第六章--浮选设备分析PPT课件.ppt

第六章第六章 浮浮选设备（Flotation Equipment）第四篇.浮游选矿1.第第6 6章章 浮浮选设备6.1 浮游浮游选煤概述煤概述6.2 浮浮选设备的基本作用的基本作用6.3 浮浮选设备分分类6.4 机械机械搅拌式浮拌式浮选机机6.5 喷射旋流浮射旋流浮选机机6.6 浮浮选柱柱6.7 浮浮选机性能机性能评定指定指标及影响因素及影响因素6.8 浮浮选辅助助设备6.9 浮浮选设备的操作及的操作及维护第四篇.浮游选矿2.第一第一节 概概 述述 一、浮一、浮选基本概念基本概念 二、浮二、浮选原理原理 三、三、矿粒与气泡的粘附粒与气泡的粘附 四、四、矿化气泡的形式化气泡的形式 五、五、发泡方式泡方式 六、浮六、浮选药剂 第四篇.浮游选矿3.一、浮一、浮选基本概念基本概念 浮游浮游选煤煤是分是分选煤泥的一种方法，煤泥的一种方法，简称浮称浮选。选煤厂通常把粒煤厂通常把粒度在度在0.5mm以下的湿煤叫做煤泥。煤泥的来源有二，一部分以下的湿煤叫做煤泥。煤泥的来源有二，一部分为入入选原煤中所含，即开采和运原煤中所含，即开采和运输过程中程中产生的，称生的，称为原生煤泥原生煤泥；另一；另一部分部分为选煤煤过程中粉碎和泥化程中粉碎和泥化产生的，称生的，称为次生煤泥次生煤泥。为了从大量了从大量的煤泥中的煤泥中选出精煤，提高精煤出精煤，提高精煤产率，增加率，增加经济收益，收益，选煤厂广泛采煤厂广泛采用浮用浮选方法分方法分选煤泥。煤泥。浮浮选具有以下几个具有以下几个优点：点：1 1、浮、浮选回收率高回收率高（选煤煤精煤精煤产率）；率）；2 2、适、适应性广性广：对不同不同矿种（金属种（金属矿、非、非金属金属矿）、不同品位或复）、不同品位或复杂共生共生矿物都能物都能较广泛地适广泛地适应；3 3、有效、有效处理理细泥泥：能有效分：能有效分选0.3-0.01mm0.3-0.01mm的微的微细矿物；物；对于煤炭，可有效于煤炭，可有效分分选0.5-0.03mm0.5-0.03mm的的细粒煤泥。粒煤泥。第四篇.浮游选矿4.二、浮二、浮选原理原理 浮浮选是依据是依据矿物表面湿物表面湿润性性的差异的差异进行的。行的。图为浮浮选示意示意图。在充气的在充气的矿浆中，中，矿粒与气泡相互粒与气泡相互碰撞。煤粒表面碰撞。煤粒表面润湿性差，碰撞湿性差，碰撞时粘附到气泡上，被气泡粘附到气泡上，被气泡带至水面，至水面，形成形成矿化泡沫。矸石表面化泡沫。矸石表面润湿性好，湿性好，碰撞碰撞时不与气泡附着，仍留在不与气泡附着，仍留在矿浆中。将泡沫和中。将泡沫和矿浆分分别排出，即可排出，即可得到精煤和尾煤。得到精煤和尾煤。第四篇.浮游选矿5.三、三、矿粒与气泡相互粘附粒与气泡相互粘附 粘附粘附可以分可以分为三个三个阶段。段。颗粒与气泡粒与气泡接触接触；颗粒与粒与 气泡气泡间的的水化水化层破裂破裂；颗粒与气泡粒与气泡固着固着。颗粒与气泡接触是其相粒与气泡接触是其相互粘附的前提。因此，在浮互粘附的前提。因此，在浮选机中要机中要搅拌拌矿浆并充入大量气体，并充入大量气体，加加强颗粒与气泡的接触机会。粒与气泡的接触机会。颗粒与气泡粒与气泡间水化水化层的破裂是的破裂是选择性粘附的性粘附的关关键。疏水性很。疏水性很强的煤粒，表面水化的煤粒，表面水化层很薄，碰撞接触很薄，碰撞接触时易于破裂，与气泡粘附，矸石易于破裂，与气泡粘附，矸石则相反。煤粒与气泡附着后，由相反。煤粒与气泡附着后，由于各种力的作用，附着的煤粒于各种力的作用，附着的煤粒还可能脱落，特可能脱落，特别是疏水性不是疏水性不强、附着不牢的煤粒。附着不牢的煤粒。为此，在气泡上浮此，在气泡上浮过程中，程中，矿浆应保持保持稳定。定。第四篇.浮游选矿6.四、四、矿化气泡的形式化气泡的形式 气泡与气泡与矿粒的粘附叫粒的粘附叫气泡气泡矿化，化，实现气泡气泡矿化有两种方化有两种方式：式：(1)(1)气泡与气泡与矿粒粒碰撞附着碰撞附着在气泡上的在气泡上的矿化化过程；程；(2)(2)溶解气体在溶解气体在矿物表面以物表面以微泡析出微泡析出的的矿化化过程。程。其其形形式式大大致致有有以以下下几几种种。（a）为几几个个煤煤粒粒粘粘附附在在一一个个气气泡泡上上；（b）为煤煤粒粒与与气气泡泡形形成成絮絮团；（c）为若若干干气泡粘附在一个煤粒上。气泡粘附在一个煤粒上。第四篇.浮游选矿7.五、五、发泡方式泡方式 根据根据发泡方式的泡方式的不同可以分不同可以分为：1）机械机械搅拌拌发泡；泡；2）微孔微孔发泡；泡；3）降）降压发泡泡；4）射流）射流发泡泡；5）电解水解水产生气生气泡。泡。发泡方法泡方法气泡尺寸气泡尺寸 剪切接触剪切接触发泡泡0.5-1.0mm 微孔微孔发泡泡0.07-0.25mm 降降压或升温或升温发泡泡0.02-0.10mm 加加压溶气析出气溶气析出气泡泡0.01-0.12mm 射流射流发泡泡0.15-1.0mm电解水解水产生气泡生气泡氢气泡气泡0.03mm氧气泡氧气泡0.06mm 机械机械搅拌拌发泡泡0.5-1.0mm第四篇.浮游选矿8.六、浮六、浮选药剂 按浮按浮选药剂的作用分的作用分为三大三大类：1 1、捕收、捕收剂凡是能提凡是能提高高矿物表面的疏水性，增物表面的疏水性，增强矿粒与气泡的附着粒与气泡的附着强度的一度的一类物物质叫叫捕收捕收剂。其主要作用其主要作用发生在生在固固-液液界面上。界面上。如：如：煤油、煤油、轻柴油等；柴油等；2 2、起泡、起泡剂凡是能促使空气在凡是能促使空气在矿浆中分散，中分散，产生有足生有足够数量的、大小合适的、有一定数量的、大小合适的、有一定稳定定性气泡的一性气泡的一类物物质叫叫起泡起泡剂。主要作用。主要作用发生在生在气气-液液界界面上。面上。如各种醇如各种醇类、松油等。、松油等。第四篇.浮游选矿9.3、调整整剂能能调整整矿物的表面性物的表面性质、调整整矿物与其它物物与其它物质的作用、的作用、调整整矿浆性能的一性能的一类物物质叫叫调整整剂。如活化或抑制气泡与如活化或抑制气泡与矿物的粘附，物的粘附，调整整矿浆的的pHpH值等等，它又可以分它又可以分为：1)抑制抑制剂提高提高矿物表面的物表面的亲水性，消除捕收水性，消除捕收剂的作用；的作用；2)活化活化剂能促能促使捕收使捕收剂和和矿物作用物作用,从而提高从而提高矿物可浮性的物可浮性的药剂；3）介）介质pH值调整整剂（pH regulators）改改变浮浮选介介质的的pH值，形成，形成对某些某些矿物浮物浮选有利，而有利，而对另一些另一些矿物浮物浮选不利的介不利的介质性性质；4）凝聚）凝聚剂（Flocculants）和分散）和分散剂（dispersants）调整整矿浆中中细泥的分散、泥的分散、团聚与絮凝。聚与絮凝。第四篇.浮游选矿10.泡沫浮泡沫浮选槽示意槽示意图 第四篇.浮游选矿11.3.1 浮浮选设备的基本作用的基本作用 一、一、对工工业用浮用浮选设备的要求的要求 二、浮二、浮选设备中中矿浆的充气的充气第四篇.浮游选矿12.一、一、对工工业用浮用浮选设备的要求的要求1、充气作用：、充气作用：充气量大且易充气量大且易调节。造成大量的。造成大量的气气-水界面，使气泡在浮水界面，使气泡在浮选过程中充当程中充当载体。另体。另外，由于不同的外，由于不同的矿物或不同的浮物或不同的浮选作作业各有其各有其合适的充气量，所以要求充气量可合适的充气量，所以要求充气量可调。2、搅拌作用：拌作用：因因为搅拌拌产生生负压而吸入大量空而吸入大量空气气,并并产生气泡。生气泡。搅拌拌强度要足度要足够使使气泡粉碎气泡粉碎、矿粒粒悬浮浮、药剂乳化分散乳化分散,以保以保证浮浮选槽内槽内矿浆浓度均匀度均匀;矿粒和气泡在浮粒和气泡在浮选机中的分布均匀机中的分布均匀;促使促使药剂和和矿粒、粒、矿粒和气泡的接触几率提高。粒和气泡的接触几率提高。第四篇.浮游选矿13.3、循、循环作用：作用：浮浮选槽内槽内矿浆循循环量要大，以量要大，以增加增加矿粒与气泡的接触机会。粒与气泡的接触机会。4、调节作用：作用：通通过矿浆量的大小、浮量的大小、浮选机中机中液面的高低、泡沫液面的高低、泡沫层的厚度都的厚度都应可可调，以适，以适应自自动控制需要。控制需要。5、连续工作：工作：进料、刮泡、排料要料、刮泡、排料要连续进行。行。6、一般的机械要求：、一般的机械要求：结构构简单、维修方便、修方便、能耗低、寿命能耗低、寿命长、能、能长期安全运行。期安全运行。第四篇.浮游选矿14.二、浮二、浮选设备中中矿浆的充气的充气 对工工业用浮用浮选设备的要求之一是充气作用，即的要求之一是充气作用，即向向矿浆中充入空气；中充入空气；然后借助于然后借助于矿浆压力的力的变化，使空气从化，使空气从矿浆中中析出，形成气泡；析出，形成气泡；气泡与气泡与矿粒碰撞、粘附、固着粒碰撞、粘附、固着,即形成即形成矿化气泡化气泡.所所以以给矿浆充气是充气是进行浮行浮选的前提，也是决定的前提，也是决定浮浮选机效果的主要因素。浮机效果的主要因素。浮选矿浆的充气包括两的充气包括两个个过程程:气泡的生成；气泡的生成；气泡的兼并和溶解。气泡的兼并和溶解。第四篇.浮游选矿15.1.1.气泡的生成（一般有三种方法）气泡的生成（一般有三种方法）机械机械搅拌作用造成拌作用造成负压吸入空气吸入空气,并将空气粉并将空气粉碎形成气泡。碎形成气泡。机械机械搅拌式浮拌式浮选机通机通过此法形成。此法形成。空气通空气通过多孔介多孔介质的的细小孔眼形成气泡。小孔眼形成气泡。压入入式浮式浮选机（如有些浮机（如有些浮选柱）属于此法。此法要柱）属于此法。此法要求求空气空气压力适中力适中：太小，不利空气透：太小，不利空气透过，浮，浮选机中气泡数量少；太大，易形成机中气泡数量少；太大，易形成喷射气流而不射气流而不成泡，并且成泡，并且还会造成浮会造成浮选槽内液面不槽内液面不稳。气体从气体从矿浆中析出形成微泡。中析出形成微泡。不管是吸入不管是吸入还是是压入的空气，随着浮入的空气，随着浮选槽中槽中压力的下降，溶解力的下降，溶解在在矿浆中的气体会自中的气体会自动析出，并首先在疏水的析出，并首先在疏水的矿物表面析出，形成气泡。物表面析出，形成气泡。第四篇.浮游选矿16.2.2.气泡的兼并和溶解气泡的兼并和溶解 矿浆中最中最终的充气程度的充气程度不不仅取决于取决于充气和分散程度，充气和分散程度，还取决于取决于已生成已生成气泡的兼并和溶解气泡的兼并和溶解。气泡兼并气泡兼并使其直径使其直径变大、不大、不稳定，从而定，从而导致气泡易致气泡易于破于破灭、数量减少、表面、数量减少、表面积减少。减少。对矿化不利。化不利。气泡溶解气泡溶解使气泡消失，但溶解后的气泡在降使气泡消失，但溶解后的气泡在降压时还会以微泡的形式析出。会以微泡的形式析出。浮浮选过程中程中,主要是主要是控制气泡的兼并控制气泡的兼并。起泡。起泡剂可提高可提高气泡的气泡的稳定性，减定性，减缓兼并。气泡的生成与消失是两个相兼并。气泡的生成与消失是两个相反的反的过程，在浮程，在浮选中能很快达到平衡。中能很快达到平衡。提高提高搅拌拌强度、度、加入起泡加入起泡剂可使平衡朝着生成气泡的方向可使平衡朝着生成气泡的方向进行行。机械机械搅拌式浮拌式浮选机中气泡直径在机中气泡直径在0.050.051.5mm1.5mm。其中。其中0.50.51.2mm1.2mm，约占气泡占气泡总表面表面积的的80%80%左右。左右。第四篇.浮游选矿17.3.2 3.2 浮浮选设备分分类flotation machines Classificationflotation machines Classification第四篇.浮游选矿18.按有无充气按有无充气搅拌机浮拌机浮选设备可分成两大可分成两大类:第四篇.浮游选矿19.3.3 机械机械搅拌式浮拌式浮选机机第四篇.浮游选矿20.机械机械搅拌式浮拌式浮选机分两大机分两大类：机械机械搅拌自吸式拌自吸式和和机械机械搅拌拌压入式。入式。我国使用最多的是机械我国使用最多的是机械搅拌自吸式浮拌自吸式浮选机。机。如如:XJKXJK（选矿用）用）;XJM XJM、XJM-SXJM-S（它是以（它是以XJMXJM型型为基基础，模，模拟放大改放大改进，最大，最大为XJM-S16mXJM-S16m3 3）、FJG-S8FJG-S8（在（在XJM-SXJM-S型的分离区加上振型的分离区加上振荡器）器）;XJXXJX、XJZXJZ（最大（最大12m12m3 3）等，都是我国目前常用的机械等，都是我国目前常用的机械搅拌自吸式浮拌自吸式浮选机。机。图3-13-1是自吸式机械是自吸式机械搅拌浮拌浮选机示意机示意图。第四篇.浮游选矿21.机械机械搅拌自吸式浮拌自吸式浮选机机第四篇.浮游选矿22.机械机械搅拌自吸式浮拌自吸式浮选机机形式多形式多样：不管是槽体，：不管是槽体，还是叶是叶轮搅拌机拌机构等都有很多种形式。但它构等都有很多种形式。但它们浮浮选的的基本原理是一基本原理是一样的。我的。我们重点重点讲述述XJM-4XJM-4型浮型浮选机。机。图3-23-2是是XJM-4XJM-4型浮型浮选机外形机外形图。机械机械搅拌自吸式浮拌自吸式浮选机机第四篇.浮游选矿23.XJM-4XJM-4型浮型浮选机机单槽容槽容积4m4m3 3,它由它由4 4 6 6个个箱体箱体1 1，3 3 5 5个个中中矿箱箱4 4及及1 1个个尾尾矿箱箱7 7组成。每个箱体中成。每个箱体中有有1 1个个搅拌机构拌机构2 2和和1 1个个放放矿机构机构3 3，两，两边有有刮泡机刮泡机构构。一、一、XJM-4XJM-4机械机械搅拌式浮拌式浮选机机第四篇.浮游选矿24.图3-33-3是是XJM-4XJM-4型浮型浮选机机搅拌机构。拌机构。XJM-4 XJM-4型浮型浮选机机搅拌拌机构的机构的固定部分固定部分主要主要有有伞形定子形定子8 8、套筒套筒5 5、一一对进气管气管4 4、轴承承座座3 3组成成。进气管气管4 4的的上端安装有上端安装有调节盖盖9 9，可可调节进气量。气量。转动部分部分主要由主要由伞形形叶叶轮7 7、空心空心轴6 6和和三三角皮角皮带轮1 1组成。成。第四篇.浮游选矿25.伞形叶形叶轮由由3 3层组成。成。第第1 1层上部有上部有6 6块直叶片直叶片，与定子，与定子配合吸入循配合吸入循环矿浆和套筒中的空气；和套筒中的空气；第第2 2层伞形隔板形隔板与与第第1 1层之之间构成构成吸吸气室气室，由中空，由中空轴吸吸入空气；入空气；第第3 3层是是中心有开口的中心有开口的伞形形板板，与第二，与第二层之之间形成形成吸吸浆室室，前一，前一室室矿浆通通过中中矿箱箱和和U U型管型管由此吸入。由此吸入。定子定子也呈也呈伞形形,由由圆柱面柱面和和圆锥面面两部分两部分组成成,圆柱面柱面上上开开6 6个个、圆锥面面开开1616个个矿浆循循环孔孔。定子定子起到起到稳定定矿浆液面液面作用作用;定子盖板定子盖板保保证浮浮选机突然机突然停机停机时叶叶轮不被淤塞不被淤塞;定子上的定子上的循循环孔孔使没粘附气泡的使没粘附气泡的矿粒再粒再进入叶入叶轮,循循环矿化，化，强化分化分选。第四篇.浮游选矿26.XJM-4XJM-4型浮型浮选机机工作工作时,叶叶轮高速旋高速旋转使使矿浆甩出甩出,形成形成负压，来自，来自套筒套筒的的空气空气和和循循环孔孔吸入的吸入的矿浆在在叶叶轮上部空上部空间混合混合；从；从叶叶轮底部中心底部中心吸入的吸入的新新鲜矿浆与与空心空心轴吸入的吸入的空气空气互相互相混合混合；然后在离心力作；然后在离心力作用下甩出。用下甩出。新新鲜矿浆、循循环矿浆、多股空气流多股空气流及及药剂交叉交叉相遇并混合相遇并混合,对矿化极化极为有利。有利。矿浆先甩到槽底先甩到槽底,失去部分失去部分动能后能后上升上升,同同时也也降低了运降低了运动速度速度;在此在此过程中部分没程中部分没矿化的化的颗粒粒经循循环孔孔又吸入叶又吸入叶轮腔腔与套筒吸入的空气相遇混合与套筒吸入的空气相遇混合并并甩出甩出。这就形成了就形成了W W形形矿浆流流动形式形式,运运动中气泡不中气泡不断断矿化化,并并稳定升浮到液面定升浮到液面,形成泡沫形成泡沫层;最然后由最然后由刮泡机构刮出刮泡机构刮出,进入到精入到精矿槽。槽。第四篇.浮游选矿27.第四篇.浮游选矿28.三、三、XJXXJX型机械型机械搅拌式浮拌式浮选机机 XJXXJX（XJX-Z8XJX-Z8、XJZ-8XJZ-8、XJX-12XJX-12）型浮型浮选机与机与XJMXJM型浮型浮选机比机比较，最大的不同，最大的不同之之处主要是主要是叶叶轮的形式的形式、给料方式料方式和和加加药方式方式。第四篇.浮游选矿29.（1 1）叶）叶轮形式形式:XJXXJX型型浮浮选机叶机叶轮是是双偏双偏摆叶叶轮,这种叶种叶轮旋旋转时,叶叶轮圆盘与与上下盖上下盖板和叶片板和叶片之之间的空的空间随随时变化化,所以甩出的所以甩出的矿浆产生的生的搅拌力拌力也是也是交替交替变化化的。因此的。因此这种种叶叶轮有更有更强的的搅拌力拌力,可采用可采用较低的低的叶叶轮转速速。第四篇.浮游选矿30.（2 2）给料方式料方式:采用采用直流式直流式,每个每个槽体槽体侧壁壁上开有矩形直流上开有矩形直流通道通道,供供矿浆流流过,与与XJMXJM型型比比较省去了中省去了中矿箱箱,减少了叶减少了叶轮吸吸浆负担担过重重和和通通过量受限量受限的的问题,更更适适应于大型化于大型化发展。但由于通道展。但由于通道较大大,易造成易造成矿浆短路短路或或串料串料。第四篇.浮游选矿31.（3 3）加）加药方式方式:采用了新型采用了新型气溶胶加气溶胶加药方式方式。每个槽均。每个槽均设有有加加药漏斗漏斗,分段加分段加药时,药剂可由可由定子定子循循环孔孔和和空心空心轴直接加入叶直接加入叶轮腔内。腔内。药剂通通过位于位于定子循定子循环孔孔的的喷嘴嘴(4mm4mm)进入入上上层叶叶轮时,被叶被叶轮腔内的腔内的矿浆流流带出而出而形成形成雾状状,气泡直径气泡直径6-156-15m;从从空心空心轴加入加入药剂进入入下下层叶叶轮,形成形成气溶胶气溶胶,直径在直径在0.1nm0.1nm左右左右,提高了提高了药剂的分散度的分散度。第四篇.浮游选矿32.第四篇.浮游选矿33.第四篇.浮游选矿34.第四篇.浮游选矿35.3.4 3.4 喷射旋流式浮射旋流式浮选机机 第四篇.浮游选矿36.喷射旋流式浮射旋流式浮选机机 属于属于空气析出式空气析出式浮浮选机。它没有叶机。它没有叶轮搅拌拌,而是由加而是由加压矿浆析气形成气泡。特点是气泡直径小析气形成气泡。特点是气泡直径小,微泡数量多。微泡数量多。我国自己研制的、适用于我国自己研制的、适用于选煤的第煤的第一、第二代一、第二代喷射旋流式浮射旋流式浮选机型号机型号为XPM-4XPM-4、8 8。上个世。上个世纪8080年代，由于年代，由于喷嘴嘴磨磨损严重重而没有得到大面而没有得到大面积推广。推广。第四篇.浮游选矿37.近年来，随着近年来，随着选煤技煤技术的的发展，尤其是展，尤其是多种耐磨材料的研制成功，如多种耐磨材料的研制成功，如高高纯度氧化度氧化铝刚玉玉耐磨材料、耐磨材料、碳化碳化钨、碳化硅碳化硅钢耐磨耐磨材料、材料、陶瓷复合陶瓷复合钢耐磨材料的研制成功耐磨材料的研制成功,解解决了磨决了磨损问题,喷射旋流式浮射旋流式浮选机又得到了机又得到了新的新的发展。第三代展。第三代喷射旋流式浮射旋流式浮选机是机是FJCFJC型型，它的系列，它的系列产品有品有FJC-4FJC-4、6 6、8 8、1212、1616、2020。第四篇.浮游选矿38.槽体、刮泡与放槽体、刮泡与放矿机构相似于机构相似于XJM-4XJM-4型型,不同的是采用不同的是采用直流式直流式给矿,槽体之槽体之间直接相直接相连,无中无中矿箱箱和和U U形形连接管接管.每每两个浮两个浮选槽配槽配备1 1台砂台砂泵,从浮从浮选槽中抽出部分槽中抽出部分矿浆,使其加使其加压,再从再从喷嘴中以嘴中以20m/s20m/s左右的左右的高速高速喷出出,使混合使混合室造成室造成负压,吸入空气吸入空气.高速射流将空气切割、粉碎成高速射流将空气切割、粉碎成细小微泡小微泡,并互相混合并互相混合,沿切沿切线方向方向进入旋流器入旋流器,看下看下图.第四篇.浮游选矿39.没有浮出的煤泥在浮没有浮出的煤泥在浮选机各槽内均有机会被机各槽内均有机会被循循环砂砂泵吸出吸出进行循行循环,再次再次被被矿化化分分选；其余；其余矿浆则直接直接进入下一入下一室与旋流器甩出的气泡相遇而室与旋流器甩出的气泡相遇而矿化化,完成浮完成浮选过程。程。在在旋流器旋流器中中,将混将混合物高速旋合物高速旋转,呈呈伞状状甩向浮甩向浮选槽。加槽。加压过程中溶解在煤程中溶解在煤浆中的中的空气在混合室空气在混合室负压区区析出析出,形成微泡形成微泡,有有选择性地在性地在矿物疏水性物疏水性表面析出表面析出,完成完成矿化化。第四篇.浮游选矿40.喷射旋流式浮射旋流式浮选机六大特点机六大特点：1 1、微泡量大。、微泡量大。因因为循循环泵加加压矿浆增加了空气的增加了空气的溶解度；溶解度；矿浆从从喷嘴高速嘴高速喷出，出，压力急力急剧下降，下降，空气在空气在矿浆中呈中呈过饱和状和状态，以大量微泡形式，以大量微泡形式析出；提高可浮性和入浮上限（一般浮析出；提高可浮性和入浮上限（一般浮选机机0.50.5mmmm，这种浮种浮选机可达机可达1mm1mm）。）。2 2、充气、充气搅拌装置拌装置是一种是一种喷射式射式乳化装置乳化装置。在将气。在将气体和体和矿浆高度分散成微高度分散成微细状状态的同的同时也使也使药剂受到受到剧烈的乳化作用烈的乳化作用,提高提高药效效,降低降低药耗。耗。第四篇.浮游选矿41.3 3、充气充气矿浆从旋流器内呈从旋流器内呈伞状向斜下方甩出状向斜下方甩出,碰到槽底碰到槽底再折向浮再折向浮选机液面机液面,呈呈W W型型运运动,与直流的与直流的矿浆相遇相遇,增加增加矿粒与气泡的接触几率粒与气泡的接触几率。4 4、气泡分布均匀。、气泡分布均匀。每个浮每个浮选槽中有槽中有4 4个充气个充气搅拌拌机构甩出气泡，机构甩出气泡，这比一个大体比一个大体积的的搅拌装置甩出拌装置甩出气泡更均匀。气泡更均匀。5 5、矿浆循循环量大。量大。是物料受到多次反复分是物料受到多次反复分选，改善分改善分选效果。效果。6 6、由于是直流式由于是直流式,处理能力大理能力大。第四篇.浮游选矿42.第四篇.浮游选矿43.最近几年最近几年FJCFJC系系列列喷射式浮射式浮选机机已已在在3535个个选煤厂煤厂使用使用4040多台多台；还在在6 6个个选煤厂将不同煤厂将不同规格格型号的型号的1313台机械台机械搅拌式拌式浮浮选机成功改机成功改成成喷射式浮射式浮选机。机。第四篇.浮游选矿44.20032003年，唐山国年，唐山国华科技有限公司提出：科技有限公司提出：“1+11+1模式模式选煤厂煤厂”，就是在，就是在处理能力理能力2.0Mt0.3mm0.3mm粒粒级煤炭，煤炭，1 1台台FJC20FJC20型型喷射式射式浮浮选机机分分选0.3mm0.3mm粒粒级煤泥。浮煤泥。浮选机机单槽容槽容积20m20m3 3在目前是我国最大的。在目前是我国最大的。（煤煤质技技术2004.No.12004.No.1；煤炭加工与煤炭加工与综合利用合利用 2004.9.2004.9.专刊刊 有有详细报道。道。）第四篇.浮游选矿45.机械机械搅拌式拌式与与喷射式浮射式浮选机机的的工工艺指指标对比比(极易浮极易浮)浮浮选机机型号型号机械机械搅拌拌XJX-T12喷射式射式FJCR12容容积，m312*4=4812*4=48入料入料灰分，灰分，%12.3312.06浓度，度，g/L4540 精煤精煤产率，率，%86.3885.85灰分，灰分，%5.245.10尾煤尾煤产率，率，%13.6214.15灰分，灰分，%57.2954.29处理量理量干煤，干煤，t/h12.5718.77矿浆，m3/h279.33469.25单位耗位耗电干煤，干煤，kW/(h.t)14.637.56矿浆，kW/(h.mkW/(h.m3 3)0.660.30药剂用量用量捕收捕收剂，kg/t0.780.54起泡起泡剂,GF,kg/t0.420.29第四篇.浮游选矿46.3.5 3.5 浮浮选柱柱（Flotation columnFlotation column）第四篇.浮游选矿47.3.63.6 浮浮选柱柱 一、浮一、浮选柱柱发展概况展概况 二、浮二、浮选柱技柱技术 三、浮三、浮选床床 四、柱分四、柱分选设备应用用第四篇.浮游选矿48.一、浮一、浮选柱柱发展概况展概况浮浮选柱柱是在是在上世上世纪6060年代年代由由加拿大加拿大的的布廷布廷和和特列特列勃勃发明，当明，当时在世界各地在世界各地风行一行一时。后来，由于。后来，由于在在选矿试验中出中出现了一些机械和操作上的了一些机械和操作上的问题，在在19661966年以后的十多年年以后的十多年间，国外关于浮，国外关于浮选柱的情柱的情况几乎况几乎销声匿迹。直到声匿迹。直到19801980年年，加拿大加拿大斯佩斯佩铜-钼选厂厂安装第一台工安装第一台工业用浮用浮选柱，工作状况良好，柱，工作状况良好，既既简化化选别流程，又流程，又节省省设备和能源，而且明和能源，而且明显提高金属回收率，才又重新在世界出提高金属回收率，才又重新在世界出现了研制和了研制和应用浮用浮选柱的柱的热潮，使潮，使浮浮选柱得到迅速柱得到迅速发展展。近。近年来研制和年来研制和应用的国家主要有加拿大、美国、俄用的国家主要有加拿大、美国、俄罗斯、英国、中国等。斯、英国、中国等。第四篇.浮游选矿49.二、浮二、浮选柱技柱技术第四篇.浮游选矿50.如如图3-19,3-19,微泡浮微泡浮选柱包括柱包括柱柱浮浮选、旋流分旋流分选、管流管流矿化化三三部分。整个构造部分。整个构造为柱式柱式,柱浮柱浮选在柱体上部在柱体上部,用于原料用于原料预选,并借助其并借助其选择性性优势得到高得到高质量精量精矿;旋流分旋流分选位于柱浮位于柱浮选下部下部,用于柱浮用于柱浮选的的进一步分一步分选,并通并通过高回收能力得到合高回收能力得到合格尾格尾矿;管流管流矿化是在引入气化是在引入气体并形成微泡的基体并形成微泡的基础上上,对旋旋流中流中矿进一步分一步分选并沿切向与并沿切向与旋流分旋流分选相相连接以形成循接以形成循环。第四篇.浮游选矿51.1 1、微泡浮、微泡浮选柱的特点柱的特点：（1 1）过饱和溶解气体析出及采用射流方和溶解气体析出及采用射流方式形成微泡；式形成微泡；（2 2）利用煤炭的密度与可浮性的利用煤炭的密度与可浮性的联系，系，将浮将浮选与重与重选方法方法结合，形成多重合，形成多重矿化化为核心的核心的强化分化分选原理；原理；（3 3）构建柱体内的构建柱体内的“静静态”分离分离环境，境，实现微微细物料的高效分离。物料的高效分离。第四篇.浮游选矿52.2 2、微泡形成及其分、微泡形成及其分选优势:微微泡泡浮浮选柱柱采采用用射射流流方方式式吸吸入入气气体体并并粉粉碎碎成成泡泡.气气泡泡平平均均直直径径（）0.3mm0.3mm,占占气气体体体体积95%95%的的气气泡泡为0.6mm.0.6mm.而而浮浮选机机中中,约占气液界面占气液界面总面面积80%80%的气泡的气泡0.50.51.2mm1.2mm.微泡分微泡分选效效应主要通主要通过以下几方面体以下几方面体现：(1)(1)微泡提供了微泡提供了细颗粒粒矿化条件。由于化条件。由于小小,微泡周微泡周围呈呈层流流,使得微使得微细矿粒容易附着而不易脱落。此外粒容易附着而不易脱落。此外,在同在同样充气量条件下充气量条件下,气泡气泡越小越小,单位充气量的气泡表面位充气量的气泡表面积越越大大,从而直接增加了气泡与从而直接增加了气泡与矿粒的附着机会粒的附着机会,提高了浮提高了浮选的回收能力。的回收能力。(2)(2)微泡的形成提高了微泡的形成提高了细颗粒的粒的矿化效率。有研究化效率。有研究认为,矿化碰撞概率与气泡直径的二次方成正比化碰撞概率与气泡直径的二次方成正比,浮浮选速率常数速率常数与气泡与气泡的三次方成反比。的三次方成反比。显然然,形成微泡是形成微泡是实现微微细物物料分料分选的重要条件。的重要条件。第四篇.浮游选矿53.3 3、灰分梯度及其分离、灰分梯度及其分离优势 微泡浮微泡浮选柱的高效分离体柱的高效分离体现在整个分在整个分选过程。具体表程。具体表现为：(1)(1)形成合理的灰分梯度；形成合理的灰分梯度；(2)(2)厚泡沫厚泡沫层及二次富集作用的及二次富集作用的强化；化；(3)(3)喷淋水的淋水的进一步降灰。一步降灰。下表是浮下表是浮选柱中沿柱高形成的灰分分布情况。柱中沿柱高形成的灰分分布情况。第四篇.浮游选矿54.微微泡泡浮浮选柱柱沿沿柱柱高高形形成成一一个个单向向灰灰分分分分布布。从从底底部部9 9#点点到到精精煤煤溢溢流流口口2 2#点点的的柱柱浮浮选段段内内,矿浆A A与与S S不不断断降降低低,其其中中A A降降幅幅达达17.7%17.7%,柱柱高高A A梯梯度度达达到到6.8%/m6.8%/m；S S降降幅幅0.5%0.5%,柱柱高高S S梯梯度度达达到到0.2%/m0.2%/m。而而在在旋旋流流分分选段段(1010#点点到到9 9#点点)内内,A A与与S S的的降降低低更加明更加明显,相相应的的A A与与S S梯度也梯度也进一步增大一步增大。第四篇.浮游选矿55.第四篇.浮游选矿56.第四篇.浮游选矿57.为了适了适应大型大型选煤厂的需要煤厂的需要,以浮以浮选柱基本原理柱基本原理研制的大型浮研制的大型浮选床也已床也已应用于生用于生产现场。如。如:FCSMC-3000*6000FCSMC-3000*6000浮浮选床在神火煤床在神火煤电公司公司选煤厂、煤厂、FCSMC-6000*6000FCSMC-6000*6000在峰峰在峰峰矿业集集团孙庄庄选煤厂使用。煤厂使用。浮浮选床是基于大型化要求提出来的。随着床是基于大型化要求提出来的。随着设备的的大型化，旋流分大型化，旋流分选段直径相段直径相应加大，旋流分离作用加大，旋流分离作用难以保以保证。因此，。因此，单旋流旋流结构的旋流分离段已无法构的旋流分离段已无法适适应大型柱分大型柱分选设备强化分化分选的需要。的需要。基于基于该要求，浮要求，浮选床采用了以床采用了以双旋流双旋流结构构为主体主体的的旋流分旋流分选单元元。看。看图3-243-24。三、浮三、浮选床床第四篇.浮游选矿58.1 1个旋流分离个旋流分离单元元由由1 1个大直径个大直径的的旋流分离器旋流分离器与与环绕其周其周边的的若若干个小直径干个小直径的的分分选旋流器旋流器组成。成。分分选旋流器旋流器溢流以入料形式溢流以入料形式进入入旋流分离器旋流分离器,底底流排出成流排出成为最最终尾尾矿.旋流分离器旋流分离器位于柱分离位于柱分离单元中心元中心,并把并把柱分离的中柱分离的中矿与分与分选旋流器溢流旋流器溢流进一步分离成两部分一步分离成两部分:溢流溢流供柱分离供柱分离进一步精一步精选,底底流流以以循循环矿浆形式供形式供管浮管浮选装置装置进一步分一步分选。第四篇.浮游选矿59.浮浮选床床的旋流分离的旋流分离单元提供了旋流元提供了旋流-静静态微泡浮微泡浮选柱的柱的旋流力旋流力场放大放大的的“极端极端”形式。形式。这种种“极端极端”形式包含了形式包含了两种两种含含义：（1）旋流力）旋流力场离心离心强度的度的“无限无限”加大；加大；（2）柱分）柱分选设备规格的格的“无限无限”放大。放大。这就是提出旋流就是提出旋流-静静态微泡浮微泡浮选床的理床的理论基基础。第四篇.浮游选矿60.第四篇.浮游选矿61.由由结构和工作原理决定构和工作原理决定浮浮选柱柱(床床)有很多有很多优越性越性：a.a.分分选选择性性好好。产生生的的大大量量微微泡泡选择性性高高,精精矿质量量好好,更更适适应微微细粒粒矿物物的的分分选。同同样入入料料条条件件下下,精精煤煤灰灰分分比比机机械械搅拌拌式式浮浮选机机低低1-21-2个百分点个百分点；b.b.适适应性性强。可分可分选多种多种矿物；物；c.c.电耗耗低低、磨磨损小小。柱柱分分选装装置置只只有有1 1台台循循环泵，比比同同样处理理量量的的浮浮选机机降降低低电耗耗1/31/3以以上上;由由于没有叶于没有叶轮搅拌装置拌装置,既既节能、磨能、磨损又小；又小；d.d.适适应大大型型化化。现已已实现120120万万t/at/a选煤煤厂厂单台台成成套套;根根据据浮浮选床床的的设计理理念念,可可实现根根据据厂厂型型设计“无限大无限大”的柱分的柱分选设备。第四篇.浮游选矿62.3.7 浮浮选机性能机性能 评定指定指标及影响因素及影响因素 第四篇.浮游选矿63.一、一、评定指定指标1.1.处理能力；理能力；2.2.充气量；充气量；3.3.气泡的弥散程度；气泡的弥散程度；4.4.充气均匀度；充气均匀度；5.5.动力指力指标。第四篇.浮游选矿64.1 1、浮、浮选机机处理能力理能力（1 1）干）干矿处理量理量单位容位容积（或（或单台）在台）在单位位时间处理干理干矿物的吨数，物的吨数，t/mt/m3 3hh （或或 t/ht/h台台 ）。）。Q Q每台浮每台浮选机的干机的干矿处理量理量,t/t/台台h;h;n n浮浮选机槽数机槽数,台台-1-1；K K浮浮选机容机容积利用系数（取利用系数（取0.65-0.750.65-0.75）；）；V V浮浮选机机单槽容槽容积,m m3 3；R R矿浆的液固比，的液固比，对煤煤R=5-8R=5-8；所所处理理矿物的真密度物的真密度,对矿石石:2.75-5.02.75-5.0;对煤煤:1.5-1.61.5-1.6；t t浮浮选时间,由由试验确定。确定。对矿石石:t=2-40mint=2-40min;对煤：煤：t=12-15mint=12-15min。第四篇.浮游选矿65.（2 2）矿浆处理量理量浮浮选机机单位位时间内所通内所通过的的矿浆体体积，m m3 3/min/min（或或m m3 3/h/h）。W W 矿浆处理量，理量，m m3 3/min/min；K K 不均衡系数，取不均衡系数，取k=1.25k=1.25。第四篇.浮游选矿66.（3 3）浮）浮选机槽数的确定机槽数的确定设计或生或生产单位需要根位需要根据据矿浆通通过量，确定浮量，确定浮选机的槽数。机的槽数。W W矿浆处理量理量,m m3 3/min;/min;V V浮浮选机机单槽几何容槽几何容积,m m3 3；t t浮浮选时间,min;min;K K浮浮选机容机容积利用系数利用系数;n n所所需需要要的的浮浮选机机槽槽数数。通通常常,对于于粗粗选流流程程,n=4-6n=4-6;对于精于精选流程流程,n=2-3n=2-3。第四篇.浮游选矿67.2 2、充气量、充气量浮浮选机正常工作机正常工作时，单位位时间内、每平方米浮内、每平方米浮选槽面槽面积所能吸所能吸进的的空气量。一般空气量。一般实测，m m3 3/（m m2 2minmin）；）；3 3、空气的弥散程度、空气的弥散程度用用测量气泡量气泡的直径来的直径来评价空气的弥散程度。气泡越小，价空气的弥散程度。气泡越小，数量越多，弥散程度越高，浮数量越多，弥散程度越高，浮选效果越好。效果越好。第四篇.浮游选矿68.4 4、充气均匀度、充气均匀度 浮浮选机中不同部位的充气机中不同部位的充气量是不同的。只有存在气泡的那部分容量是不同的。只有存在气泡的那部分容积才能才能实现矿粒与气泡的接触、碰撞、固着。因此，充气粒与气泡的接触、碰撞、固着。因此，充气均匀程度越高，浮均匀程度越高，浮选效果越好。效果越好。充气容充气容积利用利用系数系数F F：n n 充气量充气量测定的定的总点数，个；点数，个；nn充气量小于充气量小于0.1 m0.1 m3 3/（m m2 2minmin）的点数。）的点数。第四篇.浮游选矿69.5 5、动力指力指标（1 1）功率消耗）功率消耗浮选机每处理1t干物料所消耗的动能，kWh/t；W W浮浮选机功率消耗，机功率消耗，kWh/tkWh/t；N N1 1台浮台浮选机的机的总功率消耗，功率消耗，kWkW；Q Q浮浮选机机单位容位容积处理量，理量，t/t/（m m3 3hh）；