，5个磨浮系统，破碎产品粒度为-15mm，现行原则流程是两磨两选、分段精选。

其中一段磨矿由棒磨和球磨组成，产品细度为70%，平均粒度为；二段磨矿采用球磨，最终产品细度为80%，平均粒度为。

浮选作业共有36台BSK16m3浮选机、150台XJC-80浮选机、46台JJF-8m3浮选机和96台JJF-4m3浮选机。

三选矿车间由1个破碎系统和1个磨浮系统组成，其中浮选作业的粗、扫选设备选用了24台由北京矿冶研究总院研制、金川集团公司自行制造的我国第1台大型KYF-50m3浮选机；一段、二段的1次、2次精选均采用了KYF-16m3浮选机、共30台；二段的3次精选采用了5台KYF-8m3浮选机。

14000t/d系统生产线的磨浮采用适合金川镍矿的两磨两选、分段精选，中矿单独再磨强化再选的工艺流程。

粗扫选共采用22台由金川集团公司自主研发、制造的JC-150m3高效智能浮选机，其中一段粗选6台，二段粗选4台，一次扫选4台，二次扫选4台，中矿粗选2台；精选采用JJF-28浮选机34台，其一段1次精选12台，一2次精选6台，二段1次精选8台，二段2次精选4台，中矿1次精选4台；采用JJF-24浮选机10台，其中二段3次精选4台，中矿2次精选4台，中矿3次精选3台。

3、金川选矿厂的浮选设备配置 金川集团公司选矿厂各车间浮选设备的配置如表1所列。

从表1中可以看出，采用JJF-4m3、JJF-8m3和XJC-80浮选机的系统单位矿石处理成本较高，电能消耗较大；设备台数多，占地面积大，基建投资偏大，维修费用偏高，自动化程度很低。

采用KYF-16m3、JJF-24m3、JJF-28m3、KYF-50m3和JC-150m3浮选机的系统单位矿石处理成本低，电能消耗较小；设备台数少，占地面积小，基建投资偏小，维修费用偏低，自动化程度高。

目前，大型浮选机的自动化程度越来越高。

KYF-50m3浮选机和JC-150m3高效智能浮选机自动控制系统由液位控制系统、充气量控制系统和电动阀门控制系统三部分组成。

液位控制系统由液位变送器、液位控制器和液位气动调节阀组成，液位控制器以液位变送器传入的测量值与操作人员的液位设定值为依据，对液位气动调节阀进行控制，从而实现液位的自动调节；充气量控制系统由流量计、充气量控制器和气动调节阀组成，其控制原理与液位控制系统相同；电动阀门控制系统由电动阀门装置、阀位显示器及控制电路组成，该系统为液位控制系统的辅助系统，当液位控制系统进行维修或出现故障时，可使用电动阀门控制系统进行手动尾矿箱的排矿量。

浮选机的液位自动控制系统精度高，操作方便可靠；浮选机运行平稳，泡沫层稳定，没有翻花现象；搅拌力强，矿浆流向稳定；槽内矿粒分布均匀，无分层现象；槽内没有死区，无矿浆沉积现象的发生等。

根据技术统计，在处理相同的矿石时，14000t/d系统、三选矿车间的各项经济技术指标丝毫不逊色于二选矿车间、一选矿车间的技术指标。

4、金川选矿厂浮选机的发展趋势 浮选机大型化和自动化已成为国际潮流。

目前，国外已研制成功单槽容积已达175m3；国内已研制成功单槽容积200m3的浮选机，投入工业应用的浮选机单槽容积已达175m3。

大型浮选机可以大幅度降低单位矿石处理成本，节省电能，自动化程度高，减少基建投资，降低维修费用。

金川选矿厂浮选机也应向大型化方向发展，并实现自动控制。

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充气无机械式浮选机的特点

充气无机械式浮选机的特点 这类浮选机结构特点是无机械搅拌器，无传动部件，矿浆的充气靠外部压入空气，故称为充压气式浮选机。

最典型的是浮选柱，压入的空气通过特制的、当没在矿浆中的充气器（亦称气泡发生器）形成细小气泡。

因浮选柱属单纯的压气式浮选机，对矿浆没有机械搅拌或搅拌较弱，为使矿粒能与气泡得到充分碰撞接触，通过矿浆从浮选柱上部给入，产生的气泡从下部上升，利用这种逆流原理实现气泡的矿化。

同机械搅拌式相比，浮选柱具有结构简单、制造容易、占地小、维修方便、操作容易、节省动力、对微细颗粒分选效果好等优点。

适用于组分简单、品位较高的易选石的粗、扫选作业。

在选煤厂用于脱除细粒灰分和黄铁矿已显示出优越于常规浮选机的效果。

但由于气泡发生器容易发生堵塞、运转不稳定等问题而使浮选柱未能得到更广泛应用。

20世纪80年代后由于这些问题基本解决，再次掀起了浮选柱的研究与应用高潮，出现了一批各具特色的浮选柱。

其中一些取得了较大的成功，尤其在处理极细粒物料时有常规浮选机所不可比拟的分选效果。

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