维普资讯 http://www.cqvip.com 第２ｌ卷第１１期 煤炭技术 Ｖｏ１．２１，Ｎｏｌ１ ２ＯＯ２年１１月 Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏａ＇ｖ Ｎｏｖ．．枷２ 浅谈浮选柱的研究现状及发展趋势 郑钢丰，朱金波 （安徽理工大学材料科学与工程系，安徽淮南 １） 摘要：综述了浮选柱的研究现状与其最新进展，较详细地阐述了几种典型的浮选柱发泡器与几种典型浮选柱的 特点．并简要论述了浮选柱的应用特点及发展趋势。 关键词：发泡器；浮选柱；矿化 中图分类号￣ＴＤ９２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—８７２５（２ｏｏ２）１１—００４３—０３ 有代表性的主要有以下几种： ０前言 加拿大Ｂｏｕｔｉｎ浮选柱、Ｆｏｔａｉｒ浮选柱、波兰ＫＦＰ 有关浮选柱和气泡发生器的专利现已有约１００ 型浮选柱、乌克兰浮选柱、姐型浮选柱、苏联有色金 个。从两届国际浮选柱会议及新近研究反映出，其 属研究院浮选柱、Ｌｅｅｄｓ浮选柱、ｍＵ充填介质浮选 研究侧重点主要是针对原浮选柱的两大缺点上加以 柱、电浮选柱和磁浮选柱、多层搅拌浮选柱、多层段 改进创新的。一是气泡发生器，二是柱体高度。因 浮选（俄罗斯）。改进的高柱型浮选柱具有浮选收率 而笔者按这两种方式对各类浮选柱进行了归纳分 高，选择性好等优点，不足之处主要是单位容积分选 类。即按发泡器分类，将浮选柱分为内部充气型和 效率低，操作维修不便。高柱型浮选柱由于大多数 外部充气型；按柱体高度则为高柱型和矮柱型。 采用层流流态下进行矿化与分离，因而碰撞矿化效 大量研究工作表明，浮选柱总的发展趋势是：由 率低。矿浆停留时间长。 内部充气型向外部充气型发展；由高柱形向矮柱型 ２．２矮柱型浮选柱 发展。 矮柱型浮选柱是当前浮选柱研究的热点，有代 表性的有以下几种： ｌ 浮选麓发泡器研究进展［ 儿２］ ２．２．１全泡沫浮选柱 ● 结构见图１。其特点是：①空气／水／起泡剂一 几种典型的气泡发生器形式如下： 起给入柱体充气区中，整个柱 ￡全为气泡充满，入料 （１）内部发泡器 从柱中上部给入泡沫中。完全利用泡沫富集作用进 主要形式有：主管发泡器、过滤盘式发泡器、砾 行分选。②柱体高度仅１ ｍ左右。缺点是矿浆停留 石床层发泡器、电解微泡发生器。 时间短，矿化不充分。 （２）外部发泡器 主要形式有：旋流型发泡器、气／水发泡器、美国 矿业局型发泡器。 一般产生微泡的方法有电解法、压力溶解法、机 械气泡诱导法等。目前研究认为浮选柱最好的发泡 方式是联合压力溶解和机械气泡诱导法。美国矿业 局外部发泡器就是这种方式，已被工业实践证明是 可取的发泡器形式。 ２浮选柱研究现状ＣＩ］Ｃ３］Ｃ４］［５］ 几种典型的有特点的浮选柱按柱体高度划分归 纳如下： ２．１高柱型浮选柱 图１全泡沫浮选柱 收稿日期：２００２—０６—２６；修订日期￣２００２—０８—２６ 作者简介：郑钢丰（１９７２一），男，安徽淮南人，安徽理工大学材料学与工程系在职研究生，现主要从事浮选工艺方面的研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com ・４４・ 煤炭技术 第１１期 ２．２．２ Ｗｅｍｃｏ／Ｌｅｅｄｓ浮选柱 Ｊ 结构见图２。是将Ｌｅｅｄｓ浮选柱与Ｗｅｍｃｏ浮选 机结合的产物。其特点是：①具有机械充气搅拌装 置，矿浆均匀，粗粒不易沉淀；②柱内装有几层隔栅 介质锟，悬动介质锟随泡沫层密度变化，上下浮沉， 自动调节锟间间隙，以控制精矿品位；③高度接近常 规机械浮选机高度；④柱顶加冲洗水，排除泡沫中脉 石夹杂。该柱缺点是结构复杂。 图２维姆科一里茨型浮选柱 １．给料２．逆水流３．机内横向槽４．进气管５．刮泡器６．泡 沫聚集板７．介质锟８．矿浆排出口‘９．排出管 ｌＯ．搅拌器 ｌ１．稳流板 ２．２．３旋流充气浮选柱Ｌ８Ｊ 结构见图３。这是由美国犹他大学Ｍｉｌｌｅｒ教授 发明的。是将重选水力旋流器与浮选相结合的产 物。其主要特点是：①矿浆切向压力给入，将从多孔 柱壁压入的空气剪切成气泡，气泡从柱壁向柱中心 移动过程中，与颗粒发生碰撞附着，矿化速度高，因 而浮选速度快，其处理能力相当于同容积浮选机的 ５０倍。②沉砂环形排矿，矿浆基本属于“塞流”。③ 设备体积小，多孔介质孔眼不易堵塞。缺点是器壁 磨损较甚，参数变化敏感性较大。 ２．２．４ Ｊａｍｅｓｏｎ浮选柱［９］［ ０］［１１］ 结构见图４。这是由澳大利亚Ｊａｍｅｓｏｎ发明的 新构思浮选柱。其工作原理是将调好药剂的矿浆用 泵经入料管打入下导管的混合头内，通过喷嘴形成 喷射流而产生负压区，从而吸人空气产生气泡，矿粒 在下导管与气泡碰撞矿化，下行流从导管底口排入 分离柱内，矿化气泡上升到柱体上部的泡沫层，经冲 洗水精选后流入精矿溜槽，尾矿则经柱体底部锥口 排出。 该柱具有以下特点：①矿粒与气泡的碰撞矿化 发生在下导管内，柱体只起使矿化气泡与尾矿分离 作用。②浮选柱高度低，由于气泡矿化过程不发生 在柱体内，省去了常规浮选柱中的捕集区高度。③ 矿粒在下导管内滞留时间短，浮选效率高。④下导 管内矿浆含气率高达４ｏ％ ６０％，而普通浮选柱气 溶率为４％一１６％。⑤矿浆通过混合头的喷嘴以射 流状进入下导管，省去了正压充气设备。 该柱缺点是：①矿浆停留时间短，需要设置多段 扫选。②下导管内不易充满，给矿波动时，分选过程 不稳定。③对气体的劈分成泡过程不完善，影响分 选效果。 ． 图３旋流充气浮选柱 １．进气管２．给矿管３．溢流４．连接管５． 赢朴６．多孔介 质柱体４ Ｓ ７．外套柱体沫６ ７ ９．泡沫基座母 ， ｌＯ．沉砂 图４詹姆森浮选柱结构示意图 ３ 浮选柱的应用特点 （１）浮选柱多用于处理量大的粗选和扫选作业， 也可用于浮选之前的预选和尾矿的再选作业。 （２）浮选柱可用于品位极低的矿物的分选，如金 属、稀有金属和某些有色金属及非金属矿等。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第１１期 郑钢丰等：浅谈浮选柱的研究现状及发展趋势 ・４５・ （３）浮选柱中泡沫量与刮泡方式有关。 备，相应的自动控制技术必须跟上，才能推动其在实 （４）浮选人料粒可以很细，一般一０．０＂／４ ｍｍ的 际生产中的稳定应用。 含量高达５０％以上的入料仍可得到有效分选。 （７）浮选柱的应用范围越来越广。不仅用于矿 （５）浮选柱可以串联使用。柱间高差可以不超 物的分离、提纯，还用于污水处理，纸浆脱墨等新领 过１．５—２ ｍ。 域，处理粒度范围也从中、细粒拓展到粗粒。 （６）浮选柱具有明显的节电效果，并可提高精煤 品位或增加回收率。 ５ 结束语 ４，浮选柱研究发展趋势 本文阐述了浮选柱技术的研究现状及发展趋 势，望能为致力于浮选柱研究人员提供思路与方向。 （１）研制新型可靠的气泡发生器，充气材料，充 气方式多样化，除传统的压气式外，研究高压溶气 参考文献： 法，电解法等，以及各种方式的相互结合。从内部充 ［１］朱友益，张强，王化军．浮选柱技术的研究现状及发展趋势［Ｊ］ 气器改为外部充气型，在柱内按物料性质不同，设置 ．冶金矿山设计与建设，１９９６，Ｎｏ．３，３—７；１９９６，Ｎｏ．４，２６—３０． 多层充气，多点充气等各种方式。 ［２］Ｍｃｋａｙ Ｊ．Ｄ．ａａ１．．Ｃｏｌｕｍｎ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｕｂｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓＩＩｌｄｉｅｓ ａｔ ｔｈｅ ｂｕｒｅａｕ ０ｆｍｌｎｅ，ｃｏｌｕｍｎ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ‘８８，０ｌ印ｌｅｒ ｌ８，ｌ７３—１８６． （２）不断改善浮选柱内矿浆流态，形成理想的 ［３］Ｊ．Ｂ．亚纳多．杨培章译．浮选柱技术现状［Ｊ］．国外金属矿山， “塞流”流态。研制各种型式的充填介质浮选柱，充 １９９１．Ｎｏ．１，５１—５６；Ｎｏ．２，６５—６８． 填介质类型有波纹板、棒型、平板、玻璃珠等，使疏水 ［４］刘随芹，郭梦熊．浮选柱的研究及发展趋势［Ｊ］．选矿机械， 型转为亲水型，固定型转为活动型，以防止发生堵塞 １９９０．Ｎｏ．４，３５—３９． 及更换、维护方便。 ［５］朱友益，张强，王化军．新结构短柱体浮选柱的研究现状［Ｊ］． 化工矿山技术，１９９６，Ｎｏ．５，２３—２６． （３）研制各类矮柱型浮选柱，构思新的矿化碰撞 ［６］Ｊａｍｅ￣ｎＧ．Ｊ．，Ａ ｎ ｃｏｎｃｅｐｔｉｎｆｌｏｔａｔｉｍ ｃｏｈｍｍ ｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｌｕｎｍｆｌｏ￣ａ－ 模式，取代常规高柱中的捕集区，实现理想的紊流矿 ｔｉｏｎ‘８８．Ｏｌａｐｔｅｒ．３０．２８１—２８５． 化，静态分离浮选条件。 ［７］Ｖｅｒｎｏｎ Ｒ．岍，Ｗｅｍｍ／ｌｅｅ￣ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｅ￣ｕ＊ｏｎ ｄｅｖｅｂ￣ｍｅｎｔ．Ｃ￣ｈｌｌＴｌｎ （４）开发各类新特点的浮选柱，将电浮选柱，磁 ｌｆｏｔａｔｉｏｎ‘８８，０ｌａｆ ｅｒ．２９，２６７—２７５． 浮选柱，真空，溶气等技术在浮选柱中加以综合采 ［８］ Ｍｉｌｌｅｒ Ｊ．Ｄ．Ｙｅ Ｙ．Ｇ叩ａｌａｌ（Ｔｉ：｜ＩｌｎａＩＩ Ｓ．，Ｄｅｖｅ｜ｑ￣ｍｅｎｔ ０ｆ ｔｈｅ ａｉｒ．邓Ｂｒ８ｅｄ ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｎｏｅ，ｃｏｌｕｎｍ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ‘８８， ｒ．３４．３０５—３１３． 用。 ［９］Ｊａｍｅ￣Ｇ．Ｊ．ａｎｄ Ｍａｎｌａｐｉｎｇ Ｅ，Ｖ．，Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ０ｆｔｈｅ Ｊａｎ＇，－￣ｏｎ （５）研究各类碰撞矿化机理，建立数学模型，用 ｌｆｏｔａｔｉｎｏ ｃｅｌｌ，￣ｌｕｎｍ‘９１． 于合理化设计和按比例放大，缩短新型浮选柱从实 ［１Ｏ］ 陶长林．詹姆森浮选柱一浮选工艺的一大技术突破［Ｊ］．中国 验室走向工业应用的时间。 矿业．１９９５．Ｎｏ．１ Ｖｏ１．４． （６）浮选柱自动控制技术的研究。尤其对矿浆 ［１１］ 刘炯天．欧泽深，詹姆森型浮选柱的研究［Ｊ］，选煤技术． 停留时间短，矿化速度快，波动因素敏感的浮选设 １９９５．Ｎｏ．１．６２—２９． Ｔａｌｋｉｎｇ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ＺＨＥＮＧ Ｇａｎｇ－ｆｅｎｇ，ＺＨＵ Ｊｉｎ－ｂｏ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｎａｎ ２３２００１，Ｃｈｉｔｎｉ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｎｍ￣ｚｅｓ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｌａｔｅｓｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｉｎ ｔｈｅ ｍｅａｎｔｉｍｅ．ｉｔ ａｌｓｏ ｖｅｓ ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｔｙｐｉｃａｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆｆｌｔｏａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎｆｏａｍｉｎｇ ｎｍｃｉｉｔｎｅｓ ａｎｄ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｈｍｍｓ’ｔｒａｉｔｓ，ａｎｄ ｂｒｉｅｆｌｙ ｅｘｐｏｔｕ，，ｄｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａ・ ｔｉｏｎ ｔｒａｉｔｓ ｏｆｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｍｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｅｖｅｌｏｉｍｌｅｎｔ ｔｒｅｎｄ， Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｏａｍｉｎｇ ｎｍｃ｜６ｎｅ；ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｕｎｍ；ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ
