浮選機(jī)分兩大類:自吸氣式和充氣式。自吸氣式靠葉輪旋轉(zhuǎn)把空氣吸進(jìn)去,充氣式靠外部鼓風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供氣。好比一個(gè)是用嘴吸氧,一個(gè)是給戴氧氣面罩。
充氣式浮選機(jī)的葉輪主要作用是攪拌和分散空氣,不需要兼顧吸氣這個(gè)任務(wù)。所以葉輪轉(zhuǎn)速可以低一些,功耗也低。鼓風(fēng)機(jī)送進(jìn)來的空氣通過轉(zhuǎn)子上的小孔均勻分散到礦漿里,氣泡細(xì)密、分布均勻。
充氣式浮選機(jī)的優(yōu)勢(shì)是充氣量可獨(dú)立調(diào)節(jié),不管礦漿濃度怎么變,充氣量穩(wěn)穩(wěn)的。氣泡細(xì)度高,有用礦物和氣泡接觸的機(jī)會(huì)多,回收率有保障。但需要配鼓風(fēng)機(jī)和管路,系統(tǒng)比自吸氣式復(fù)雜。
結(jié)構(gòu)和工作原理
充氣式浮選機(jī)由槽體、葉輪、定子、充氣裝置、刮泡裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)和液位控制系統(tǒng)組成。
槽體。通常是矩形槽,每個(gè)槽之間有通道連通。槽體深度一般在1.2-2米,深度越大礦漿停留時(shí)間越長。槽體材質(zhì)是鋼板焊接,內(nèi)壁涂防腐涂層或貼耐磨橡膠。
葉輪。安裝在槽體底部中央,負(fù)責(zé)攪拌礦漿和分散空氣。葉輪轉(zhuǎn)速通常200-400轉(zhuǎn)/分,比自吸氣式低。葉輪材質(zhì)有橡膠包覆和聚氨酯兩種,耐磨耐用。
定子。固定在葉輪周圍,作用是穩(wěn)定礦漿流態(tài),把空氣剪切成細(xì)小的氣泡。定子葉片數(shù)量和角度影響氣泡大小。葉片多、角度合適,氣泡就細(xì)。
充氣裝置。鼓風(fēng)機(jī)通過主管道和支管將空氣送到葉輪腔。空氣量通過閥門或變頻鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)。充氣壓力一般0.02-0.06MPa,氣量0.5-2.5立方米/平方米每分鐘。
刮泡裝置。槽體上方的刮板把泡沫刮到泡沫槽里。刮板轉(zhuǎn)速可調(diào),泡沫層厚度通過液位控制來調(diào)節(jié)。泡沫層厚了精礦品位高但回收率降,薄了回收率高但品位降。
液位控制系統(tǒng)。通過調(diào)節(jié)尾礦箱的閘板高度來控制槽內(nèi)液位。大型浮選機(jī)配自動(dòng)液位控制,用超聲波或雷達(dá)液位計(jì)配合氣動(dòng)閘板閥。
傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)通過皮帶或直聯(lián)帶動(dòng)葉輪軸,電機(jī)功率一般在每立方米槽容3-5千瓦。
云南某銅礦選廠處理量3000噸/天,粗選用16臺(tái)充氣式浮選機(jī),單槽容積20立方米。充氣量調(diào)到每平米每分鐘1.2立方米,葉輪轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分,銅回收率做到了91%,比原來用的自吸氣式提高了3個(gè)百分點(diǎn)。
充氣式 vs 自吸氣式
| 對(duì)比項(xiàng) | 充氣式浮選機(jī) | 自吸氣式浮選機(jī) |
|---|---|---|
| 供氣方式 | 外部鼓風(fēng)機(jī) | 葉輪自吸 |
| 充氣量調(diào)節(jié) | 獨(dú)立可調(diào) | 受轉(zhuǎn)速影響 |
| 葉輪轉(zhuǎn)速 | 較低 | 較高 |
| 單位功耗 | 低 | 高20-30% |
| 氣泡大小 | 細(xì)密均勻 | 較粗 |
| 礦漿濃度適應(yīng)性 | 強(qiáng) | 較弱 |
| 設(shè)備投資 | 需配鼓風(fēng)機(jī) | 單機(jī)成本低 |
充氣式省電是公認(rèn)的。同樣是20立方槽,自吸氣式電機(jī)功率要75-90千瓦,充氣式45-55千瓦就夠了,加上鼓風(fēng)機(jī)每槽分?jǐn)?0-15千瓦,總功率還是低不少。
充氣式的短板是需要鼓風(fēng)系統(tǒng),管道多、閥門多,維護(hù)點(diǎn)也多。自吸氣式開機(jī)就吸,沒那么多外設(shè)。中小型選廠選自吸氣式圖個(gè)省事,大型選廠選充氣式圖個(gè)省電、指標(biāo)好。
選型要抓住哪些關(guān)鍵點(diǎn)
選充氣式浮選機(jī),槽體容積、充氣量和葉輪轉(zhuǎn)速三件事要算清楚。
處理量決定單槽容積。處理量500-1000噸/天,選8-12立方槽;1000-2000噸/天,選16-20立方;2000-4000噸/天,選20-30立方;4000噸以上選30-50立方甚至更大。槽子越大,單位容積投資越低,但液位控制難度也增加。
礦物可浮性決定充氣量范圍。易浮礦物充氣量每平米每分鐘0.6-1.0立方米就夠了。中等可浮礦物1.0-1.5立方米。難浮礦物需要1.5-2.5立方米。充氣量不是越大越好,過大泡沫發(fā)黏、藥劑消耗增加。
礦漿停留時(shí)間決定槽數(shù)。停留時(shí)間根據(jù)浮選動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)確定,一般粗選4-8分鐘,掃選6-12分鐘。停留時(shí)間除以單槽礦漿通過時(shí)間,就是需要的槽數(shù)。粗選通常4-8槽串聯(lián),掃選6-10槽。
葉輪周邊線速度要合適。線速度過低攪拌不充分、氣泡分散不好;線速度過高功耗大、葉輪磨損快、礦化泡沫被破壞。通常線速度控制在6-10米/秒。
核心參數(shù)參考:單槽容積2-50立方米,葉輪轉(zhuǎn)速150-400轉(zhuǎn)/分,充氣量0.6-2.5立方米/平方米每分鐘,葉輪電機(jī)功率5-150千瓦(每槽),礦漿濃度25-40%。
充氣式浮選機(jī)能浮什么
銅礦。黃銅礦、斑巖銅礦。充氣式浮選機(jī)氣泡細(xì)密,對(duì)銅礦物回收有利。江西某銅礦年處理量1300萬噸,粗掃選全部用40立方充氣式浮選機(jī),銅回收率穩(wěn)定在89-91%。
鉛鋅礦。方鉛礦、閃鋅礦。鉛鋅浮選對(duì)泡沫層和液位控制要求高,充氣式浮選機(jī)配自動(dòng)液位控制,能精準(zhǔn)調(diào)節(jié)各作業(yè)的泡沫厚度。
金礦。含金硫化礦。充氣量大、氣泡細(xì),微細(xì)粒金回收有優(yōu)勢(shì)。但含粗粒金的金礦要用自吸氣式,粗顆粒在充氣式里容易沉槽。
鐵礦反浮選。石英和鐵礦物分離。反浮選需要較大的充氣量和穩(wěn)定的泡沫層。充氣式浮選機(jī)能滿足要求,且單位功耗低。
鎳礦、鉬礦。銅鎳礦、輝鉬礦。這些礦物浮選速度慢、停留時(shí)間長,充氣式浮選機(jī)攪拌力適中、氣量可調(diào),適合長時(shí)間浮選。
不太適合的場景:粗粒浮選(大于0.3mm)顆粒容易沉槽;要求充氣量特別大的難浮礦物,要考慮其他設(shè)備;含礦泥多的物料,充氣式產(chǎn)生的氣泡細(xì),礦泥更容易上浮污染精礦。
充氣式浮選機(jī)好在哪
充氣量獨(dú)立調(diào)節(jié),適應(yīng)性強(qiáng)。葉輪轉(zhuǎn)速固定,充氣量想大就大、想小就小。礦漿濃度變化也不影響。自吸氣式充氣量隨轉(zhuǎn)速變化,轉(zhuǎn)速調(diào)高了攪拌強(qiáng)、泡沫細(xì)度下降,轉(zhuǎn)速調(diào)低了充氣量不足。
省電,運(yùn)行成本低。葉輪轉(zhuǎn)速低,攪拌功耗小。同樣處理量,充氣式的電耗比自吸氣式低20-30%。大型選廠一年電費(fèi)差幾百萬。
氣泡細(xì)密均勻,回收率高。鼓風(fēng)機(jī)供給的空氣通過定子剪切,氣泡直徑一般0.5-2mm。氣泡小意味著表面積大,礦物顆粒和氣泡碰撞的機(jī)會(huì)多。細(xì)粒礦物回收率能提高2-5個(gè)百分點(diǎn)。
礦漿液位平穩(wěn),泡沫層可控。自動(dòng)液位控制保持液面穩(wěn)定,泡沫厚度恒定。精礦品位波動(dòng)小,操作工省心。
槽體深,礦漿停留時(shí)間長。充氣式浮選機(jī)槽深1.8-2.5米,自吸氣式一般1.2-1.5米。同樣槽容,礦漿流經(jīng)路徑長,有用礦物和氣泡接觸時(shí)間多。
安裝要盯這幾處
基礎(chǔ)水平度要達(dá)標(biāo)。浮選機(jī)通常是多槽串聯(lián),各槽基礎(chǔ)標(biāo)高誤差不超過±2mm。水平度差了,槽間連接板安裝困難還會(huì)變形漏漿。
葉輪和定子間隙要精準(zhǔn)。葉輪上沿和定子下沿間隙控制在5-15mm。間隙大了空氣分散不好,氣泡粗;間隙小了葉輪容易蹭到定子,磨損快。
充氣管路要干凈。安裝前吹掃管道,焊渣、鐵銹清干凈。管路上的閥門方向別裝反,止回閥保證吹向槽內(nèi)。
刮板軸要找正。多槽共用一根刮板軸,各槽軸承座要在一條直線上,同軸度偏差不超過1mm/m。刮板條和槽體邊緣間隙3-5mm,不刮蹭槽體也得防止跑料。
液位控制系統(tǒng)要調(diào)試。現(xiàn)場模擬液位變化,看執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)速度。自動(dòng)控制打手動(dòng)也能操作,留一手。
內(nèi)蒙古某鉬礦安裝30立方充氣式浮選機(jī),葉輪和定子間隙沒按圖紙調(diào),一邊大一邊小。投產(chǎn)后間隙大的一側(cè)充氣明顯不足,泡沫層薄回收率低。停機(jī)拆開重調(diào),前后耽誤一周。
日常操作要點(diǎn)
充氣量要適量。充氣量大小用轉(zhuǎn)子流量計(jì)或閥門開度控制。氣量太小回收率低,氣量太大泡沫發(fā)黏、泡沫槽跑料。標(biāo)準(zhǔn)是泡沫層飽滿不破不堆,泡沫刮出時(shí)帶脆響聲。
液位要穩(wěn)住。液位控制在泡沫層厚度50-150mm之間。液位高泡沫層厚,精礦品位高但回收率可能降;液位低泡沫層薄,回收率高但品位降。自動(dòng)控制設(shè)好參數(shù),打手動(dòng)要勤調(diào)。
葉輪轉(zhuǎn)速一般不動(dòng)。轉(zhuǎn)速出廠時(shí)就定好了,生產(chǎn)過程中不調(diào)。除非礦漿性質(zhì)變化特別大,找廠家商量后再調(diào)。
泡沫刮出量要適中。刮板轉(zhuǎn)速過快泡沫多、品位低;轉(zhuǎn)速慢了泡沫堆積、刮不掉。調(diào)到泡沫剛好看不到明顯堆積,刮板輕輕帶過就刮走。
觀察泡沫顏色和狀態(tài)。銅礦泡沫黃褐色、泡沫致密、泡沫層厚說明藥劑合適。泡沫發(fā)脆、氣泡大說明起泡劑少。泡沫發(fā)黏消不掉說明起泡劑多或者礦泥重。
每班做樣。測(cè)入料和尾礦品位、濃度、粒度、pH值。尾礦跑高馬上找原因:充氣量小了?藥劑比例不對(duì)?液位高了?
維護(hù)保養(yǎng)做什么
每日檢查:葉輪電機(jī)電流;鼓風(fēng)機(jī)出口壓力和風(fēng)量;各槽充氣管閥門狀態(tài);刮板運(yùn)轉(zhuǎn)有無異響;槽體有無漏漿;液位控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否正常。
每周檢查:葉輪和定子磨損情況,打開檢修孔看;充氣管道閥門是否靈活;刮板軸軸承潤滑;泡沫槽和管道有無堵塞。
每月檢查:拆檢一組葉輪和定子,測(cè)量磨損量。葉輪葉片磨損超過原厚30%要換;定子葉片磨穿或缺口要換。檢查槽體內(nèi)壁防腐層有無脫落。
每半年:檢查鼓風(fēng)機(jī)軸承和皮帶(或聯(lián)軸器);清理空氣濾清器;沖洗所有浮選槽,清理積礦;檢查液位計(jì)探頭有無結(jié)垢。
葉輪和定子是關(guān)鍵件。橡膠包覆葉輪壽命通常8-18個(gè)月,聚氨酯葉輪12-24個(gè)月。定子磨損比葉輪慢,換兩次葉輪換一次定子。發(fā)現(xiàn)葉輪不平衡、振動(dòng)加大立即換。
常見故障及處理
| 故障現(xiàn)象 | 可能原因 | 處理方法 |
|---|---|---|
| 充氣量不足 | 鼓風(fēng)機(jī)故障、閥門開度小、管道堵塞 | 檢查鼓風(fēng)機(jī),開大閥門,清理管道 |
| 充氣不均勻 | 定子堵塞、葉輪磨損、充氣孔堵塞 | 清理定子,更換葉輪,疏通充氣孔 |
| 泡沫發(fā)黏 | 充氣量過大、起泡劑過量、礦泥重 | 降低充氣量,減少起泡劑,添加分散劑 |
| 泡沫發(fā)脆易破 | 充氣量不足、起泡劑不夠 | 增加充氣量,補(bǔ)加起泡劑 |
| 槽底積礦 | 葉輪轉(zhuǎn)速低、礦漿濃度過高 | 適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速(咨詢廠家),降低濃度 |
| 電機(jī)電流超 | 葉輪磨損不平衡、礦漿濃度過高 | 更換葉輪,降低濃度 |
| 液位不穩(wěn) | 液位控制故障、尾礦箱卡堵 | 檢查控制系統(tǒng),清理尾礦箱 |
| 精礦品位低 | 泡沫層過厚、藥劑過量 | 降低液位,調(diào)整藥劑制度 |
選型建議總結(jié)
充氣式浮選機(jī)適合大中型選廠。處理量1000噸/天以上,充氣式比自吸氣式劃算。充氣式省的電幾年就把設(shè)備投資差價(jià)省回來了。
建議配自動(dòng)液位控制。充氣式浮選機(jī)不配自動(dòng)液位控制,優(yōu)勢(shì)發(fā)揮不出來。液位手動(dòng)調(diào),操作工累還調(diào)不穩(wěn)。自動(dòng)控制頭幾個(gè)月多花點(diǎn)錢,長期看值。
定子葉片角度有講究。不同廠家的充氣式浮選機(jī),定子葉片角度不一樣。選型時(shí)問清楚充氣量范圍和氣泡大小數(shù)據(jù)。有條件做實(shí)驗(yàn)室浮選試驗(yàn),確定合適的氣量和停留時(shí)間。
和吸入槽搭配要匹配。充氣式本身不吸礦漿,每列首槽要用自吸式(如XCF型)吸入給礦。兩種槽子的容積、槽寬、槽高要一致,方便串聯(lián)布置。
國內(nèi)某大型鉛鋅礦年處理量200萬噸。粗選用20立方充氣式浮選機(jī),一粗四掃三精配置。配自動(dòng)液位控制和在線品位分析儀。投產(chǎn)后鉛回收率88%、鋅回收率91%,單位電耗比同規(guī)模自吸氣式選廠低不少。
充氣式浮選機(jī)技術(shù)成熟、節(jié)能降耗效果好。選對(duì)規(guī)格、調(diào)好參數(shù)、維護(hù)跟得上,回收率和品位都能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。如果選廠規(guī)模大、電費(fèi)高,充氣式浮選機(jī)值得認(rèn)真考慮。







