赵晓朝

（株洲冶炼集团股份有限责任公司，湖南 株洲 412004）

浮选柱在银浮选中的应用与实践

赵晓朝

（株洲冶炼集团股份有限责任公司，湖南 株洲 412004）

介绍了加拿大CPT浮选柱的工作原理及SlamJetR气体分散系统；在锌浸出银浮选进行了浮选柱的小型条件试验基础上，某公司引进了1台CPT浮选柱与现有浮选机工艺相结合，进行了浮选柱银浮选回收率的试验。

浮选柱；银浮选；回收率

浮选柱采用对流分选原理，使矿物得到分离和回收。因其结构简单、投资省、能耗低、工艺流程简单、富集比高的特点，在上世纪六、七十年代兴起。但因存在充气器易结钙堵塞等技术难题，造成选别指标差、操作困难，致使浮选柱在进入上世纪80年代以后相继被拆除。随着浮选柱理论研究和应用技术的不断发展，浮选柱充气器易结钙堵塞等技术难题相继得以解决，使得新型浮选柱在国外得到普遍推广应用，并取得了较好的效果。

为了提高银浮选的回收率，某公司引进了一台CPT浮选柱（2.44×10m），与现有浮选机工艺配合，进行提高银浮选回收率的试验。

1 浮选柱结构和工作原理

1.1 浮选柱工作原理

浮选柱是一种逆流浮选设备（示意图如图1所示）。经浮选药剂处理后的矿浆，从距柱顶部以下约1／3位置处给入，在柱底部附近安装有可从柱体外部拆装检修的SlamJetR气体分散器。气体分散器产生的微泡，在浮力作用下自由上升，而矿浆中的矿物颗粒在重力作用下自由下降，上升的气泡与下降的矿粒在捕收区接触碰撞，疏水性矿粒则被捕获，附着在气泡上，从而使气泡矿化。负载有用矿物颗粒的矿化气泡继续浮升而进入精选区，并在柱体顶部聚集形矿化泡沫层，泡沫层被冲洗水流清洗，使被夹带而进入泡沫层的脉石颗粒从泡沫层中脱落，从而获得更高品位的精矿。没有在气泡上附着的矿粒随尾矿从浮选柱下部排出。

图1 浮选柱结构示意图

1.2 CPT浮选柱的SlamJetR气体分散系统

SlamJetR气体分散系统是一个只分散气体的系统，用于将细小气泡注入浮选柱，其所需空气通过一组环绕浮选柱槽体的支管提供，分散系统共有8根简单、坚固的气体喷射管，这8根喷射管均匀地分布在浮选柱底部附近的同一截面上。每根管子配有一个独立的气动自动流量控制及自动关闭装置，该装置可保证喷射管在未加压或发生意想不到的压力损失时能保持关闭和密封状态，防止矿浆流入，确保气体分散系统不因堵塞而影响其正常运行。喷射管喷嘴有多种不同的型号可供使用，通过调整喷射管开启个数及喷射管喷嘴的大小，可调整浮选柱的供气压力、流量，确保柱内空气充分弥散。气体分散系统部件设计得比较合理，使独立的SlamJetR即使在浮选柱运行的情况下都易于插入和抽出，检查、维修方便。

1.3 CPT浮选柱的自动控制

CPT浮选柱具有三个自动控制回路，即浮选柱界面高度控制回路、分散器空气流量控制回路以及冲洗水流量控制回路。

控制分散器的空气流量是保持浮选柱良好运行的最重要的参数。空气流量通过流量计进行测定，并通过球形阀自动控制。

浮选柱的界面高度（即泡沫与矿浆的界面位置）通过球形浮子和超声波探测器进行测定。该界面高度由PID控制器调节浮选柱底流管路上的自控管夹阀来实现。

另外有人考证，家在江油的李白，少年时没有到眉州学习的记录。他自己没有讲过“铁杵磨针”的故事，他的好友李阳冰、魏颢等人，也没有此类的记述。据此是否可以推断，所谓老媪磨针，很可能是后人编造的段子。因为这个故事听起来很励志，也符合中华民族戒骄戒躁的传统价值观，所以就流传下来。

冲洗水的流量通过流量计进行测定，通过流量控制阀可以手动或自动控制。

2 浮选柱小型条件试验

在引进CPT浮选柱设备之前进行了浮选柱浮选回收浸出渣中银的小型条件试验，共分三级选矿进行，试验周期为2个周期。

试验各级选矿所需的黑药和2＃油按规定量一次性加入到原矿矿浆中，搅拌30 min后，开浮选柱。矿浆温度60℃，密度1.6g／cm3，浮选流量1.7～2.2m3／h。试验条件和数据结果见表1，其中回收率按公式（1）计算：

式中：ε为银回收率／%；α为原矿中银品位／g·t-1；β为银精矿中银品位／g·t-1；δ为尾矿中银品位／g·t-1。

表1 浮选柱小型条件试验数据表（每周原矿矿浆约15m3）

第一周期试验过程中起泡效果不佳，每一级浮选柱上部泡沫层厚度都不厚，从泡沫层溢出的泡沫少，浮选精矿量少，主要是浮选柱液面控制不稳定所致；第二周期试验过程中经改变液面控制方式，起泡效果较第一周期有较大改观，泡沫层厚度基本上维持在10cm以上，从泡沫层溢出的泡沫量也较多，浮选精矿量较第一周期有所增多。每一周期银的总回收率按公式（2）计算：

式中：A为周期银的总回收率／%；a为第一级银回收率／%；b为第二级银回收率／%；c为第三级银回收率／%。

则第一周期试验三级银总回收率为59.65%，第二周期试验三级银总回收率为60.75%。通过数据可以看出，与目前浮选机银浮选的回收率较接近。说明引进浮选柱进行银浮选是可行的。

3 浮选柱工业试验

在前期小型试验的基础上，公司引进了一台CPT浮选柱（2.44×10m）与现有浮选机工艺配合进行银浮选的工业应用试验。在浮选机试车阶段，出现了一些生产设备方面的故障，对现有浮选机生产工艺有较大影响，为了减少浮选柱生产对正常浮选机浮银生产的影响，选用原浮选机流程尾矿作为浮选柱的原矿进行试验，其工艺流程如图2所示。

图2 浮选机尾矿作为浮选柱原矿生产流程图

3.1 浮选柱运行过程中出现的问题及整改措施

1.为了防止浮选柱进料管堵，采取了以下措施：（1）提高进料管在浮选柱的位置，且在浮选柱内部出口由向上改为向下；（2）进浮选柱之前的管道增加旁通管道，并且由计时器控制定时开关，以维持浮选柱进口流量稳定。

2.针对浮选柱液面翻花：（1）鼓风系统改进：浮选柱原来直径为3.81mm，喷嘴共8个，且安装在一个平面上，改进后喷嘴直径都改为2.55mm；（2）增加2＃油加入的自动控制方式，将2＃油均匀加入浮选柱尾矿槽；（3）液位及浮选尾矿锥阀自动联锁控制更加灵敏。

3.尾矿管道故障：（1）尾矿锥阀材质由原来的碳钢材质改为不锈钢；（2）浮选柱底部尾矿管道改向，在处理管道时可以直接接到浮选柱尾矿槽的出口泵的管道上；（3）浮选柱底部的冲洗水管接高压风管，将原来8个喷嘴中的4个移至原平面往下0.5m处，防止浮选柱沉渣。

经过上述整改完成后，浮选柱设备运行稳定，为浮选柱连续稳定生产创造了条件。

3.2 浮选柱运行条件及结果

3.2.1 浮选机尾矿作为浮选柱原矿工业试验

在首先进行的浮选机尾矿作为浮选柱原矿工业试验中，黑药按1 L／min，调节2＃油按6～7.5kg／班均匀加入，以确保浮选柱可以形成稳定的溢流。在密度1.55～1.75g／cm3和流量35～55m3／h的情况下，都能够形成较好的精矿泡沫层厚度8～30cm，浮选柱浮银的回收率平均也可以达到24.5%。

3.2.2 浮选机原矿作为浮选柱原矿工业试验

通过上述试验后，浮选柱设备能够稳定运行，为对比不同浮选柱与浮选机不同的流程搭配方式，将浮选柱置于浮选机工艺之前，即原矿直接进浮选柱，浮选柱的尾矿作为浮选机的原矿，浮选柱精矿进浮选机四级精选进行试验。条件和浮选机尾矿作为浮选柱原矿工业试验一样，所得的浮选柱精矿泡沫层厚度也能够维持在15cm左右，效果较好，通过公式计算回收率，与3.2.1试验浮选柱浮选银回收率对比表见表2。

表2 浮选柱浮选尾矿原矿及公式计算回收率表%

3.3 浮选柱工业试验结论

无论将浮选柱工艺置于浮选机之前和之后，通过加入一定量的2＃油，能够产生持续稳定的精矿泡沫层，其泡沫层厚度维持在15cm左右，液位波动控制在±5cm以内；其银浮选回收率为20.24% ～24.25%。

4 结论及建议

浮选柱作为一种先进的浮选工艺，运行平稳，能实现液面和流量的自动控制和自动调节；浮选柱工艺相对浮选机运行更加稳定，自动化程度更高，相对于浮选机，相同浮选产能的情况下，浮选柱占用面积更少。浮选柱工业试验相对小型条件试验，浮选柱精矿泡沫层更加稳定，银回收率更高；将浮选柱工艺置于浮选机之前和之后，浮选柱银的回收率（浮选柱浮选原矿21.86%，浮选柱浮选尾矿20.24% ～24.25%）是一样的。可以作为现有银浮选机系统的有益补充，也可作为银浮选系统改造的方案之一。

［1］胡为柏.浮选［M］.北京：冶金工业出版社，1984.

［2］程敢，曹亦俊，徐宏祥，等.浮选柱技术及设备的发展［J］.选煤技术，2011，（1）：66-70.

Application and Practice of Flotation Column in Silver Flotation

ZHAO Xiao-chao
（Zhuzhou Smelter Group Co.，Ltd.，Zhuzhou 412004，China）

The working principle of Canada CPT flotation column and its SlamJetRgas dispersion system are introduced in this paper.Carrying out in the zinc leaching silver flotation conditions based on small column flotation test，the company introduced 1 sets of CPT flotation column and combined the process of the existing flotation machine，tested the silver flotation recovery of flotation column.

flotation column；silver flotation；recovery rate

TD923

A

1003-5540（2015）01-0013-03

2014-09-26

赵晓朝（1982-），男，工程师，主要从事有色冶炼技术和管理工作。