高浓度浮选的空气分散和悬浮特性研究-矿业114网 
首页 >> 文献频道 >> 矿业论文 >> 正文
高浓度浮选的空气分散和悬浮特性研究
2019-09-19
浮选是重要的选矿方法之一,矿浆浓度是影响浮选过程的重要工艺参数。高浓度浮 选技术可降低水和药剂的消耗、提高设备处理量和浮选速率,研究高浓度浮选具有重要实际意义。 某稀土选厂的矿石密度为3. 6 g/ cm3,粗选Ⅰ和粗选Ⅱ的给矿浓度分别为57%和51%,属于典型的 高浓度浮选。对该选厂粗选Ⅰ和粗选Ⅱ的2 台JJF-24 浮选机进行了空气分散度和矿浆悬浮性能的 测定。结果表明:槽体内表观空气分散度能达到3. 8,纵截面空气分散度最低也能达到2. 9,浮选机 槽内空气分散效果较好;槽体内矿浆呈悬浮状态,不均匀分布,在不同深度截面出现了显著的分层 现象;随着截面深度增加,空气分散度与矿浆浓度的变化表...
Serial No. 604 August. 2019 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 604期 2019 年 8 月第 8 期 高浓度浮选的空气分散和悬浮特性研究 1 ,2 1,2 1,2 1,2 韩志彬 ꢀ 张跃军 ꢀ 吴ꢀ 峰 ꢀ 陈飞飞 ( 1. 北京矿冶科技集团有限公司;2. 北矿机电科技有限责任公司) ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 浮选是重要的选矿方法之一,矿浆浓度是影响浮选过程的重要工艺参数。 高浓度浮 ꢀ 选技术可降低水和药剂的消耗、提高设备处理量和浮选速率,研究高浓度浮选具有重要实际意义。 3 某稀土选厂的矿石密度为 3. 6 g / cm ,粗选Ⅰ和粗选Ⅱ的给矿浓度分别为 57% 和 51% ,属于典型的 高浓度浮选。 对该选厂粗选Ⅰ和粗选Ⅱ的 2 台 JJF-24 浮选机进行了空气分散度和矿浆悬浮性能的 测定。 结果表明:槽体内表观空气分散度能达到 3. 8,纵截面空气分散度最低也能达到 2. 9,浮选机 槽内空气分散效果较好;槽体内矿浆呈悬浮状态,不均匀分布,在不同深度截面出现了显著的分层 现象;随着截面深度增加,空气分散度与矿浆浓度的变化表现出一定的相关性,可进一步探讨高浓 度矿浆的纵向分层与空气分散度之间的联系,以及 2 者对浮选指标的影响。 关键词ꢀ 高浓度ꢀ 浮选ꢀ 空气分散ꢀ 悬浮特性 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-6082. 2019. 08. 039 Study on Air Distribution and Suspension Characteristics of High Concentration Flotation 1 ,2 1,2 1,2 1,2 Han Zhibin ꢀ Zhang Yuejun ꢀ Wu Feng ꢀ Chen Feifei 1. Beijing General Research Institute of Mining and Metallurgy; . BGRIMM Machinery & Automation Technology Co. ,Ltd. ) ( 2 Abstractꢀ Flotation is one of the important beneficiation methods,and the slurry concentration is an important parameter in the flotation process. High concentration flotation technology can reduce the con- sumption of water and reagents,increase the equipment processing capacity and flotation rate. It's impor- tant to study high concentration flotation. The concentration of rougher Ⅰ and rougher Ⅱ in a rare earth 3 site which with the ore specific gravity 3. 6 g / cm ,is 57% and 51% respectively,and it can be consid- ered as a typical high concentration flotation. The air distribution and slurry suspension characteristic of the two JJF-24 flotation cells of rougher Ⅰ and rougher Ⅱ were measured. The results show that the sur- face air dispersion can reach 3. 8,while the longitudinal section air dispersion can reach 2. 9,which means the air in the flotation cell is well distributed. The slurry in the cells is not suspension uniformly and a significant stratification at different depth sections appears. As the depth of the longitudinal section increases,the relationship between air distribution and slurry concentration shows a certain correlation. Further research can be conducted to find the relationship between stratification and air distribution in high concentration slurry,and to know how the two factors impact on the flotation indicators. Keywordsꢀ High concentration,Flotation,Air distribution,Suspension characteristic ꢀ ꢀ 浮选是重要的选矿方法之一,矿浆浓度是评价 矿质量、药剂用量、生产能力、浮选时间等指标有较 大影响。 在实际生产中,最佳浮选矿浆浓度的确定 需要依据矿石性质、工艺条件及所处的作业阶段来 确定,从而获得理想的浮选指标。 尽管如此,浓度的 调节还是得遵循一定的准则:一般来说,浮选比重 大、颗粒粗的矿物时宜选择高矿浆浓度,浮选比重 浮选作业的重要工艺参数,对浮选作业的回收率、精 ꢀ ꢀ ∗国家自然科学基金项目(编号:51674034,51604028)。 韩志彬(1988—),男,硕士,工程师,100160 北京市丰台区南四 环西路。 1 32 ꢀ ꢀ 韩志彬ꢀ 张跃军等:高浓度浮选的空气分散和悬浮特性研究ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2019 年 8 月第 8 期 小、粒度细的矿物时宜选择低矿浆浓度;粗选作业的 Qmin 分别为所有测量点中的最大充(吸)气量、最小 充(吸)气量。 [ 1] 矿浆浓度较高,精选作业的矿浆浓度较低 。 高浓 度浮选可以降低生产用水量和药剂消耗,提高设备 处理量、减少流程中设备总台数、提高浮选速率,增 根据生产和设备的实际情况,在浮选机槽体内 [ 9-10] 的 5 个测量点进行测试,测量 选取半个槽体内 [ 2-8] 点的相对位置分布如图 1 所示。 测试时粗选 1 和粗 选 2 的矿浆浓度分别约为 57% 和 51% ,是比较典型 的高浓度浮选。 加选厂的经济效益 ,因此开展高浓度浮选特性研 究具有实际意义。 浮选机槽内的空气分散和矿浆悬浮特性为浮选 动力学中的 2 个基本评价参数。 空气分散度用来评 价槽体内空气分散的均匀程度,一般要求浮选机内 的空气分散度要达到 2. 0 以上,才能保证浮选机气 泡与矿物颗粒的充分接触,增加气泡与颗粒的碰撞 概率,提高浮选效率。 浮选机充气越稳定,空气分散 度越高,因此充气式浮选机空气由外加充气系统给 入,能够保证气体的均匀稳定给入,空气分散度较 高;而自吸气浮选机的空气是通过叶轮的高速旋转, 在叶轮定子区域形成负压区,空气卷吸实现空气的 给入,空气给入存在波动,空气分散度会偏低一点。 矿浆悬浮特性指的是矿物颗粒在浮选机内的悬浮状 态,直接影响矿浆和药剂的作用、矿物颗粒与气泡的 碰撞概率。 矿浆悬浮的最低要求是矿物颗粒完全离 底悬浮,判断依据则是固体颗粒在浮选机底部的停 留时间不超过 1 ~ 2 s。 影响矿浆悬浮的因素较多, 主要包括叶轮定子的结构型式、叶轮的转速、充气量 的大小和矿石性质等。 图 1ꢀ 表观空气分散度测量点分布(单位:mm) 表观空气分散度的测试计算结果见表 1。 表 1ꢀ 粗选Ⅰ和粗选Ⅱ的表观空气分散度 浮选机编号 粗选Ⅰ 表观空气分散度 3. 8 4. 8 粗选Ⅱ ꢀ ꢀ 由表 1 可知,在高浓度浮选条件下,粗选Ⅰ和粗 选Ⅱ的空气分散度仍能达到 3. 8 和 4. 8,大于 2. 0。 说明在高浓度的条件下,稀土矿浮选表观空气分散 效果较好。 某稀土选厂日处理量约为 5 000 t/ d,原矿镧系 3 金属品位 10% ~ 12% ,矿石密度约为 3. 6 g / m 。 该 1 . 2ꢀ 纵截面空气分散度 选厂有 3 个系列的浮选流程,均配置了自吸气机械 搅拌式浮选机,其中粗选使用 JJF-24 浮选机,精选 使用 BF-24、JJF-24、JJF-8 浮选机。 为考察高矿浆浓 度条件下的浮选动力学特性,了解高矿浆浓度条件 下浮选机内空气分散和矿浆浓度的分布情况,特对 一系列粗选第一台浮选机(编号为粗选Ⅰ) 和二系 列粗选第一台浮选机(编号为粗选Ⅱ) 进行空气分 散和矿浆悬浮性能测试,为同类型的选厂提供参考 和指导。 为进一步了解在高浓度条件下,槽体高度对稀 土矿浮选空气分散的影响,在表观空气分散度测定 的基础上,扩展到在槽体不同深度截面上的空气分 散情况———即纵截面空气分散度。 综合考虑自吸气 浮选机的进气方式和搅拌机构中置的特点,在槽体 纵向选取 5 个深度截面,截面位置如图 2 所示,每个 截面上仍然布置 5 测量点,测量位置与图 1 相同,同 样采用排水集气法测定各截面中测量点的空气流速 的垂直分量。 纵截面空气分散度分布曲线见图 3。 由图 3 可知,粗选Ⅰ和粗选Ⅱ浮选机的纵截面 空气分散度存在较强的规律性。 在距离溢流堰小于 1 ꢀ 空气分散度测试 1 . 1ꢀ 表观空气分散度 表观空气分散度是矿浆表面空气分散度的参 6 00 mm 时,随着纵截面所在深度的增加,空气分散 数,能较好地表现空气到达泡沫层前的最终分布状 态。 通常采用排水集气法测定各点空气流速的垂直 分量,之后通过公式 (1) 计算得出表观空气分散 度逐渐增加;在距离溢流堰大于 600 mm 时,随着纵 截面所在深度的增加,空气分散度逐渐降低。 主要 原因是所测试的设备为 JJF-24 型浮选机,其搅拌机 构中置,叶轮浸入深度较浅,接近叶轮的矿浆流场的 波动相应变大,流场紊乱会极大影响空气的分散;此 外矿浆的浓度随着距溢流堰距离的增加而增加,这 在一定程度上也会影响空气的分散。各截面的空气 [ 1] 。 度 Q η = Qmax - Qmin , (1) 式中,Q 为所有测试点充(吸) 气量的平均值;Qmax 、 1 33 总第 604 期 现代矿业 2019 年 8 月第 8 期 图 5ꢀ 粗选作业矿浆浓度随取样深度变化曲线 ■ ● —粗选Ⅰ; —粗选Ⅱ 由图 5 可知,距溢流堰小于 900 mm 时,矿浆浓 度随着截面深度的增加而增加;距溢流堰大于 900 mm 时,矿浆浓度随着截面深度的增加变化不大,约 维持在 60% 和 45% 左右。 一般来说,理想的矿浆悬 浮状态是浮选机槽体内各个截面的浓度均匀分布, 但在高浓度条件下矿浆悬浮特性发生了变化,在取 样区域内矿浆出现了显著的纵向分层现象。 对 JJF- 图 2ꢀ 纵截面空气分散度测量位置分布(单位:mm) 24 型浮选机来说,距溢流堰 900 mm 以内区域的矿 [12] 浆在浮选分选的分离区 ,分离区内矿浆浓度较槽 体内的平均浓度低,有利于矿化气泡穿过分离区,实 现稳定的富集。 图 3ꢀ 纵截面空气分散度分布曲线 ■ ● —粗选Ⅰ; —粗选Ⅱ 综合考虑纵截面空气分散度的测试结果可知, 随着截面深度增加,矿浆浓度先逐渐增加后趋于稳 定,空气分散度则先增加随后不断降低,说明两者存 在一定的相关性,可进一步探讨高浓度矿浆的纵向 分层与空气分散度之间的联系,以及两者对浮选指 标的影响。 分散度均能达到 2. 9 以上,空气分散状况良好。 2 ꢀ 悬浮性能测试 矿浆悬浮特性反映了矿物颗粒在浮选机内的悬 浮状态,直接影响矿浆和药剂的作用、矿物颗粒与气 泡的碰撞概率。 为研究高浓度条件下浮选机槽内的 悬浮性能,采用虹吸原理对粗选Ⅰ和粗选Ⅱ浮选机 3 ꢀ 结ꢀ 论 [ 11] 的悬浮性能进行了取样和测定 。 在浮选机槽内 不同深度布置了 5 个取样截面,取样截面位置分布 见图 4。 矿浆浓度测定的分布曲线见图 5。 通过对某稀土选厂自吸气浮选机空气分散度及 矿浆悬浮能力的测试,了解现场浮选机的运行状态, 为现场浮选机操作参数的优化提供一定参考,对同 类型选厂浮选机的矿浆浓度及空气分散度的调节有 一定的指导意义。 3 ( 1)某稀土矿石密度为 3. 6 g / cm ,浮选流程中 粗选Ⅰ和粗选Ⅱ的给矿浓度为 57% 和 51% ,是高浓 度分选的典型代表。 ( 2)在高浓度条件下,表观空气分散度能达到 3 . 8 以上,纵截面空气分散度能达到 2. 9 以上,具备 较好的空气分散状况。 粗选Ⅰ和粗选Ⅱ因 JJF-24 型浮选机搅拌机构中置和叶轮浸入深度较浅,纵截 面空气分散度存在较强的规律性。 ( 3)在高浓度条件下,矿浆悬浮状态不是均匀 分 布的,在取样区域内矿浆出现了(下转第126页) 图 4ꢀ 悬浮性能取样截面位置分布(单位:mm) 1 34
  • 中矿传媒与您共建矿业文档分享平台下载改文章所需积分:  5
  • 现在注册会员立即赠送 10 积分


皖公网安备 34050402000107号