前 言
钼在地球上的蕴含量较少，属有色金属矿藏。随着近年来国际范围内钼产品价格的持续高位运行，国内各地对钼矿资源的开发和利用普遍升温。采用更加高效的分选工艺，更加有效合理地利用现有的有限钼矿资源就成了各钼矿企业关注的热点。但国内有些钼矿企业目前采用的均为老式的浮选设备和工艺，效率较低。
近年来微细粒浮选设备研究取得了长足的进步，浮选柱分选技术等在钼矿分选领域中正在得到广泛的应用，在提高精矿品位、提升产品档次和提高回收率方面显示出了比浮选机更为明显的优势。如能在资源有限的钼矿分选中得到广泛的推广和应用，无疑具有十分重要的意义。传统的钼矿分选工艺是采用浮选机流程，流程复杂，精选往往需要7～10次；而采用浮选柱分选工艺流程，精选段只需要2～3次就可以达到理想的精矿指标，甚至可以不需要扫选环节就可以达到满意的回收率，大大简化了流程，提高了钼矿分选的效率。
1.矿石性质
大黑山矿石总体分为硫化矿和硫氧化混合矿石两类，但其矿物种类相近，主要金属矿物有黄铁矿，辉钼矿，黄铜矿及少量方铅矿，闪锌矿，赤铁矿，钛铁矿等，辉钼矿为回收矿物。非金属矿物主要有石英，长石，黑云母，白云母，绢云母，方解石，高岭土，萤石等。辉钼矿在矿石中主要堪布在脉石中且粒度不均，较富的硫化矿中大于 0.1毫米堪布占67.53%，小于0.037毫米占11.57%，而较贫的混合矿石大于0.1毫米占11.99%，小于0.037毫米占34.36%。
2.选厂工艺流程
大黑山钼矿有两座选厂，设计处理能力分别为一选厂为3500t/d，二选厂为10000 t/d。二选厂精选采用老式浮选机，设备为GF-1.1型浮选机，采用8次精选，三次扫选。而一选厂精选系统为 KYZ3012型浮选柱。采用三次精选，四次扫选工艺。通过一年的现场实际生产中反应出，一选厂从精矿品位，实际回收率等生产数据都明显高于二选厂。
2.1一选厂线流程图
2.2 二选厂线流程图
该系统存在的主要问题是：①作业环节复杂、精选次数多、流程过长，不利于系统稳定；②浮选效率较低（钼精矿品位48%左右）且不够稳定。
3.一选厂与二选厂精选设备使用情况
与GF-1.1型浮选机相比，KYZ型选柱主要有如下特点：
1、分选精度高，流程简单。一选厂采用2次粗选、3次精选流程，可稳定获得高品位合格钼精矿；与浮选机2次粗选、3次扫选、8次精选、3次精扫作业相比而言，流程结构大大简化。
2、动力消耗低。
由于圆盘真空过滤机脱水系统及浮选机本身都耗电量庞大，使得浮选机分选系统的电费为浮选柱分选系统的3.43倍；浮选机分选工艺设备多，系统复杂。
3、系统运行稳定。设备操作维护方便，故障率低，过程运行稳定；主要易损件为气泡发生器，浮选柱在分选及反浮选的应用表明，采用高标号氧化铝微晶陶瓷作为气泡发生器的内芯，气泡发生器可耐高硬度物料的磨蚀，经检验，一年的工业运行，主过流部件磨损率不到5%。
4、尾矿自动控制。采用压力传感器-数显仪-电控阀门闭路控制，可实现液面的稳定调控。同时留有远程控制接口，可实现集中控制。尾矿处理是矿物加工中必不可少的重要环节。采用水力旋流器对尾矿进行浓缩脱水、分选富集等作业，具有工艺简单、效率高、投资低、占地面积小等优点。虽然旋流器结构简单，但其在运行中的影响因素却很多，根据尾矿的性质（浓度、粒度等）及工艺要求（处理量、沉砂或溢流的浓度、产率、粒度等），确定旋流器的结构参数尤为重要。
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5、两种浮选工艺的经济比较
（1）设备投资。相同处理量的浮选机和浮选柱的价格都差不多，投资的主要差别在于精煤脱水系统，该系统的投资占了浮选机分选系统的60%，而在浮选柱分选工艺系统中，这部分只占设备投资的40%。
（2）土建投资。常规浮选机分选工艺由于要选用圆盘真空过滤机，所以一般要采用三层楼设计，不但建筑面积增大，单位体积造价也高，而浮选柱工艺系统中采用厢式压滤机脱水，大大减小了占地面积，同时由于充分利用了浮选柱的柱高优势，采用地面布置，使单位体积的造价也有所降低。后者为前者造价的18％。
（3）电费和工资。由于圆盘真空过滤机脱水系统及浮选机本身都耗电量庞大，使得浮选机分选系统的电费为浮选柱分选系统的3.43倍；常规浮选机分选工艺由于设备多，系统复杂，所用人员比浮选柱分选系统多了许多，工资总额为其2.3倍。而电费和工资占了常规浮选机工艺系统主要运行费用的近70％，所以这两个因素是导致常规浮选机分选工艺系统运行费用高的主要原因。
4.浮选柱自动控制系统
浮选柱与传统的浮选机不同，它不使用机械搅拌装置，没有了剧烈的搅拌，有助于提高选择性及微细粒级矿物的回收率。给入矿浆进入浮选柱，与气体分散系统产生的微小气泡所形成的上升气泡区的方向相反而逆向下降。与气泡碰撞并附着在气泡上的矿物升到浮选柱的顶部，最终达到矿浆（捕集区）与泡沫（精选区）的界面。通过调节浮选柱尾矿管阀的一个自动控制回路，将这个界面控制稳定。浮选柱一般采用3个自动化控制系统来控制：浮选柱界面高度控制系统、冲洗水流量控制系统以及分散器空气流量控制系统。
4.1 浮选柱界面高度控制系统
泡沫与矿浆的界面位置是通过球形浮子和超声波探测器或压力传感器进行测定的。这两个系统发出一个与泡沫和矿浆的界面位置成正比的信号，由PID控制器（或DCS，或PLC）调节浮选柱底流管路上的自控夹管阀控制。在有些浮选柱中采用U型管原理，将尾矿通过一个U型管接到一个与受控液位等高的尾矿槽中，调节尾矿槽的溢流口的高度便可调节浮选柱的液位。另一种是调节尾矿泵或阀来改变尾矿排出量以稳定液位。
4.2 冲洗水流量控制系统
冲洗水的流量一般是通过流量计进行测定并通过流量控制阀进行自动控制。流量的缓慢变化是允许的，但是平稳地控制流量会得到更好的运行效果。额定的冲洗水量是估算的，应进行调节以产生适当的偏流率。流量取决于给料速率、给料品位、预计的浮选柱溢流的质量回收率。
4.3 分散器空气流量控制系统
空气流量的控制是保持浮选柱良好运行的最重要的参数。空气流量是通过流量计进行测定并通过球形阀自动控制。分散器集气管内的压力起到的作用是：SlamJet控制设定、分散器空气流率、界区供气压力。准确数值要在运行状态下进行测定。低于最小气体流率会使泡沫变得不稳定，而高于最大气流率则在气泡开始聚结时，溢流中的固体颗粒回收率就 会降低。这两个值都会随着界面液位、药剂投放量、给料吨位、品位以及固体颗粒百分比的变化而改变。
5.生产指标对比
2012年全年生产指标对比
从表格数据中可以看出，全年一选厂精矿品位平均为55.339%二选厂为49.18%。
与浮选法相比，浮选柱具有更高的容积利用率、碰撞和粘附的几率，泡沫层的精选作用强。因此，浮选柱从理论上讲，比浮选机的分选效果更好。
参考文献：
[1]李备备，浮选柱与浮选机分选效果的对比[J]，选煤技术，1998（1）
[2]石常省，旋流微泡浮选柱的应用分析[J]，洗选加工，2008（5）
论文作者:张岐睿
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签：浮选机论文; 浮选论文; 系统论文; 尾矿论文; 工艺论文; 回收率论文; 精矿论文; 《基层建设》2019年第14期论文;