S u p p l0 c t o b e r2 0 0 4垒禹节山 M E T A LM 1 N E增刊 2 0 0 4 年1 0 月影响射流浮选机分选效率的几个因素杨卫国( 包钢矿山研究院)摘要简要介绍了射流浮选机的分选原理及影响射流浮选机分选效率的几个因素，并提出了相应的改进措施。美键词射流浮选机浮造分选效率F a c t o r sI n f l u e n c i n gS e p a r a t i o nE f f i c i e n c yo fJ e tF l o t a t i o nM a c h i n eY a n gW e i g u o( M i n i n gR e s e a r c hl r u t i a t t e ，B o o 删)A b s t r a c tT h es e p a r a t i o np r i n t i p l e0 1j e tf l o t a t i o nm a c h i n ea n dt h ef a c t o r si n f l u e n c i n gi t ss e p a r a t i o ne g S c i e n c ya r ed e s c r i b e db e a y T h ec o r r e s p o n d e n tm e a s u r e sf o ri t si m p r o v m e n ta r ep r o p o s e d K e y w o r d sJ e tf l o t a t i o nm a c h i n e ，F l o t a t i o n S e p a r a t i o ne f f i c i e n c y包钢矿山研究院选矿试验厂建于2 0 世纪8 0 年代末期，为我国北方最大的半工业试验基地，其主体设备由德国卡哈德洪堡公司引进。后由于科研试验任务不饱满转为生产3 0 、5 0 品位的稀土精矿。由于德产浮选机转速较低充气及搅拌能力不足( 用于选铁) ，加之多年使用设备严重老化，致使稀土浮选机尾矿的稀土含量一直在4 一6 之间，造成了资源的浪费。基于上述原因我院引进3 台射流浮选机对选矿试验厂稀土浮选尾矿采用三次扫选流程( 图1 ) 进行稀土矿物的再回收。精矿尾矿圈1 尾矿回收车间工艺流程1 射流浮选机简介( 1 ) 射流浮选杌结构简图( 图2 ) 。( 2 ) 射流浮选机分选原理。与浮选药剂作用后的矿浆，由矿浆泵送人喷射器，经喷嘴作用后产生高速矿浆射流，矿浆射流进入充气室后将充气室内空图2 射流浮选机结构示意1 一给矿管；2 一喷嘴；3 一充气管；4 一克气室；5 一喉管；6 一扩大管；7 分矿器；8 一精矿溜槽；9 一排尾闸板；1 0 一柱体气带走，从而在充气室内形成负压；外界空气由切向插入的充气管被吸入并在充气室内形成旋转气流，旋转气流的速度随着充气室底部的尖缩而快速增加；在卷吸效应的作用下，空气与矿浆在喉管内进行激烈的能量交换并将空气弥散为微小的气泡。矿浆进入扩大管后，矿浆的动能逐步转化为势能进一步压缩气泡，增大了空气在矿浆中的溶解度。在由杨卫围，包钢矿山研究院选矿试验广，0 1 4 0 1 0 内蒙包头市。3 7 5 增刊金属矿山2 0 0 4 年1 0 月分矿器将矿浆均匀地给入柱体底部。此时，弥散于矿浆中的空气由于压力减小，在柱体底郝形成气泡并携带目的矿物上升至矿浆表面形成泡沫层，隧着泡沫层厚度的增加，泡沫自溢进入精矿溜槽成为产品，剩余矿物经尾矿管排出，从而完成分选过程。2 影响射流浮选机分选效率的几个因素( 1 ) 浮选作业浓度。生产过程中，I 射流浮选机的泡沫溢出量及矿化程度都很高而2 、3 4 射流浮选机泡沫的矿化程度很低，泡沫含泥量大品位很低。检测最终尾矿的稀土含量仍在3 5 一4 之间，虽然对2 、3 射流浮选机的药剂用虽及药剂组台进行了多次调整，但收效甚微。后多次对全流程矿浆浓度进行检测，发现矿浆浓度呈现逐步降低的状态。各检测点的浓度平均值为：浮选尾矿浓度为5 8 、尾矿回收车闸来矿浓度为5 5 、1 。射流浮选机作业浓度为5 l 、2 射流浮选机作业浓度为4 4 、3 射流浮选机作业浓度为4 0 。造成浓度梯次降低的原凶在于矿浆输送泵的水封水。在生产过程中有4 台泵在不断地往矿浆中补水而且为保证矿浆的输送量，每台射流浮选机本身都带有矿浆自循环装霞。矿浆循环量的大小，决定着浓度的变化。矿浆浓度的逐步降低，影响了2 、3 射流浮选机的分选效果及生产能力，增加了药剂消耗量。尾矿再选的主要目的矿物是粗颗粒的稀土矿物及其连生体。适宜的浮选作业浓度，对于粗颗粒的稀士矿物及其连生体的回收至关重臻。同时，对提高精矿的产量降低浮选药剂消耗，也会有一定的益处。生产实践表明保持射流浮选机浮选作业浓度在5 5 一6 0 之刚较为适宜。因此，可考虑增加脱水设备以提高矿浆浓度，提高射流浮选机的生产能力及对有用矿物的叫收效果。( 2 ) 射流浮选机关键部件磨损。由于矿浆的浓度较大又具有较高的流速。因此，对设备的磨损也相当严重。喷射器由喷嘴和喉管组成，喷嘴由耐麝陶瓷制成，其作用为产生高速矿浆射流。喉管由铸铁制成。作用为在高速矿浆射流的作用下，使空气弥散于矿浆中。再者是束缚矿浆射流减少对扩大管部分的直接冲击，减少不必要的磨损。矿浆射流与喉管之间的同隙决定若射流浮选机充气量的大小，由于喷嘴和喉管的材质不同，其磨损速度也不同，喉管的磨损速度远高于喷嘴。随着喉管逐渐被塘损导致射流浮选机充气量下降，由于喉管的磨损并不均匀致使其几何形状产生严重形变，造成充气不均3 7 6 匀，矿浆液面“翻花”严重，精矿泡沫形成堆积难以溢出，精矿质量下降，操作困难。当喉管磨损达到边界尺寸时，即矿浆不再磨蚀喉管或很轻时，射流浮选机的充气量稳定在一个较低水平上。随着喷嘴的逐渐磨损，喷嘴直径增大，导致矿浆射流的直径与散度增大，造成进入射流浮选机的矿浆量增加，同时与被磨损的喉管相配合，使射流浮选机的充气量逐渐增大。由于矿浆最与充气量同时增加造成射流浮选机矿浆液面升高且极易造成矿浆外溢，难以形成泡沫富集区，产量下降，精矿泡沫品质很低且操作极为凼难。矿浆进入扩大管后，矿浆的动能转化为势能进一步压缩空气，增加空气在矿浆中的溶解度。扩大管磨穿后，造成矿浆中的空气溢出，压力下降，破坏了正常的充气过程且形成矿浆喷溅，严重影响生产的正常进行。由于射流浮选机选用的材料强度不足，影响设备的正常使用寿命，增加了设备的工况，直接影响到射流浮选机的分选过程。过多的影响因素，造成生产操作不便，不利于牛产过程的控制。选用高强度耐磨材料是提高射流浮选机使用寿命提高分选效率的关键。生产中喉管与扩大管的使用寿命不足1 个月，必须进行大量的补焊才能维持正常生产。鉴于喷嘴与喉管由于材质“i 同造成的Z i 均匀靡损严重影响正常的分选过程，可考虑将喉管梢加改造在其内壁加装可更换的耐磨衬套，在扩人管内部进行衬胶。从而保证射流浮选机各部件之间的整体协调配套，使射流浮选机始终处于良好的工作状态。( 3 ) 适当增加矿浆充气H C f 自l 。尾矿回收的车间设计的矿浆流量口为5 0m 3 h ，射流浮选机喷嘴直 径D 为2 5m m 。矿浆的充气区问，即喉管的长度L 为1 0 0m m 。由此可计算出矿浆射流的速度y 及矿浆的充气时间r ：V = q s = 2 8 3m s ，T = L V = 0 0 0 39 ，式巾，S 为喷嘴截而积，m 2 。从以上计算结果可以看出，矿浆射流具有很高的流速而且矿浆与空气的混台时l 日J 是非常短暂的，加之喷嘴与喉管磨损等凶素的影响，很难保证矿浆充气均匀，即：保征窄气在矿浆巾高度弥散。由此可考虑适当增加喉管的长度延 矿浆与空气的混合时洲，提高空气在矿浆中弥徽的均匀程度。( 4 ) 矿浆输送泵的工况。与射流浮选机配套的泵所承受的负衍，不仅有将矿浆提升到一定高度所杨卫国：影响射流浮选机分选效率的几个因素2 0 0 4 年l o 月需克服的压力而且在其输送终端会由于喷嘴直径的减小产生一个增压作用。因此，与射流浮选机配套的泵其负荷要比一般的矿浆泵大很多。与射流浮选机配套的泵输送的矿浆浓度较高，对叶轮及前后护套的磨损较为严重而且浮选药剂对叶轮及前后护套的腐蚀也很严重。当泵的叶轮胶衬稍受磨损后，泵的矿浆输送量下降，电机温升过高容易引起跳闸停车甚至烧毁电机，影响生产。矿浆输送泵的工况直接影响到矿浆输送量、矿浆射流的速度以及射流浮选机的充气量和矿浆液面的高低。对生产操作和射流浮选机的分选过程产生很大影响。 3 结论( 1 ) 生产实践表明，射流浮选机做为综合回收稀土精矿的选设备是可行的。该设备占地面积小，生产能力大，具有泡沫层厚矿物富集时间长的特点，可根据需要生产同品级的稀土精矿。由于在射流浮选机柱体内部，矿浆的流体动力学状态相对稳定，易于气泡携带粗颗粒矿物上浮。因此，射流浮选机对于粗颗粒稀土矿物的回收效果较好。该设备在处理含泥量大、稀土品位低、残余药剂含量高的浮选尾矿时，可以获得品位在3 5 一4 0 之间的稀土精矿。( 2 ) 由于射流浮选机选用的材料强度不足，影响设备的正常使用寿命，增加了设备检修维护的工作量，正常生产时间较短。同时对矿浆浓度、矿浆的搅拌强度要求较高。与其配套设备的工况直接影响到射流浮选机的分选过程。过多的影响因素，造成生产操作不便，不利于生产过程的控制。选用高强度的耐磨材料是提高射流浮选机使用寿命提高分选效率的关键。( 收稿日期2 0 0 4 - 0 7 4 ) 8 )