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矿浆-空气混流式浮选柱

/slurry-air mixed flotation column/
条目作者史帅星

史帅星

最后更新 2023-04-25
浏览 170
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将空气和矿浆在柱体外部预混合后再注入柱体内的浮选柱

英文名称
slurry-air mixed flotation column
所属学科
矿业工程

一般比空气直接式浮选柱的高径比小,分为外加空气式和自吸空气式两种类型。气泡发生器基本类型有文丘里管式、静态混合器式和渐缩管式等。代表性机型有:KYZ-E型浮选柱、旋流—静态微泡浮选柱、Jameson浮选柱、CPT空化浮选柱、CISA浮选柱等。

中国北京矿冶研究总院针对高效选别微细粒矿物研发的浮选柱,可产生微细气泡,以紊流矿化为主,兼有逆流碰撞矿化。主要由柱体、气泡发生系统、液位控制系统、泡沫喷淋水系统等构成(图1)。空气压缩机作为气源,气体经总风管分配到各气泡发生器。中矿循环泵从浮选柱下部抽吸矿浆并输送至沿柱体均布的多个气泡发生器。矿浆和空气在气泡发生器内部高速通过,产生紊流碰撞。矿浆由柱体上部给入,经给矿器分配后缓慢向下流动,矿粒与气泡在柱体中逆流碰撞。矿化气泡上浮到泡沫区,经过二次富集后产品从泡沫槽流出,未矿化的矿粒随矿流下降经排矿管排出。

图1 KYZ-E型浮选柱示意图图1 KYZ-E型浮选柱示意图

由中国矿业大学开发。将管流矿化,旋流力场和逆流碰撞相结合,增加了浮选柱的适应性能。主体结构包括浮选柱分选段、旋流分离段、气泡发生与管浮选三部分(图2)。分选段位于柱体上部;旋流分离段采用柱锥相连的水介质旋流器结构,并与柱分离段直通连接。从旋流分选角度,柱分离段相当于放大了的旋流器溢流管。柱分离段顶部设置喷淋水管和泡沫精矿收集槽;给矿点位于柱分离段中上部,尾矿由旋流分离段底口排出。气泡发生器与浮选管段连成一体,单独布置于浮选柱体外,出流沿切向方向与旋流分离段柱体相连,相当于旋流器的切线给料管。气泡发生器借鉴了喷射泵的设计思路,称自吸式微泡发生器,采用矿浆作工作介质,经过加压的工作介质由喷嘴喷出后形成高速射流。该浮选柱在保持高选择性特点的同时具备了良好的回收能力。

图2 旋流—静态微泡浮选柱结构示意图图2 旋流—静态微泡浮选柱结构示意图

为顺流浮选柱(图3)。用泵将矿浆经入料管泵入下导管的混合器内,通过喷嘴喷射产生负压区,吸入空气产生气泡。下导管内矿粒和气泡碰撞矿化,向下进入分离柱内。矿化气泡上升到柱体上部形成泡沫层,经冲洗水冲洗后流入精矿溜槽。一部分尾矿经柱体底部锥口排出,另一部分和新鲜矿浆混合作为新的给矿。

图3 Jameson浮选柱工作示意图图3 Jameson浮选柱工作示意图

最主要的特点是利用空化作用在颗粒表面自然析出微泡以强化浮选,属于大高径比顺流和逆流相结合的浮选柱,空化浮选柱柱体部分主要由捕收区、精选区、循环区三大部分组成。其分选过程为:浮选入料经过浮选药剂处理后,由距浮选柱顶部以下约1~2米处给入,在浮选柱底部安装有空化微泡发生器,发泡器由外部空压机给入一定压力的空气进入循环泵管注入浮选柱,经过空腔谐振发泡器后产生微泡,上升的气泡与下降的矿粒在捕收区接触碰撞,完成气泡矿化,并在浮选柱上部形成矿化泡沫层,在泡沫冲洗水的作用下,完成二次富集。

工作原理与CPT空化浮选柱相似,不同的是该浮选柱采用静态混合器实现矿浆和空气的混合,气泡发生系统由嵌入式静态混合器和一台离心泵组成。离心泵将中矿从浮选柱的底部抽出并分配到各个静态混合器。当空气和矿浆的混合物通过位于静态混合器内部的固定叶片时,空气受其强力搅拌作用被剪切成小气泡,气泡发生器系统所产生的细小、均匀气泡的典型尺寸介于400微到1200微米之间。矿化气泡从浮选柱底部上升到顶部后溢出,完成浮选过程。该类型浮选柱也主要应用于细粒级或微细粒级矿物的选别。

  • 沈政昌.柱浮选技术.北京:冶金工业出版社,2015.

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