矿浆预处理设备的应用进展.docx

矿浆预处理设备的应用进展 张福亚 【摘要】矿浆预处理是浮选之前必不可少的作业,对实现目的矿物的充分矿化、分 散，与浮选药剂的充分反应，提高浮选指标有重要意义.矿浆搅拌槽应用范围最为广泛, 近年来其结构改进后也更加节能高效;叶轮搅拌式混合器和矿浆准备器起源较早，但 是由于易造成环境污染、药剂混合效果差等原因逐渐淡出市场;雾化跌落箱和管道 混合器主要应用在选煤领域，具有节能、操作简单等优点，应用较广泛，但是跌落箱庞 大的体积以及管道混合器混合时间短、作用不充分等劣势也制约了其发展;矿浆改 质机由于可以高效分散药剂和混合矿浆，使其成为近年来的研究热点,应用领域也由 非金属矿逐渐向金属矿拓展，具有广阔的前景.指出缺少矿浆预处理器搅拌效果的直 接评价方法,现有搅拌器专用性差，今后可以从药剂分散程度、矿浆和药剂的混合程 度或者药剂吸附的状态等方面对搅拌槽的效果提出更直接的判断.不同的矿石，需要 的搅拌条件不同，需进行有针对性的改进. 【期刊名称】《金属矿山》 【年(卷)，期】2019(000)001 【总页数】6页(P1-6) 【关键词】浮选;矿浆预处理;分散;搅拌;调浆 【作者】张福亚 【作者单位】北京矿冶科技集团有限公司，北京100160 【正文语种】中文 【中图分类】TD923+.2 随着〃贫、细、杂”难选矿石比例的增加［1,2］，提高选矿设备效率的重要性 更加凸显。由于矿物颗粒自身的性质，如物相组成、表面性能、化学元素及矿浆流 变性能等无法在浮选过程中改变。并且，如果只利用浮选机进行调浆，往往需要较 高的转速，而随着浮选设备的大型化，转速增加会显著增加叶轮定子的磨损［3］, 此外，浮选机叶轮转速过高会造成药剂在矿物表面解吸和矿物在气泡表面的脱附 ［4］o因此，在浮选作业前加设矿浆预处理设备，实现目的矿物的充分矿化、分 散及与浮选药剂的反应完全，对提高浮选指标具有重要意义［5］。因此浮选前对 矿浆进行预处理是浮选工艺流程中必不可少的环节，是浮选机获得良好的技术经济 指标的先决条件。矿浆预处理工艺的作用主要有以下4个方面：①将浮选药剂充 分分散，很多选矿药剂不溶或微溶于水，只有将其充分分散成大量的微小液滴，才 能将其均匀混合到矿浆中；②提供合适的流场环境，促进药剂和矿浆在其中的分散 和混合；③为浮选药剂在矿物表面吸附提供足够的作用时间；④通过向预处理设备 中补加水为后续浮选作业提供合适的矿浆浓度。 所以，必须通过在浮选前使用矿浆预处理设备实现调浆作用。本文详细介绍了在矿 浆预处理设备方面近些年国内外的研究与应用进展。 1调浆搅拌槽 调浆搅拌槽是金属矿山选矿工艺中最常用的调浆设备，在混合药剂和矿浆以及调节 矿浆浓度方面起着重要的作用［6］。其发展历史最为久远，技术也比较成熟。在 国内外市场上一直占主导地位的BK系列搅拌槽由北京矿冶研究总院自主研发，见 图1。其特点在于导流筒底部呈锥形。锥形下方有竖直均布的导流板。在锥形结构 的导向作用下，轴向流沿锥向排出，排出更加顺畅。在竖直分配板的作用下，吸入 的矿浆沿槽体底部均匀循环排出，由于流速较高，能够强烈地冲击槽体底部和边缘 的颗粒，有效防止底部沉槽［7］。此外，近些年进步较快、市场推广较为广泛的 主要还有长沙矿冶研究院研制的CK搅拌槽，见图2。其独特的下掠式伞状叶轮配 有裙式导流筒［8］,伞形叶轮在运转过程中产生向下的分压，提高了对矿浆的抽 吸能力，吸入的矿浆通过裙式导流体下部的喷射体喷出，较高的流速进一步提高了 矿浆循环能力。但由于导流筒较短，导致槽内中上层矿浆循环能力不足，易引起矿 浆短路。 近年来，调浆搅拌槽在选厂得到了广泛的应用，并且随着仿真技术和放大理论的不 断成熟，调浆搅拌槽在性能和大型化方面都有了很大的提升。但是，由于搅拌槽为 了保证循环能力通常采用轴流型叶轮，所以都存在着剪切能力不足，对于难溶性的 药剂很难有效分散的弊端。在油类药剂作为捕收剂的选厂中，其弊端显得更为突出。 2叶轮搅拌式混合器 叶轮搅拌式混合器起源于20世纪80年代，是一种较为传统的预处理设备，常见 的结构见图3。矿浆从槽体底部经锥形筒被抽吸至位于槽体上部的叶轮定子混合器 内，药剂经顶部的加药嘴进入后向下喷射，从而实现药剂与矿浆的混合［9］。代 表产品有中煤科工唐山分院的①1600矿浆预处理器系列和鹤岗矿务局研发的XY 系列矿浆预处理器［10］。其优点在于结构简单，维修方便，矿化速度快、效果 好，往往1台设备能够替代3台同规格的搅拌槽［11］。周洪涛等［12 ］通过将 浮选药剂从进气管随空气一起加入，在风力作用下实现了药剂更好地分散。同时将 底部垂直给料方式改为侧面切向给料，并且在槽体内部增设水平栅板，强化了底部 矿浆的循环和粗重颗粒的悬浮。王志刚等［13 ］通过降低叶轮的离底高度实现了 液面的平稳。总体上，叶