自吸气式离心浮选机工作原理及其技术优势

自吸气式离心浮选机工作原理及其技术优势

摘 要:离心浮选设备具有占地面积少、节约生产费用等许多优点。但在离心力场中浮选也存在许多被制约的条件,如入浮粒度不能太粗,离心强度不能太大等。从理论上研究分析了离心力场浮选技术的优势,以期对研制离心浮选设备的进一步改良有所帮助。

关键词:离心力场;浮选;优点;工作原理

中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2010)06-0301-01

1 结构及工作原理

自吸气式离心浮选机由气泡发生器、分选槽及液位控制器3部分组成,见图1。气泡发生器是自吸气式离心浮选机的关键部分,它的结构类似射流泵,作用是矿化矿浆中矿物,为矿物进入分选槽分选作准备;分选槽接收来自气泡发生器的矿化矿浆,作用是实现矿化矿物和尾矿的分离;液位控制器的作用是调整和控制分选槽中液位高度,同时也具有尾矿排放作用。

图1 自吸气式离心浮选机1―气泡发生器;2―分选槽;3―液位控制器;4―尾矿排出口;5―精矿排出口;6―精矿收集槽

其工作原理是具有一定压力的矿浆进入气泡发生器,同时自吸气口吸入空气,使得矿浆产生强烈预充气,空气和矿浆充分混合,空气被破碎成大量微细气泡,气泡发生器内极高的湍流强度促进了气泡和矿粒的充分混合接触,有利于气泡和矿粒粘附(即矿化),从而实现矿化。矿化后的矿浆切向进入分选槽,在分选槽中做低速旋转,分选槽中矿物在重力和离心力共同作用下增大质量力,促进分选槽中精矿和尾矿的分离。分离后的精矿由分选槽中的精矿槽收集并排出,尾矿由液位控制器排出。精矿槽和液位控制器装有可调高度装置,矿物品位可通过调节精矿槽和液位控制器高度加以控制。

2 自吸气式离心浮选机的技术特点

自吸气式离心浮选机利用和发展先进的动态矿化静态浮选思想,改变有压充气式浮选机需要有压动力源,以及解决气泡生成装置易堵塞等问题。其特点是充分利用射流泵理论,有压矿浆流过气泡发生器的同时吸入空气,气泡发生器内强烈的湍流流场,使吸入空气与矿浆充分混合并实现矿化;分选槽只起分离作用,分选槽内的离心力场,加速了分选过程,从而提高生产率;自吸气式浮选机不存在运动部件,意味着它的动力消耗小于常规浮选机。

自吸气式离心浮选机研究的关键是气泡发生器,对气泡发生器的结构优化、吸气量、湍流强度、矿化程度以及矿化机理等问题的深入探讨,都将对该浮选机的研究起到至关重要的作用。

3 自吸气式离心式浮选机与XPM8浮选机的对比试验

条件为:入料浓度85-130g/L,入料压力为0.09-0.13MPa,入料灰分18.6%-22%,精矿灰分8.56%-9.62%,尾矿灰分40.6%-56%。药剂用量为:煤油1kg/t干煤,GF0.2kg/t干煤。浮选试验流程采用一次粗选流程进行,浮选试验系统流程图见图2。

图2 浮选系统流程图4 结果与讨论

试验结果表明,入料压力变化对浮选机浮选影响很大。入料压力低于0.06MPa时,浮选机进气量严重不足;入料压力超过0.13MPa时,较强的矿浆旋流使得泡沫层运动稳定性差,精矿产率下降,分选效果变差。在0.1MPa左右的最佳压力条件下,该浮选机对一定浓度范围的变化反应不敏感。半工业性试验结果表明,在压力0.09-0.11MPa、浓度60-110g/L及稳定工作的条件下,一次分选指标为:精矿灰分7.5%-9.5%、尾矿灰分45%-62%,达到要求的分选指标,浮选效果较好,浮选速度快。

同样的试验条件,自吸气式浮选机的试验指标接近或优于XPM8浮选机试验指标。与常规浮选机相比,自吸气式离心浮选机浮选容积小,单位浮选能力大,在合适的压力和矿浆浓度下,该设备的一次浮选效果达到了浮选的指标要求,且自吸气式离心浮选机对浮选条件的影响反应不敏感,比较容易控制浮选操作过程。

5 结束语

自吸气式离心浮选机表现出的高效分离能力、相当短的物料停留时间以及有效地降低分选粒度下限是其独特的优点,并得到了试验证实。但其理论研究还很不成熟,需要理论研究、数值计算和试验研究同步进行,以完善该浮选机的发展。

参考文献

[1]郭德.离心力场中浮选的先进性和缺陷[J].辽宁工程技术大学学报,2002.

[2]M•因莫夫著,何剑等译.离心充气式浮选的发展[J].国外金属矿选矿,2005.