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浮选设备

浮选设备包括浮选机和浮选辅助设备(搅拌槽和给药机等)。浮选机是实现浮选过程的重要设备，浮选时矿浆与浮选药剂调和后送入浮选机，在其中经搅拌和充气，使欲浮目的矿物附着于气泡上形成矿化泡沫层，泡沫用刮板刮出或以自溢的方式溢出，即得泡沫产品，而非泡沫产品则自槽底排出。浮选技术经济指标的好坏，与所用浮选机的性能密切相关。

第一节 浮选设备的基本原理
图3-1 浮选机工作原理图
1-搅拌区；2-分离区；3-泡沫区
浮选机的工作原理如图3-1所示。
自下而上大体可划分为搅拌区、分离区和泡沫区。其中分离区是矿粒向气泡附着，形成矿化气泡的关键过程。为使分选有效地进行，此区应保持有足够的容积和高度，并与上下两区形成较明显的界限。
浮选机工作原理：
叶轮旋转产生离心作用形成负压，一方面吸入充足的空气与矿浆混合，一方面搅拌矿浆与药物混合，同时细化泡沫，使矿物粘合在泡沫之上，浮到矿浆液面再形成矿化泡沫。通过排尾阀开启大小调整液面高度，泡沫通过溢流或刮板刮出。
浮选机的种类繁多，差别主要表现在充气方式、充气搅拌装置结构等方面，所以目前应用最多的分类法是按充气和搅拌方式的不同将浮选机分为两大类，即机械搅拌式和无机械搅拌式。利用叶轮—定子系统作为机械搅拌器实现充气和搅拌的统称为机械搅拌式浮选机。根据供气方式的不同又细分为机械搅拌自吸式和机械搅拌压气式两种。前者的搅拌器搅拌同时完成吸入空气和将空气分割成细小气泡；后者的搅拌器仅用于搅拌和分割空气，空气是依靠外部系统强制压入的。不用叶轮—定子系统作为搅拌机构，而用专门设备从浮选机外部强制吸入或压入空气的统称为无机械搅拌式浮选机，又称充气式浮选机。根据生成气泡的方法不同，有使空气通过微孔而强制弥漫的压气式；有用喷射旋流手段产生强制涡流切割空气及使空气溶解后再析出的喷射式；也有用真空减压法使气泡从矿浆中析出的真空减压式等。

一、对浮选机的基本要求
泡沫浮选是在气-液界面上完成的，浮选过程包括下列过程：
1、使矿浆处于湍流状态以保证矿粒悬浮并以一定的动能运动；
2、悬浮的矿粒与浮选药剂作用，使目的矿物表面疏水化；
3、引入气体(通常为空气)，产生大小合适、数量足够的气泡，并使之分散在矿浆中；
4、气泡与矿粒碰撞，疏水性矿物颗粒附着在气泡上，形成矿化气泡；
5、矿化气泡升至液面上，形成三相泡沫层；
图3-2 泡沫浮选过程示意框图
图3-3 浮选机内各作用区的分的分布
1-刮泡区；2-浮选区；3-浆气混合区；4-充气路线；
5-矿浆循环路线

6、泡沫层中由于脱水作用、气泡兼并、气泡间分隔水层破裂而使气泡不断地破灭，造成泡沫层顶部精矿品位提高(习惯上称为二次富集作用)；
7、顶部泡沫精矿的排出(刮出或溢出)。
图3-2表示泡沫浮选的各个过程之间的联系。图中虚线方框表示搅拌桶的功能，实线方框表示浮选机的功能。图3-3示浮选机内完成上述功能的区域划分。
二、在生产中，优良的浮选机应满足下列要求
1、充气量大且易于调节
为了增加矿粒与气泡的接触碰撞机会，造成有利于附着的条件，并能将疏水性矿粒及时运载到矿浆表面，所以在浮选机内必须有足够大的气泡表面积，且气泡亦应有适宜的浮升速度。为此，浮选机必须保证能向矿浆中吸入或压入足量的空气，并使这些空气在矿浆中充分弥散，以便形成大量大小适中的气泡，同时这些弥散的气泡，又能均匀地在浮选槽内分布。此外，不同的浮选作业(粗选、扫选、精选)各有其合适的充气量，这又要求充气量易于调节。
2、搅拌强度足够
适当而均匀的搅拌，除了能保持矿浆浓度、粒度组成及气泡在槽体内均匀分布，从而创造矿粒和气泡充分接触和碰撞的良好条件，还可以促进某些难溶性药剂的溶解和分散。此外，足够强度的搅拌强度还易于满负荷停车后直接地重新启动。
3、能形成比较平稳的泡沫区
浮选槽内矿浆液面的稳定是泡沫层稳定的保证，液面上下波动或形成波浪和漩涡都会破坏泡沫精矿的稳定排出，致使精矿受脉石矿物的污染。同时，保持泡沫区平稳和一定厚度既能滞留目的矿物，又能使一部分夹杂的脉石从泡沫中脱落，造成“二次富集”作用。
4、能连续工作及便于调节
工业生产中所使用的浮选机，应能连续给、排矿，以适应矿浆流在整个浮选生产过程连续性的特点。为此，浮选机上应有相应的受矿、刮泡和排矿机构。为了进行控制矿浆在浮选机内的流速及泡沫层厚度，还应设置矿浆液面调节等机构。
5、适应自动化的需要
在采用自动化控制系统的选矿厂，除了上述要求外，还提出了其他要求；灵活快速地调节精矿排出量；减少检测仪表和执行机构的数量；长期安全运转。
三、评价浮选机性能的判据
1、充气性能与浮选指标(精矿品位及金属回收率)；
2、按单位容积计的浮选机处理能力；
3、按处理每吨原矿计的浮选机动力消耗；
4、浮选机的价格、安装、操作、维修费用以及占据厂房的面积等。

第二节 浮选设备的分类
浮选设备按其充气和搅拌方式不同可分为四大类：
一、机械搅拌式浮选机
它又分为搅拌自吸式浮选机和充气—搅拌式浮选机。
1、搅拌自吸式浮选机
靠旋转叶轮搅拌矿浆，利用局部形成的负压区，从槽外大气中吸入空气，并靠湍流粉碎作用产生气泡的浮选机。
2、充气—搅拌式浮选机
靠低压充气和旋转叶轮搅拌矿浆，产生分散气泡的浮选机。
二、充气式浮选机和浮选柱
空气是靠一定压力通过喷咀或多孔介质在矿浆中分散为气泡的浮选机。
三、诱导充气式浮选机
靠高速喷射的矿浆流诱入或卷入空气，又以减压释放形式，使空气从矿浆中析出产生微泡的浮选机。
四、空气析出式浮选机
靠减压释放原理，使空气由矿浆中析出在疏水性矿粒表面上，藉以实现气泡矿化的浮选机。

第三节 JJF型浮选机
机械搅拌式浮选机(以维姆科型浮选机为例)。
一、构造及工作原理
维姆科型浮选机构造如图3-4、图3-5所示。它主要由星形转子、定子、竖管、锥形罩、假底、槽体等组成。
图3-4 JJF型浮选机的叶轮机构
1、主轴 2、竖筒 3、分散罩
4、定子 5、叶轮
图3-5 JJF型浮选机的结构简图
1、槽体 2、假底 3、导流筒 4、调节环 5、叶轮
6、定子 7、分散罩 8、竖筒 9、轴承体 10、电动机

JJF浮选机工作原理是：工作时，星形转子在定子内部回转产生负压，空气自液面上方吸入，矿浆经假底从下部套筒吸入。空气与矿浆混合后由转子切向甩出，经定子的作用转换成径向运动，并均匀地抛甩于槽中，矿化气泡上浮至泡沫区，矿浆则沿槽壁经由假底返回至转子。
二、主要特点
1、采用了新型充气搅拌结构及圆锥形泡沫罩。定子具有较好的变向和扩散作用，使以切线方向从转子里甩出来的矿浆能以径向运动向槽子周边扩散，而圆锥形泡沫罩则将转子产生涡流与泡沫层隔离开来，从而保持了液面的平稳。
2、设有假底，套筒，增强了搅拌力并形成矿浆的大循环。叶轮的安装沉没在矿浆中的位置不深，因此可减少动力消耗，避免粗粒沉淀。
3、矿浆按一定径向流到外部，形成以竖轴为中心的旋流，使矿浆得到较大充气，提高了充气效率，所以转子转速可以降低，同时转子与定子的间隙较宽(约200mm)，磨损减少，维修方便。
4、因不能自吸矿浆，在安装时需设置液面差200～300mm或者与吸浆式浮选机组成联合组，用吸浆式浮选机作吸入槽，维姆科型浮选机作为直流槽。
维姆科型浮选机与国内有色金属选矿厂大量使用的JJF型 (仿照维姆科型浮选机研制)及国产XJQ型、BS-M型浮选机在结构及原理上基本相同，都属于机械搅拌自吸式浮选机，其共同的特征是靠机械搅拌器进行充气和搅拌。此类浮选机通常用于入选粒度较细的粗选和精选作业。
三、JJF型浮选机技术参数
表3—1 JJF型浮选机技术参数
型号
槽体容积
叶轮直径
生产能力
叶轮转速
功率
外形尺寸
单槽重
单位
m³
mm
m³/min
m/min
kw
mm
kg
JJF－1
1
280
0.3－1
443
5.5
1400×1400×650

JJF－2
2
280
0.5－2
443
7.5
1400×1400×1150

JJF－3
3
350
1－3
360
11
1500×1850×1200

JJF－4
4
410
2－6
305
Y160L-6/11
Y100L-6/1.5
1600×2150×1250
2100
JJF－5
5
410
2－6
305
Y160L-6/11
Y100L-6/1.5
1600×2150×1550
2300
JJF－8
8
540
4－10
233
Y200L-6/22
Y100L-6/1.5
2200×2900×1400
4500
JJF－10
10
540
4－12
233
Y200L-6/22
Y100L-6/1.5
2200×2900×1700
4800

第四节 XJC-80型浮选机
一、结构与工作原理
XJC-80浮选机的结构如图3-6所示。它主要由主轴、套筒、调整垫、导向器、叶轮、盖板、循环筒、总风管等部件组成。整个竖轴部件吊装在总风筒上。
图3-6 XJC型浮选机
1-风管；2-主轴；3-套筒；4-循环筒；5-调整垫；6-导向管；7-叶轮；8-盖板；9-连接筋板；10-电动机
图3-7 矿浆垂直循环状态

二、工作原理
矿浆在槽内的运动路线如图3-7所示。
由图可见，矿浆通过循环筒和叶轮形成垂直大循环可产生一股上升流，有利于将粗粒矿物和比重大的矿物提升到浮选机槽体的中上部。可以成功地消除矿浆在浮选机槽体内出现的分层和沉砂现象，使矿粒在浮选槽内能有效地悬浮，从而可增大矿粒与气泡接触碰撞的机会，增加粗粒和重矿物选别的可能性。由鼓风机可鼓入足量的低压空气，经叶轮和盖板叶片的作用后，可被均匀地弥散在整个浮选槽体内。经矿化后的气泡随垂直循环流的提升作用向上升浮，进入到槽体上部的平静分离区后，于是使不可浮的脉石矿物与矿化气泡实现分离，矿化气泡经较短的距离进入到泡沫层，经刮板刮出即得泡沫产品。
三、主要特点
1、该机设计为直流槽，槽化间没有调节控制设施，矿浆通过能力大，浮选速度快。
2、采用外部专门设置的鼓风机供气，可以根据工艺需要调节充气量，且气量的可调范围大。
3、占地面积小，台时处理量大，单位体积重量轻，所以设备吨位、投资和厂房建筑面积都可减少，同时相应地减少了矿浆管道，电气设备和测量调节装置等，有利于自动控制。
4、叶轮只用于循环矿浆和弥散空气，深槽浮选机的叶轮，仍可在低转速下工作，其圆周速度为7m/s。因此，搅拌器磨损较轻，矿浆面也比较平稳。
5、叶轮与盖板间的轴向和径向间隙要求不太严格，因此，易于安装和调整。
6、药剂和动力消耗有所降低，生产指标有所提高。
该浮选机的不足之处：需要配备离心式低压鼓风机和中矿返回的泡沫泵等辅助设备，作业机组要求阶梯配置，以便矿浆借重力自流通过。作业间的高差一般为300mm。XJC-80浮选机与BS-S型、CHF-X浮选机的结构和工作原理基本相同，均类似于美国的丹佛D-R型浮选机，适用于粗选和扫选作业，但有时也用于精选作业。
四、XJC型浮选机技术参数
表3—2 XJC型浮选机技术参数
型号
容积
槽体尺寸
叶轮直径
叶轮转速
处理量
功率
最大充气量
单槽重
单位
m³
mm
mm
r/min
m³/min
kw
m³/㎡•min
kg
XJC-40
4
1700×1700×1600
700
190
3～6
11/1.1
2～3.5
2739
XJC-80
8
1600×2150×1250
900
170
4～8
22/1.1
6～8
3854
XJC-160
16
1600×2150×1250
1000
160
8～12
30/1.1
6～9.5
6077

第五节 BS-K-16型浮选机
一、构造及工作原理
BS-K型浮选机构造如图3-8所示。它主要由叶轮、定子、竖轴组部件、刮板装置、槽体等组成。
二、工作原理
工作原理是，当叶轮旋转时，槽内矿从四周经槽底由叶轮下端吸入叶轮叶片间，与此同时，由鼓风机给入的低压空气，经风道、空气调节阀，空心主轴进入叶轮腔的空气分配器中，通过分配器周边的孔进入叶轮叶片间，矿浆与空气在叶轮叶片间进行充分混合后，由叶轮上半部周边排出，排出的矿流方向向斜上方，由安装在叶轮四周斜上方的定子稳定和定向 后，进入到整个槽子中。矿化气泡上升到槽子表面形成泡沫，经泡沫括板括到泡沫槽中，矿 浆再返回叶轮区进行再循。
三、主要特点
1、BS-K型浮选机主轴侧挂在机架上，轴承体机构轻巧，安装方便，垂直性好，叶轮截面圆锥形，定子呈放射状，磨损较少、寿命长、搅拌力强。
2、“U”形槽体减少了槽底积矿，主轴部件轻，定子安装在槽底上，安装方便。装机功率小，节能。
3、充入压缩空气，气泡分散均匀，泡沫稳定，矿粒悬浮性好，回收率高。
4、BS-K型浮选机分为单槽、双槽、三槽、四槽、五槽、六槽等几个单元。无自吸矿浆和空气能力，矿浆流动需阶梯状布置，泡沫返回靠泡沫泵。

图3-8 BS-K16立方浮选机结构简图
1、槽体； 2、横梁组件； 3、竖轴部件；4、电机装置； 5、刮板装置；6、泡沫槽；7、叶轮；8、定子

四、BS-K型浮选机技术参数
表3—3 BS-K型浮选机技术参数
型号
槽体容积
转子速度
风压
处理量
电动机功率
内部尺寸
单槽重
单位
m³
r/min
MPa
m³/min
kw
mm
kg
BS-K2.8
2.8
248
0.015
0.4～3.0
Y160M-8/5.5
1550×1550×1350
1740
BS-K4
4.0
210

0.5～4.0
Y160L-8/7.5
1850×1850×1550
2568
BS-K8
8.0
180

1.0～8.0
Y180L-6/15
2350×2350×1950
4460
BS-K16
16.0
160

2.0～15.0
Y250M-8/30
2800×2800×2400
9231
BS-K24
24.0
154

7.0～20.0
Y280S-8/37
3200×3200×2800
11107

第六节 A型浮选机
一、A型浮选机的结构
XJK型浮选机俗称“A”型浮选机是我国使用较为普遍的一种浮选机。这种浮选机的构造如图3-9所示，分为吸入槽（有吸浆管）与直流槽（无吸浆管）。
二、A型浮选机工作原理
主轴旋转，叶轮随主轴一同旋转。这样在盖板和叶轮之间形成局部真空区（负压区）空气有吸气管经空气筒吸入，同时矿浆经吸浆管被吸入，矿浆与空气混合后借叶轮旋转所产生的离心力，井盖板边缘导向叶7被甩向槽中。由于叶轮强烈搅拌，是矿浆中的空气弥散成气泡，并均匀分布在矿浆中。当悬浮的矿粒与气泡碰撞接触时。可浮的矿粒则附着于气泡，并随气泡上升至液面而形成矿化泡沫层，由刮板刮出作为精矿，留在槽内的矿粒进入下一槽选别。
图3-9 XJK型浮选机结构简图
1、皮带轮 2、吸气管 3、中心筒 4、主轴 5、槽体6、盖板
7、叶轮 8、导流管 9、假底 10、下叶片 11、上叶片 12、叶轮盘

三、A型浮选机特点
1、A型浮选机的关键部位是叶轮与盖板。叶轮的作用是它与盖板组成类似泵的真空时而造成负压区，使矿浆自流，空气自吸并使槽内矿浆循环运动；由于叶轮的旋转运动，使空气碎散成气泡并均匀分布于矿浆中，使矿粒悬浮并与气泡接触，以及使浮选药剂能与矿浆充分作用。
2、盖板的作用是与叶轮组成真空室，产生充气作用，盖板上的导向叶片对叶轮甩出的矿浆起导向作用，减少涡流，即减少水力损失，保证停车时叶轮不被矿砂埋住。
生产实践证明：提高浮选机的充气量可以提高生产率，改善浮选指标。影响这种浮选机充气量的主要因素：
（1）叶轮与盖板的间隙，间隙大，则充气量减小，但间隙过小，会造成叶轮与盖板发生撞击与摩擦，并使充气量下降。较适宜的间隙为5～8毫米。
（2）叶轮的转数，在一定的范围内，叶轮转速大，则充气量也大，但转速过大，叶轮磨损快，电耗大，矿浆面不稳定。此外，对某些性脆的矿石易产生泥化现象。
（3）进浆量，当进人叶轮中心的矿浆量最合适时，则充气量最大。但进桨量过大时，当超过了叶轮的生产能力时，矿浆会堵塞空气筒，吸气困难，充气量下降。另外，内部矿浆循环量大（即从盖板上的循环孔返回到叶轮腔内的矿浆量），则充气量大。但电耗随之增加。
（4）叶轮上部的矿浆浓度，其值愈大，，则作用于叶轮上的静压力也大，叶轮旋转阻力增加，充气量变小。
四、A型浮选机的技术参数
表3—4 A型浮选机的技术参数
型号
槽体容积
叶轮直径
生产能力
叶轮转速
电动机功率
外形尺寸
单槽重
单位
m³
mm
m³/min
r/min
Kw
mm
kg
XJK-0.35
3A
0.35
300
0.15-0.5
500
Y90L-4/1.5
1028×1327×1285
430
Y802-4/0.75
XJK-0.62
4A
0.62
350
0.3-0.9
400
Y132S-6/3.0
3936×1740×1831
630
Y90L-6/1.1
XJK-1.1
5A
1.1
500
0.6-0.16
330
Y132M-6/5.5
1100×1100×1100
1300
Y90L-6/1.1
XJK-2.8
6A
2.8
600
1.5-3.5
280
Y160L-6/11
1750×1600×1100
2325

第七节 KYF-50型浮选机
KYF-50浮选机，是由北京矿冶研究总院自行开发的我国第一台大型浮选机，它主要是仿制国外OK型浮选机，并作了局部改进。金川集团公司选矿厂于2000年8月至12月在磨浮车间5#系统进行了KYF-50工业试验，取得了圆满成功。选矿厂已建6000t/d系统在一段粗选采用它作为浮选设备。
一、KYF型浮选机结构
KYF 型浮选机是在充分分析研究大量浮选机的基础上，经过大量的小型实验室试验和工业实践由北京矿冶研究总院研制成功的。浮选机结构见图3-10 ，叶轮结构见图3-11。
二、KYF浮选机工作原理
当叶轮旋转时，槽内矿浆从四周经槽底由叶轮下端吸入叶轮叶片间，与此同时，由鼓风机给入的低压空气，经风道、空气调节阀，空心主轴进入叶轮腔的空气分配器中，通过分配器周边的孔进入叶轮叶片间，矿浆与空气在叶轮叶片间进行充分混合后，由叶轮上半部周边排出，排出的矿流方向向斜上方，由安装在叶轮四周斜上方的定子稳定和定向后，进入到整个槽子中。矿化气泡上升到槽子表面形成泡沫，经泡沫括板括到泡沫槽中，矿浆再返回叶轮区进行再循环。

图3-11 KYF浮选机叶轮机构
1、定子2、叶轮3、空气分配器
图3-10 KYF浮选机结构简图
1、叶轮 2、空气分配器 3、定子4、槽体
5、主轴 6、推泡器 7、轴承体 8、空气调节阀

三、KYF-50浮选机具有以下特点
1、槽体上总设计为八角形，底部为U形，可减少浮选机四周的矿砂沉积，增加有效容积。
2、浮选机的核心部分由压入空气分配器、转子、定子组成，使空气均匀地经转子旋转切成细泡分散于矿浆中，形成稳定的气泡上升于泡沫层。定子固定在U形槽体的固定架上。矿浆经转子搅拌后，矿浆流流向稳定，没有紊流现象。
3、浮选机液面实行自动控制，同时设计有手动闸门。液位控制准确灵敏，操作简便可靠。
4、KYF-50浮选机的泡沫为自溢式，每槽设计为双溢流槽，以增强泡沫快速溢出。
四、KYF-50浮选机的主要技术参数
表3—5 KYF-50浮选机的主要技术参数
序号
技术参数
数 据
1
设备型号
KYF-50充气机械搅拌式浮选机
2
适用范围
适用于各种有色金属的浮选与分离
3
浮选流程
粗选、扫选、精选作业
4
浮选单槽有效容积
50m³
5
槽体尺寸
4712×2080×4320
6
叶轮圆周速度
6.80/7.07/7.34m/s
7
叶轮直径
1030mm
8
叶轮高度
615mm
9
转速
126/131/136r/min
10
电动机（型号/功率）
Y315M1-8/75KW
11
设备总重量
32.206t
第八节 JC-150型浮选机
JC-150型浮选机是金川集团公司自行设计研发的大型高效机械搅拌式浮选机，于2007年研发成功并在选矿厂二选车间5#系统进行工业试验，各项指标均达到设计要求，目前已在选矿厂14000吨/日项目投产使用。
一、JC-150型浮选机结构

图3-12 JC150立方浮选机结构示意图
1、槽体； 2、放射状泡沫槽； 3、电机装置； 4、液位控制； 5、横梁组件；
6、环形泡沫槽； 7、主轴部件； 8、放矿球阀； 9、定子； 10、叶轮

二、工作原理
当叶轮旋转时，槽内矿浆从四周经槽底由叶轮下端吸入叶轮叶片间，与此同时，由鼓风机给入的低压空气，经风道、空气调节阀，空心主轴进入叶轮腔的空气分配器中，通过分配器周边的孔进入叶轮叶片间，矿浆与空气在叶轮叶片间进行充分混合后，由叶轮上半部周边排出，排出的矿流方向向斜上方，由安装在叶轮四周斜上方的定子稳定和定向后，进入到整个槽子中。矿化气泡上升到槽子表面形成泡沫，碰到锥形推泡器会改变流向，向上流变成了水平流，溢流到环形放射状泡沫槽中，矿浆再返回叶轮区进行再循。
三、JC-150型浮选机特点
JC-150浮选机的槽体设计为圆筒形，槽体截面设计为圆型，槽内矿浆循环为底部循环，这样可以避免矿砂堆积，并有利于粗重矿粒向槽中心移动以便回叶轮区再循环；
该浮选机泡沫槽采用环形放射状泡沫槽配置，这样把泡沫分为多个区，缩短了泡沫输送距离，并采用锥形推泡器来加速泡沫的流动，矿浆在向上流动过程中，碰到锥形推泡器会改变流向，向上流变成了水平流，加速了泡沫的水平流动，缩短了泡沫的驻留时间；
该浮选机的叶轮采用高比转数后向叶片形式，完全符合浮选机流体动力学大流量低压头的要求。在叶轮腔中设空气分配器，能预先将空气较均匀地分布在转子叶片的大部分区域内，提供大量矿浆-空气截面，从而改善叶轮弥散空气的能力，提高空气分散度；
该浮选机的定子采用悬空式径向叶片开式结构，由24个叶片组成，安装在叶轮的周围斜上方，由支脚固定在槽底，可使定子下部区域矿浆流通面积增大，有利于矿浆向下部区域的流动，降低动力能耗，增强槽体下部循环区的矿浆循环和固体颗粒的悬浮能力。此结构使叶轮中甩出的矿浆-空气混合物顺利进入矿浆中，空气得到很好分散。
四、JC-150浮选机的主要技术参数
表3—6 JC-150浮选机的主要技术参数
序号
技术参数
数据
1
设备型号
JC-150型充气机械搅拌式浮选机
2
适用范围
大、中型选矿厂的有色、黑色和非金属矿物选别
3
浮选工艺
正浮选/反浮选
4
浮选流程
粗选、扫选、精选作业
5
浮选单槽有效容积
150m³
6
固体重量浓度%
<46%
7
处理量
5~60m³/min
8
电动机（型号/功率）
Y355L2-10/160KW
9
容积系数
0.75~0.85
10
充其量（清水）
0~2.0m³/㎡·min
11
单槽空气消耗量
0~46m³/min
12
浮选进口风压
>55kPa

第九节CLF-40 浮选机
CLF-40型充气机械搅拌式浮选机是机电一体化设备，具有选别性能优越、矿浆循环好、处理重物料不沉槽、自动化程度高、运转可靠等突出特点。整体方案优化，有力地保证了设备开车的一次性成功率。
CLF－40浮选机结构简图：

工作原理：当浮选机叶轮旋转时，来自鼓风机的低压空气进入叶轮叶片间，与此同时假底下面矿浆由叶轮下部被吸入到叶轮叶片间，矿浆和空气在叶轮叶片间充分混合后，从叶轮上半部周边排出，排出的矿浆空气混合物由定子稳流后，穿过格子板，进入槽内上部区。此时浮选机内部区矿浆中含有大量气泡，而外侧循环通道内矿浆中不含气泡（或含有极少量气泡），于是内外矿浆就形成压差，在此压差及叶轮抽吸力作用下，内部区矿浆和气泡在设定的流速下一起上升通过格子板，将重矿物带到格子板上方，形成重矿物悬浮层，而矿化气泡和含有较细矿粒的矿浆则继续上升，矿化气泡升到液面形成泡沫层，含有较细矿粒的矿浆则越过隔板经循环通道，进入叶轮区加入再循环。
CLF型浮选机特点是：
(1)有较强的搅拌区，矿浆可以充分悬浮，气泡能均匀地分散在矿浆中，尤其是较高密度矿粒能够充分悬浮。
(2)有较大的充气量，形成部分相对大一点的气泡，能够背负高密度矿物上浮，提高矿粒与气泡的接触机会。
(3)较低的输入功率，叶轮对矿浆的搅拌力相对较弱，降低矿浆的湍流强度，以利于矿化泡沫的形成及上浮。
(4)设有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。
(5)槽体设计独特，缩短背负高密度矿物气泡升浮距离。
CLF-40型浮选机单体说明
序号
技术参数
数 据
1
设备型号
CLF-40型炉渣选别充气机械搅拌式浮选机
2
生产厂家
北京矿冶研究总院
3
安装位置
室内
4
适用范围
重矿物及炉渣选别
5
入选粒度上限
〈0.5mm
6
设备配置方式
阶梯
7
浮选工艺
正浮选
8
浮选流程
粗选、扫选作业
9
浮选单槽有效容积
40m³
10
生产能力
按矿浆体积计的生产能力为8－20m3/min
11
固体重量浓度％
<55%
12
电动机
型号 / 功率
Y315M-8/ 75kW
安装形式
V6
防护等级
IP54
工作电源
三相交流380V
绝缘等级
F
频率
频率50HZ
生产厂家
佳木斯电机厂
13
浮选机进口风压（清水）
> 42 kPa
14
单台充气量
11～21m3/min
15
主轴传动方式
窄V型三角皮带
16
泡沫排出方式
自流
17
叶轮材质
Q235A钢骨架衬耐磨橡胶
18
定子材质
Q235A钢骨架衬耐磨橡胶
19
易损件寿命
12个月
20
液位控制
自动+电动
21
槽体材料
Q235A
22
外形尺寸（直径×高）
Ø4240×5820 mm
23
起吊高度
9.68 m
24
整机重量
22740Kg
25
最大整体检修件重量
4556Kg

第十节 浮选柱及其他选矿设备
近年来，随着选矿工艺技术和装备的发展，一些新的选矿工艺技术和设备在国内外得到了成功的应用，对选别指标的优化起到了重要的作用。采用新型高效的选别设备代替机械搅拌式浮选机为提高精矿质量，解决微细粒难选矿石问题开辟了新途径，可有效提高选矿指标。浮选柱、Jameson浮选机、射流浮选机等新型高效选别设备具有结构简单、占地面积小、生产成本低、精矿质量好等优点，对简化现行分选工艺、浮选作业节能、降低成本和促进浮选过程实现自动控制具有十分重大的意义。
一、CPT浮选柱
加拿大工艺技术公司，简称CPT公司，其商业活动的核心是设计、制造和供应特殊浮选设备（如浮选柱）和气体喷射分散系统。到目前为止，该公司在世界范围内已销售的浮选柱总量超过300台以及上千套气体分散系统，其产品分布在北美、南美、澳洲、非洲等27个国家，其中主要有加拿大、美国、智利、巴西、墨西哥、澳大利亚、南非、赞比亚，所处理的矿物种类包括铜、铅、锌、钼、铁、煤及磷酸盐等。CPT浮选柱作为一种技术先进的设备，用于精选作业能够产出高品位精矿这一事实已获得广泛承认。通过为数众多的工业应用实例，证明了CPT浮选柱也完全能够用于粗、扫选作业，并成功应用于反浮选作业，具有广阔的应用前景。
（一）CPT浮选柱主要技术特点
1、改善选别性能：抑制亲水颗粒特别有效；
2、对微细物料的处理有很强的优越性，处理细粒级物料的能力大，当固体浓度高时，不会降低富集效果；
3、生产费用低，因为没有运动部件，维修费用低，电耗和药剂用量低；
4、控制简便且稳定；
5、占地面积小；
6、结构和施工简单，投资少；
7、一台浮选柱能代替几台浮选机，因此仪表控制费用低。
（二）、CPT浮选柱主要技术创新
根据不同用途，可安装具有专利权的Slamjet或Sparjet气体分散器，Slamjet分散器代表了气体分散技术的国际先进水平。该分散器能在矿浆中产生尺寸适宜且弥散均匀的气泡，从而为矿粒的捕收创造最佳条件。
安装了可快速升降的泡沫冲洗组合装置。冲洗环可置于泡沫层之上或浸没于泡沫层之中。冲洗水能排除机械夹带的脉石颗粒或具有弱附着力的非目的矿物颗粒，从而提高泡沫产品品位。
内溜槽装置使浮选柱具有足够长度的泡沫堰，它能使泡沫迅速排出，从而避免了由于泡沫不能顺利排出而挤压破裂，使已捕收的目的矿物颗粒重新落入矿浆中，使回收率得到保证。
浮选柱设有充气、液位和泡沫冲洗水三个控制回路，可实施有效的控制。
（三）、CPT浮选柱应用情况
2002年9月我国与CPT公司在中国的第一个合作项目——安装在德兴铜矿大山选矿厂的一台φ2.44m×10m浮选柱已调试成功并投入生产运行，生产指标显示浮选柱泡沫产品品位比机械浮选机泡沫产品品位平均高出3%～4%，而铜回收率及其它伴生元素回收率并未降低。

图3-13 CPT浮选柱主体结构示意图

二、逆流式无充填介质型浮选柱
（一）逆流式无充填介质型浮选柱结构
长沙高新开发区有色院技术应用有限公司引进国外最新技术设计的新型浮选柱。浮选柱结构见下图，主要由给矿系统、柱体、液面控制系统、气泡发生器、泡沫淋洗水装置构成。
（二）、逆流式无充填介质型浮选柱工作原理
气泡发生器采用高分子材料制成，内有大量细小孔径。空压机输出的高压气体进入气泡发生器后，产生大量微细气泡，与含有药剂的矿浆作用而达到矿化分选效果。由于泡沫层厚，捕收区域长，目的矿物在泡沫上升的过程富集时间较长，可得到较高的品位，再通过顶部泡沫淋洗水将泡沫表面附着的非目的矿物洗去，达到再次提高精矿品位的目的。
（三）、逆流式无充填介质型浮选柱的特点：
比常规机械搅拌式浮选机和短体喷射式浮选柱有更大的矿化区。前者的矿化区仅在转子周围的高剪切区，后者也仅在射流所及的范围内，而逆流式浮选柱从给料口到气泡入口的整个捕集区都是矿化带，所以容积利用率高，单位容积的处理能力也大。
矿物颗粒与气泡的碰撞及粘附机率大。机械搅拌式和喷射式浮选机的矿物颗粒和气泡高速甩出时运动方向基本一致，依靠紊流中两者间的速度差碰撞并实现粘附。但紊流不仅可使两者粘附，也可使两者脱离。且为了产生紊流要消耗很多能量。逆流浮选柱内颗粒和气泡的运动总体上是相向的，虽然运动的绝对速度较小，但相对速度却不小。由于紊流程度低、能耗低，颗粒和气泡的脱离几率也低。
浮选柱产生的气泡分散度高、微细气泡多，因而同样的充气量可产生更大的气液界面，与矿物颗粒就有更多的碰撞机会，而且可产生多个气泡粘附于一个颗粒的气固絮团，减少了气泡和颗粒的脱落几率。此外大量微细气泡上升速度较慢，基本处于层流状态，造成和颗粒碰撞的有利条件，也提高了浮选速率和回收率。
减少了杂质的含量。机械搅拌式浮选机的泡沫中常夹带较多的杂质，而逆流式浮选柱的湍流程度低，顶部又有淋洗水，迫使泡沫间夹带的各种脉石杂质排出，有利于最终精矿品位的提升。

图3-14 逆流式无充填介质型浮选柱设备示意图

（四）、逆流式无充填介质型浮选柱的应用情况
该设备在洛阳栾川钼业公司选矿厂供使用11台，除有一台用于粗选作业外，其余十台全部用于精选及扫选作业。根据“浮选柱在钼矿选别使用情况考察报告”的介绍，栾川钼业公司选矿厂使用浮选柱后，钼精矿品位提高了5%左右，回收率没有下降。
CGPF浮选柱针对铜渣浮选的改进
广西金川有色金属有限公司原料加工区40万t/a铜冶炼工--1200kt/a铜冶炼炉渣选矿工程铜渣浮选的给矿比重大（4.0t/m3），粒度细（F80=0.025mm），矿浆浓度30%，由于浮选柱内没有搅拌装置，极易造成沉槽堵尾现象，影响生产的正常进行。CGPF浮选柱针对该特点在结构上进行了相应改进，主要包括以下几点：
①新型喷枪式气泡发生器，所产生的气泡更加细小，发泡效果更好，故障率更低；
②全新设计的矿浆分配器，加快矿化时间，提高矿化效果，使浮选柱处理能力更大，能满足不同矿种和不同作业点的选别需求，提高了浮选柱的适应性；
③全新设计的浮选柱底部结构，降低浮选柱高度，也使喷枪的规格和安装维修更加方便，气泡在柱体整个截面分布更加均匀，同时也避免了大比重矿物在浮选过程中的沉槽现象，使设备得以实现大型化；
④全新设计的尾矿排放系统，确保浮选柱在进行高比重矿物浮选时排尾更加顺畅。

第十一节 浮选设备常见故障及处理方法
一、许可运转条件
矿浆必须符合浮选机性能和工艺要求；浮选机及其附件完整无损；浮选机经安装或大中修后，经有关方面验收。
二、检测方法
检测方法采用眼观、耳听、触摸、嗅觉判断设备异常。
三、设备的使用维护
（一）、设备的清扫与检查应当有当班人员负责，班组长负责督促检查。
（二）、检查中发现问题应及时处理，如不能及时处理，应报告值班人员，并记入运转记录。
（三）、浮选机开机前检查工作一般按下列内容进行：
浮选机各部连接螺栓是否松动；三角皮带的松紧是否合适；三角皮带是否破裂，皮带轮键是否松动；浮选机槽体及泡沫槽是否磨漏，槽内有无木片、破布等杂物；刮板与刮板轴是否良好；矿浆管是否漏矿，放矿口是否关好；减速机各部润滑部位油量是否充足，有无漏油现象；安全防护装置是否完好。查阅交接班记录及操作人员情况介绍，了解设备运行情况。检查浮选柱各紧固件是否松动，供气、供水系统是否正常（浮选柱供气压力0.5MPa左右）。检查砂泵是否正常，管路是否畅通。检查环行气管中的积水是否排空。经检查无问题，上下工序联系好，方可开车。
（四）、运转中的检查：
检查电动机的温度是否正常（不超过60℃），声响是否正常；各部螺栓是否松动，支架是否摆动；检查刮板传动系统的转动是否正常；槽体及矿浆管是否有漏矿、漏水现象；叶轮与盖板有无撞击声音；浮选机槽内液面是否水平，风门吸气量是否正常。检查各传动部位有无异常响声，供气是否平稳，气压、气量是否符合工艺要求，矿浆管道是否畅通。检查药剂添加量是否正常，符合工艺要求。经常观察矿石性质、矿浆浓度、泡沫状况的变化情况，及时做好调整。调节喷枪气量时，一般调节供气电动阀门至合适位置。若仍不能满足要求，可更换喷枪喷嘴至合适尺寸。开车后，在尾矿手动阀门未关闭的情况下，无论出现什么异常，都不允许关闭自动尾矿阀，以防管道堵塞。每天须排空一次储气罐和环行气管中的积水。经常与上一个工序保持联系，以便及时沟通信息，搞好操作。做好原始记录，搞好交接班事项。
（五）、浮选机的操作方法：
启动前必须了解设备性能及各部分的作用 ，熟悉设备操作规程；设备使用前必须按维护保养规程进行润滑与检查；接到开车信号后，对设备进行认真检查，完后通知磨矿；开车顺序：扫选→精选→粗选→搅拌槽，停车顺序：与开车顺序相反；当给矿正常后，正确调整矿液面和矿流；正常运转时必须按“运转中的检查”经常进行检查；球磨机停车10分钟后浮选机方