ＳｅＪｒｕｉｌｅｙｓꢀ Ｎ２ｏ０．０３８８５ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２０总０８第年 ３第８５７期期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ＭＥＴＡＬ ＭＩＮＥ 柱浮选充填及工业２， ３ 应用 １ 张 ꢀ 敏 ꢀ 刘 炯 天 （ １ 华 南 理 工 大 学 ； ２ 中 国 矿 业 大 学 ； ３ 东 北 大 学 ） 摘 ꢀ 要 ꢀ 充 填 是 提 高 浮 选 柱 分 选 效 率 和 降 低 浮 选 柱 高 度 的 最 有 效 途 径 之 一 。 指 出 了 填 料 充 填 与 筛 板 充 填 两 种 充 填 方 式 的 区 别 及 填 料 充 填 浮 选 柱 在 工 业 应 用 中 的 缺 陷 ， 分 析 了 两 种 充 填 方 式 对 浮 选 环 境 的 改 变 以 及 对 浮 选 结 果 的 影 响 。 以 筛 板 充 填 为 基 础 ， 对 旋 流 － 静 态 微 泡 浮 选 柱 浮 选 段 进 行 优 化 充 填 ， 提 出 了 筛 板 充 填 和 蜂 窝 管 充 填 的 高 效 混 合 充 填 模 式 。 该 充 填 模 式 的 特 点 是 利 用 蜂 窝 管 降 低 涡 流 ， 减 小 射 流 气 泡 的 径 向 分 散 ； 利 用 筛 板 继 续 分 割 破 碎 气 泡 ， 延 长 气 泡 路 径 ， 稳 定 泡 沫 层 。 把 混 合 充 填 模 式 应 用 到 旋 流 － 静 态 微 泡 浮 选 柱 选 矿 工 业 试 验 中 ， 柱 体 底 部 大 尺 度 涡 旋 得 到 抑 制 ， 气 泡 径 向 弥 散 均 匀 ， 矿 浆 停 留 时 间 延 长 ， 显 著 改 善 分 选 过 程 和 指 标 。 关 键 词 ꢀ 浮 选 柱 ꢀ 充 填 ꢀ 矿 物 分 选 Ｐａｃｋｉｎｇ ｉｎ Ｃｏｌｕｍｎ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ １ ２， ３ Ｚｈａｎｇ Ｍｉｎ ꢀ Ｌｉｕ Ｊｉｏｎｇｔｉａｎ （ １． Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ： ２． Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ３． Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ） Ａｂｓｔｒａｃｔꢀ Ｐａｃｋｉｎｇ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｙｓ ｔｏ ｒａｉｓｅ ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｌｕｍｎ ｈｅｉｇｈｔ． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｉｌｌｉｎｇｓ ｐａｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｅｖｅ ｐｌａｔｅ ｐａｃｋｉｎｇ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ｆｉｌｌｉｎｇ ｐａｃｋ ｉｎｇ ｏｆ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ， ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｍａｄｅ ｂｙ ｔｈｅｓｅ ｔｗｏ ｐａｃｋｉｎｇ ｍｏｄｅｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｅｖｅ ｐｌａｔｅ ｐａｃｋｉｎｇ， ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｐａｃｋｉｎｇ ｗａｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｏｔａ ｔｉｏｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｃｙｃｌｏｎｉｃ ｓｔａｔｉｃ ｍｉｃｒｏ ｂｕｂｂｌｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ， ａｎｄ ａ ｍｉｘｅｄ ｐａｃｋｉｎｇ ｍｏｄｅ ｕｓｉｎｇ ｂｏｔｈ ｓｉｅｖｅ ｐｌａｔｅｓ ａｎｄ ｈｏｎｅｙ ｃｏｍｂ ｔｕｂｅｓ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｔｈｉｓ ｍｏｄｅ ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｔｕｂｅ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｗｈｉｒｌｐｏｏｌ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｒａｄｉａｌ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｊｅｔｔｅｄ ｂｕｂｂｌｅｓ， ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｓｉｅｖｅ ｐｌａｔｅｓ ｔｏ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｄｉｖｉｄｅ ｔｈｅ ｂｕｂｂｌｅｓ ｓｏ ａｓ ｔｏ ｐｒｏｌｏｎｇ ｔｈｅ ｂｕｂｂｌｅ ｒｏｕｔｅ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ｆｒｏｔｈ ｌａｙｅｒ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｉｘｅｄ ｐａｃｋｉｎｇ ｍｏｄｅ ｉｎ ｔｈｅ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｔｅｓｔ ｏｆ ｃｙｃｌｏｎｉｃ ｓｔａｔｉｃ ｍｉ ｃｒｏ ｂｕｂｂｌｅ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ ｅｎａｂｌｅｄ ｔｈｅ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｗｈｉｒｌｐｏｏｌ ａｔ ｔｈｅ ｃｏｌｕｍｎ ｂｏｔｔｏｍ， ａ ｕｎｉｆｏｒｍ ｒａｄｉａｌ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｂｕｂｂｌｅｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｌｏｎｇｉｎｇ ｏｆ ｐｕｌｐ ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ ｔｉｍｅ， ｈｅｒｅｂｙ ｅｖｉｄｅｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓꢀ Ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ， Ｐａｃｋｉｎｇ， Ｍｉｎｅｒａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ꢀ ꢀ 浮 选 柱 充 填 的 思 路 来 自 于 化 工 方 面 广 泛 应 用 的 工 作 量 大 ， 填 料 通 道 易 堵 塞 。 此 外 ， 对 于 垂 直 方 向 的 大 尺 度 涡 旋 ， 波 纹 充 填 不 能 有 效 遏 制 。 塔 器 设 备 ， 其 特 点 ： ①改 变 并 控 制 了 浮 选 柱 内 流 体 的 流 动 状 态 ， 实 现 了 浮 选 过 程 的 “ 塞 流 ” ； ②强 化 了 浮 选 柱 内 三 相 体 系 之 间 的 能 量 交 换 ， 是 提 高 柱 浮 选 逆 流 碰 撞 与 矿 化 效 率 的 一 条 有 效 途 径 与 方 法 ； ③提 出 一 条 气 体 成 泡 方 式 ， 气 泡 在 升 浮 过 程 中 不 易 兼 并 ； ④ Ｔ． Ｃ． 埃 塞 尔 ２］ 证 明 了 用 平 阻 板 能 防 止 轴 向 混 合 ， 减 少 气 泡 兼 并 。 平 阻 板 可 以 改 善 气 泡 的 径 向 扩 散 和 矿 浆 沿 柱 轴 方 向 的 快 速 流 出 ， 形 成 了 近 似 的 栓 塞 流 ， 从 而 提 高 分 选 效 果 。 ［ ［ １］ 。 充 填 对 泡 沫 层 有 支 撑 作 用 ， 使 分 选 过 程 更 稳 定 柱 内 充 填 为 浮 选 柱 技 术 发 展 提 供 了 良 好 的 发 展 思 路 与 空 间 ， 但 由 于 充 填 方 式 不 当 ， 使 充 填 浮 选 柱 在 实 际 运 行 中 遇 到 了 一 些 问 题 。 因 此 ， 充 填 方 式 成 为 决 定 浮 选 柱 分 选 效 果 的 关 键 技 术 之 一 。 目 前 ， 研 究 最 多 的 是 填 料 充 填 。 填 料 充 填 通 过 把 柱 体 隔 断 成 若 干 上 下 狭 窄 空 间 ， 使 矿 浆 与 气 泡 形 成 上 下 贯 通 的 塞 流 通 道 ， 明 显 改 善 气 泡 在 柱 内 的 径 向 分 布 ， 有 效 防 止 空 塔 式 浮 选 柱 气 泡 兼 并 严 重 、 返 混 强 烈 、 操 作 不 稳 定 等 缺 点 ， 提 高 了 浮 选 柱 操 作 的 稳 定 性 。  国 家 杰 出 青 年 科 学 基 金 项 目 （ 编 号 ： ５０４２５４１４） 。 张 ꢀ 敏 （ １９７８— ） ， 女 ， 华 南 理 工 大 学 制 浆 造 纸 工 程 国 家 重 点 实 验 室 ， 博 士 后 ， ５１０６４０ 广 东 省 广 州 市 。 但 是 填 料 充 填 的 效 率 高 ， 造 价 也 高 ， 安 装 与 维 护 · ９６· ꢀ ꢀ ꢀ 张 ꢀ 敏 等 ： 柱 浮 选 充 填 及 工 业 应 用 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２００８ 年 第 ７ 期 １ ꢀ 柱旋浮流选 －充静填态及 微优 泡化 浮 选 柱 ３］ 特 有 的 梯 级 优 化 分 分 选 过 程 中 沿 柱 高 的 灰 分 变 化 如 表 １ 所 示 。 没 有 筛 ＃ ＃ ［ 板 充 填 时 ， 柱 分 离 段 内 沿 柱 高 各 点 （ 采 样 点 ２ ～ ５ ） 的 灰 分 都 在 ２２％ 左 右 ， 整 个 柱 高 的 灰 分 梯 度 为 １． ６２％ ／ ｍ。 筛 板 充 填 后 ， 垂 直 方 向 的 大 尺 度 涡 旋 消 选 结 构 使 浮 选 柱 技 术 在 我 国 矿 物 分 选 方 面 得 到 成 功 应 用 。 梯 级 优 化 分 选 包 括 柱 浮 选 、 旋 流 分 选 、 管 流 矿 化 ３ 部 分 。 旋 流 分 选 包 括 按 密 度 的 重 力 分 离 以 及 在 旋 流 力 场 背 景 下 的 旋 流 浮 选 ； 管 流 矿 化 利 用 了 射 流 原 理 ， 通 过 引 入 气 体 以 及 粉 碎 成 泡 ， 在 管 流 中 形 成 循 环 中 矿 的 气 固 液 三 相 体 系 并 实 现 了 高 度 紊 流 矿 化 。 由 于 旋 流 场 上 移 与 扩 展 ， 柱 浮 选 段 的 矿 浆 与 气 泡 在 上 升 的 同 时 ， 仍 不 可 避 免 地 发 生 旋 转 以 及 由 此 引 起 的 强 烈 紊 流 。 柱 浮 选 的 静 态 化 分 离 与 底 部 旋 流 的 高 紊 流 混 合 的 突 出 矛 盾 ， 已 成 为 旋 流 － 静 态 微 泡 浮 选 柱 发 展 的 关 键 技 术 障 碍 。 因 此 ， 本 研 究 将 围 绕 柱 浮 选 的 高 效 充 填 展 开 系 统 的 研 究 。 ＃ 失 ， 轴 向 混 合 大 大 削 弱 。 从 柱 分 离 段 底 部 （ ９ ） 到 原 ＃ 料 入 口 （ ３ ） 的 灰 分 降 幅 达 到 １７． ６９％ ， 柱 高 灰 分 梯 度 达 到 ６． ８０％ ／ ｍ。 筛 板 充 填 显 著 改 善 了 分 选 效 果 。 表 １ꢀ 筛 板 充 填 前 后 的 浮 选 柱 分 选 结 果 距 溢 流 口 距 离 充 填 前 灰 分 ／ ％ ９． １４ 充 填 后 灰 分 ／ ％ 样 品 编 号 ／ ｍｍ ０ １＃ （ 精 煤 ） ６． ８１ １６． ６７ １８． ７２ ２０． ５１ ２０． ３５ ２２． ６８ ２３． ３７ ３０． ４８ ３４． ３６ ＃ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ６００ ９００ ２２． ８０ ＃ ＃ １ ２００ １ ５００ １ ８００ ２ ７００ ２ ４００ ２ ６００ ３ ２００ ４８． ８０ ２２． ５６ ２１． ７３ ２１． ４１ ＃ 针 对 上 述 特 点 ， 提 出 了 柱 浮 选 段 的 筛 板 充 填 。 浮 选 区 域 内 筛 板 的 添 加 显 著 改 变 了 浮 选 柱 内 的 流 体 状 态 ， 如 图 １ 所 示 。 ＃ ＃ ＃ ＃ １ ０＃ ２６． ６０ ６９． ４７ １４． ４８ １． ６２ １ １＃ （ 尾 矿 ） 入 料 ２０． ３７ ６． ８０ 灰 分 梯 度 ／ （ ％ ／ ｍ） ꢀ ꢀ 筛 板 充 填 在 简 化 充 填 结 构 的 基 础 上 ， 达 到 了 稳 定 浮 选 过 程 、 提 高 浮 选 效 率 的 目 的 。 充 填 前 后 的 柱 体 灰 分 梯 度 分 别 是 １． ６２％ ／ ｍ、 ６． ８０％ ／ ｍ， 每 米 提 高 了 ５． １８ 个 百 分 点 。 图 １ꢀ 筛 板 充 填 的 流 体 效 应 １） 充 填 前 流 体 状 况 。 ①涡 旋 尺 度 大 ， 底 部 水 （ 理 论 上 来 说 ， 筛 板 开 孔 率 越 大 ， 浮 选 通 量 越 大 。 筛 板 位 置 若 距 离 旋 流 太 近 ， 则 会 大 幅 降 低 旋 流 能 量 ， 弱 化 浮 选 中 矿 的 强 化 回 收 ， 放 置 太 远 则 弱 化 对 径 向 旋 流 的 抑 制 作 用 。 因 此 ， 筛 板 对 浮 选 流 体 的 改 善 并 不 是 完 全 的 。 从 通 量 出 发 ， 提 出 了 针 对 旋 流 － 静 态 微 泡 浮 选 柱 浮 选 段 特 点 的 筛 板 充 填 和 蜂 窝 管 充 填 的 混 合 充 填 方 式 。 该 充 填 模 式 的 特 点 是 ： 柱 体 底 部 利 用 蜂 窝 管 降 低 涡 流 ， 减 小 射 流 气 泡 的 径 向 分 散 ； 浮 选 段 利 用 筛 板 继 续 分 割 破 碎 气 泡 ， 延 长 气 泡 路 径 ， 稳 定 泡 沫 层 。 流 （ 夹 带 大 量 气 泡 ） 可 直 接 窜 流 至 浮 选 柱 入 料 口 以 上 部 位 ； 大 气 泡 的 升 浮 对 整 个 浮 选 柱 内 的 流 体 有 很 大 扰 动 ； ②气 泡 与 矿 粒 大 多 随 湍 急 的 水 流 运 动 。 看 不 到 气 泡 在 矿 浆 中 的 升 浮 与 矿 物 颗 粒 在 矿 浆 中 的 下 沉 ， 没 有 形 成 “ 逆 向 碰 撞 与 矿 化 ” 的 现 象 ； ③在 分 选 过 程 中 看 不 到 矿 浆 颜 色 沿 柱 高 的 变 化 ， 要 么 是 均 一 的 黑 色 ， 要 么 是 尾 矿 的 灰 色 。 （ ２） 充 填 后 的 现 象 描 述 。 ①看 不 到 大 涡 旋 与 气 泡 的 出 现 ； ②筛 板 把 浮 选 柱 沿 柱 高 分 割 成 若 干 个 小 的 分 选 空 间 ； 在 每 个 分 选 空 间 内 ， 仍 存 在 小 尺 度 的 涡 旋 ， 流 体 的 紊 流 度 随 着 远 离 柱 体 底 部 而 显 著 降 低 ； ③ 在 煤 泥 分 选 过 程 中 可 看 到 柱 体 颜 色 随 分 选 过 程 的 进 行 自 上 而 下 地 由 深 颜 色 变 为 浅 颜 色 ， 可 观 察 到 分 选 过 程 的 持 续 进 行 。 图 ２、 图 ３ 分 别 是 利 用 计 算 流 体 力 学 软 件 ＦＬＵＥＮＴ模 拟 的 筛 板 充 填 和 混 合 充 填 后 流 体 速 度 的 直 观 分 布 图 。 可 以 观 察 到 ， 筛 板 充 填 后 速 度 流 线 还 有 绕 行 ， 即 是 切 向 涡 流 依 然 存 在 。 混 合 充 填 后 ， 涡 流 基 本 消 除 ， 横 向 速 度 分 布 趋 于 均 匀 ， 强 化 了 塞 流 ， 为 浮 选 柱 构 筑 了 一 种 完 美 的 流 体 环 境 与 矿 化 模 式 。 利 用 柱 浮 选 筛 板 充 填 连 续 试 验 系 统 测 定 的 煤 泥 · ９７· 总 第 ３８５ 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２００８ 年 第 ７ 期 以 提 高 经 济 效 益 。 表 ２、 表 ３ 分 别 为 筛 板 充 填 和 混 合 充 填 的 云 南 某 铜 矿 选 别 的 结 果 。 表 ２ꢀ 筛 板 充 填 选 别 结 果 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ％ 项 目 名 称 品 ꢀ ꢀ 位 产 ꢀ 率 回 收 率 原 ꢀ 矿 精 ꢀ 矿 尾 ꢀ 矿 １ ２． ６３ ２． ７３ ３． ２６ ２． ５２ ２． ６７ ２． ５１ ２． ３６ ２． ４８ ２． ６５ ０． ７２４ ０． ７５２ ０． ８２６ ０． ６７２ ０． ７９４ ０． ６８２ ０． ６９３ ０． ７９１ ０． ７４２ ２５． １５ ２５． ７２ ２３． ３６ ２４． ３３ ２７． ２５ ２５． ４２ ２６． ７２ ２８． ５１ ２５． ７２ ０． ０６３ ０． ０５０ ０． ０６６ ０． ０６０ ０． ０６９ ０． ０４６ ０． ０６４ ０． ０８５ ０． ０６３ ９１． ５３ ９３． ５３ ９２． ２７ ９１． ３０ ９１． ５４ ９３． ４２ ９０． ９８ ８９． ５２ ９１． ７５ ２ ３ ４ 图 ２ꢀ 筛 板 充 填 速 度 流 线 （ ｘ， ｚ） ５ ６ ７ ８ 平 均 值 ꢀ ꢀ ꢀ 表 ３ꢀ 混 合 充 填 选 别 结 果 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ％ 项 目 名 称 品 ꢀ ꢀ 位 产 ꢀ 率 回 收 率 原 ꢀ 矿 精 ꢀ 矿 尾 ꢀ 矿 １ ２． ４８ ２． ６７ ２． ２９ ２． ７６ ２． ３７ ２． ５０ ０． ６５０ ０． ８５２ ０． ７２０ ０． ７４５ ０． ７２８ ０． ７３９ ２５． ０８ ２９． ９３ ２９． ０７ ２５． ４０ ２８． ６９ ２７． ６０ ０． ０４４ ０． ０５５ ０． ０５６ ０． ０４６ ０． ０５０ ０． ０５０ ９５． ６９ ９３． ７９ ９２． ４６ ９４． １０ ９３． ４０ ９３． ３８ ２ 图 ３ꢀ ［ 混 合 充 填 速 度 流 线 （ ｘ， ｚ） ３ ４］ ４ ５ 利 用 邱 冠 周 气 泡 与 矿 粒 碰 撞 表 达 式 可 以 看 出 ， 混 合 充 填 增 强 的 “ 塞 流 ” 效 应 与 旋 流 － 静 态 微 泡 浮 选 柱 所 产 生 的 微 泡 正 好 相 对 应 ， 从 而 使 气 泡 与 矿 粒 碰 撞 的 概 率 增 大 。 同 时 涡 流 消 失 ， 轴 向 速 度 有 所 降 低 ， 从 而 轴 向 扩 散 度 降 低 。 平 均 值 ꢀ 从 表 ２、 表 ３ 可 知 ， 在 原 矿 品 位 基 本 相 同 情 况 下 ， 混 合 充 填 相 对 于 筛 板 充 填 ， 精 矿 品 位 平 均 提 高 了 １ ． ８８ 个 百 分 点 ， 回 收 率 提 高 了 １． ６３ 个 百 分 点 ， 分 选 图 ４ 是 无 充 填 浮 选 柱 、 筛 板 充 填 浮 选 柱 、 混 合 充 填 浮 选 柱 ３ 种 浮 选 柱 充 填 效 应 对 比 。 混 合 充 填 减 轻 了 紊 流 和 返 混 现 象 ， 形 成 较 大 的 品 位 梯 度 ， 提 高 选 择 性 ， 在 较 短 的 柱 体 高 度 内 实 现 精 矿 的 富 集 ， 获 得 高 品 位 精 矿 产 品 。 充 填 层 泡 沫 支 撑 作 用 ， 降 低 了 矿 化 泡 沫 的 破 灭 ， 提 高 总 体 矿 化 效 率 。 筛 板 充 填 和 蜂 窝 管 充 填 的 混 合 充 填 方 式 使 高 品 位 精 矿 在 浮 选 柱 浮 选 段 可 以 快 速 溢 出 ， 形 成 了 矿 物 浮 选 的 快 浮 机 制 。 过 程 和 分 选 指 标 得 到 显 著 改 善 。 从 流 态 化 角 度 分 析 ， 在 旋 流 － 静 态 微 泡 浮 选 柱 浮 选 段 充 填 筛 板 的 目 的 ， 实 际 上 就 是 利 用 筛 板 对 柱 体 内 流 化 床 层 进 行 整 流 ， 形 成 上 下 密 度 和 空 隙 度 均 一 的 流 化 床 层 ， 便 于 在 气 泡 从 下 向 上 运 动 过 程 中 更 好 地 与 矿 物 颗 粒 进 行 接 触 、 矿 化 ， 从 而 实 现 微 细 颗 粒 的 高 效 （ 高 回 收 率 和 高 品 位 ） 分 选 。 由 于 矿 石 性 质 不 同 ， 选 别 目 的 不 同 ， 选 别 工 艺 也 将 有 所 不 同 。 筛 板 充 填 在 云 南 某 铜 矿 选 别 时 对 流 态 改 变 的 效 应 不 如 混 合 充 填 效 应 ， 不 足 以 实 现 选 别 目 标 ； 而 混 合 充 填 应 用 于 铜 矿 分 选 时 ， 显 著 改 善 分 选 过 程 与 指 标 。 混 合 充 填 分 选 过 程 中 ， 柱 体 底 部 大 尺 度 涡 旋 得 到 抑 制 ， 气 泡 径 向 弥 散 均 匀 ， 矿 浆 停 留 时 间 延 长 ， 精 选 区 泡 沫 层 厚 实 稳 定 。 从 动 力 学 角 度 分 析 也 可 以 知 道 ， 混 合 充 填 使 浮 选 流 体 在 浮 选 柱 浮 选 段 合 理 分 布 ， 使 微 泡 与 颗 粒 碰 撞 概 率 达 到 最 大 ， 矿 化 效 应 得 到 加 强 ， “ 塞 流 ” 和 逆 流 碰 撞 矿 化 得 到 加 强 ， 是 这 些 作 用 提 高 了 矿 物 分 选 选 择 性 。 图 ４ꢀ ３ 种 浮 选 柱 充 填 效 应 对 比 ２ ꢀ 柱 浮 选 充 填 的 工 业 应 用 试 验 和 理 论 分 析 最 终 是 为 了 实 际 工 业 化 生 产 ， · ９８· ꢀ ꢀ ꢀ 张 ꢀ 敏 等 ： 柱 浮 选 充 填 及 工 业 应 用 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２００８ 年 第 ７ 期 ３ ꢀ 结 ꢀ 论 （ ３） 浮 选 柱 充 填 模 式 是 提 高 浮 选 柱 分 选 效 率 和 降 低 浮 选 柱 高 度 的 有 效 途 径 之 一 ， 为 浮 选 柱 技 术 发 展 提 供 了 很 好 的 发 展 思 路 与 空 间 。 （ １） 浮 选 柱 内 的 充 填 是 实 现 “ 静 态 化 ” 的 有 效 手 段 ， 筛 板 充 填 在 简 化 充 填 结 构 的 基 础 上 ， 对 浮 选 柱 内 的 流 态 和 矿 化 环 境 进 行 了 整 合 ， 对 浮 选 过 程 矿 浆 中 的 气 泡 进 行 了 剪 切 和 稳 定 ， 减 少 其 兼 并 ， 达 到 了 稳 定 浮 选 过 程 、 提 高 浮 选 效 率 的 目 的 ， 使 柱 体 灰 分 梯 度 大 大 提 高 ， 同 时 降 低 了 浮 选 柱 中 下 部 强 矿 化 环 境 对 上 部 泡 沫 层 的 干 扰 。 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 ［ ［ ［ ［ １］ ꢀ 刘 炯 天 ． 旋 流 － 静 态 微 泡 柱 分 选 方 法 及 应 用 （ 之 二 ） ——— 柱 分 离 过 程 的 静 态 化 及 其 充 填 方 式 ［ Ｊ］ ． 选 煤 技 术 ， ２０００（ ２） ： １５． ２］ ꢀ 埃 塞 尔 Ｔ Ｃ， 等 ． 在 浮 选 柱 工 作 时 平 阻 板 稳 定 性 的 研 究 ［ Ｊ］ ． 国 外 金 属 矿 选 矿 ， ２００２（ ６） ： ２４２６． （ ２） 以 筛 板 充 填 为 基 础 ， 提 出 了 筛 板 充 填 与 蜂 ３］ ꢀ 刘 炯 天 ． 旋 流 － 静 态 微 泡 浮 选 柱 及 洁 净 煤 制 备 研 究 ［ Ｄ］ ． 北 京 ： 中 国 矿 业 大 学 ， １９９８． 窝 状 充 填 的 高 效 混 合 充 填 模 式 。 该 充 填 模 式 的 特 点 是 柱 体 底 部 利 用 蜂 窝 管 降 低 涡 流 ， 减 小 射 流 气 泡 的 径 向 分 散 ； 浮 选 段 利 用 筛 板 继 续 分 割 破 碎 气 泡 ， 延 长 气 泡 路 径 ， 稳 定 泡 沫 层 。 ４］ ꢀ 邱 冠 周 ， 等 ． 颗 粒 间 相 互 作 用 与 细 粒 浮 选 ［ Ｍ］ ． 长 沙 ： 中 南 工 业 大 学 出 版 社 ， １９９３． （ 收 稿 日 期 ꢀ ２００８０５１１） 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 （ 上 接 第 ９５ 页 ） 分 不 同 的 扇 区 ， 以 不 同 的 角 度 空 间 通 过 对 离 散 点 进 行 比 较 ， 确 定 出 对 待 估 点 有 贡 献 的 点 ； （ ３） 分 析 了 建 立 矿 体 块 段 插 值 模 型 的 关 键 步 骤 ， 并 从 地 层 开 发 了 普 通 克 立 格 插 值 方 法 建 立 非 层 状 矿 体 模 型 的 三 维 可 视 化 软 件 ， 对 某 铁 矿 的 三 维 矿 体 模 型 进 行 了 模 拟 ， 对 模 型 进 行 了 验 证 。 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 ［ ［ ［ ［ ［ ［ ［ １］ ꢀ 吴 健 生 ， 黄 ꢀ 浩 ， 杨 ꢀ 兵 ， 等 ． 新 疆 阿 舍 勒 铜 锌 矿 床 三 维 矿 体 模 拟 及 资 源 评 估 ［ Ｊ］ ． 矿 产 与 地 质 ， ２００１（ ４） ： １２０１２３ ２］ ꢀ 侯 景 儒 ， 尹 镇 南 ， 等 ． 实 用 地 质 统 计 学 ［ Ｍ］ ． 北 京 ： 地 质 出 版 社 ， １ ９９８ ３］ ꢀ 侯 景 儒 ， 黄 竞 先 ． 地 质 统 计 学 在 固 体 矿 产 资 源 ／ 储 量 分 类 中 的 应 用 ［ Ｊ］ ． 地 质 与 勘 探 ， ２００１， ３７（ ６） ： ６１６６ ４］ ꢀ 僧 德 文 ， 李 仲 学 ， 李 春 民 ． 空 间 数 据 插 值 算 法 与 矿 体 形 态 模 拟 的 研 究 ［ Ｊ］ ． 矿 业 研 究 与 开 发 ， ２００５（ ６） ： ６７６９ ５］ ꢀ 方 书 敏 ， 钱 正 堂 ， 李 远 平 ． 甘 肃 省 降 水 的 空 间 内 插 方 法 比 较 ［ Ｊ］ ． 干 旱 区 资 源 与 环 境 ， ２００５（ ５） ： ４７５０ ６］ ꢀ 牛 文 杰 ． 三 维 数 据 场 可 视 化 克 里 金 建 模 及 其 算 法 的 理 论 和 应 用 研 究 ［ Ｄ］ ． 北 京 ： 北 京 航 空 航 天 大 学 ， ２００２ 图 ５ꢀ 矿 体 块 段 模 型 结 果 ４ ꢀ 结 ꢀ 论 ７］ ꢀ 李 ꢀ 新 ， 程 国 栋 ， 卢 ꢀ 玲 ． 空 间 内 插 方 法 比 较 ［ Ｊ］ ． 地 球 科 学 进 展 ， ２０００（ ６） ： ２６０２６５ （ １） 通 过 对 地 质 统 计 学 方 法 的 分 析 ， 研 究 了 非 层 状 矿 体 模 型 的 三 维 块 段 克 立 格 插 值 方 法 的 关 键 步 骤 ； ［ ８］ ꢀ 易 善 桢 ， 李 ꢀ 琦 ． ３Ｄ － ＧＩＳ 数 据 表 示 和 空 间 插 值 方 法 研 究 ［ Ｊ］ ． 中 国 图 像 图 形 学 报 ， １９９９（ ８） ： ６９７７０１ ［ ９］ ꢀ 王 李 管 ， 曾 庆 田 ， 贾 明 涛 ， 等 ． 复 杂 地 质 构 造 矿 床 三 维 可 视 化 实 体 建 模 技 术 ［ Ｊ］ ． 金 属 矿 山 ， ２００６（ １２） ： ４６４８ （ ２） 为 了 从 待 估 点 周 围 一 定 范 围 内 搜 索 信 息 点 ， 从 真 三 维 的 角 度 出 发 ， 给 出 了 空 间 点 邻 域 的 定 ［ １０］ ꢀ 罗 周 全 ， 刘 晓 明 ， 苏 家 红 ， 等 ． 基 于 Ｓｕｒｐａｃ 的 矿 床 三 维 模 型 构 义 ， 提 出 了 椭 球 扇 区 搜 索 方 法 在 Ｘ、 Ｙ、 Ｚ ３ 个 方 向 上 建 ［ Ｊ］ ． 金 属 矿 山 ， ２００６（ ４） ： ３３３６ （ 收 稿 日 期 ꢀ ２００８０５１８） 殝 檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵 欢 迎 投 稿 ꢀ ꢀ 欢 迎 订 阅 殝檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵 · ９９·