浮選柱在銅礦選礦作業(yè)中的應(yīng)用

李繼才

浮選柱設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，占地面積較小，作業(yè)過程中較為安全，浮選柱一般無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，氣泡小且分布均衡，往往用于微細(xì)粒礦物的選別，同時(shí)非常容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。浮選柱近年來一般在有色金屬、黃金等選礦中得以非常普遍的應(yīng)用。本文結(jié)合筆者實(shí)際工作研究，對(duì)浮選柱在銅礦選礦中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

銅是一種非常重要的金屬材料，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中必不可少，屬于我國有色金屬消費(fèi)第二。全球銅礦資源十分豐富，但可開采的礦藏卻較為稀少，同時(shí)銅屬于一種不可再生資源，近年來其產(chǎn)量越來越少，促進(jìn)銅品位和回收率的提升對(duì)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)而言具有非常重要的意義，浮選柱的應(yīng)用能夠有效達(dá)成這一目標(biāo)。

1 浮選柱的作業(yè)流程

浮選柱組成結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，通常是柱體和氣泡發(fā)生裝置組成。柱體一般包含了礦化區(qū)與精選區(qū)兩個(gè)部分，浮選柱一般是細(xì)長(zhǎng)筒狀，高度約為9到15m，直徑約為0.5到3m，斷面往往是圓形或矩形。直徑超過2m的浮選柱基本上在柱體內(nèi)部沿軸安裝了整流板。

浮選柱通常屬于自充氣的筒狀，在礦漿混合運(yùn)動(dòng)的過程中，讓壓縮空氣經(jīng)過多孔媒體，實(shí)現(xiàn)助力混合和充氣，同時(shí)還包含了給礦器、泡沫槽以及管網(wǎng)等部件。浮選柱有一個(gè)精選區(qū)，處在給曠器和筒頂之間，功能為提升泡沫品位。捕集區(qū)能夠自動(dòng)收集浮出的礦物。在其正常作業(yè)過程中，礦漿從給礦器中進(jìn)入，依靠多孔媒體，以空氣壓縮為動(dòng)力，從簡(jiǎn)底進(jìn)入，氣泡逐漸產(chǎn)生，礦物顆粒此時(shí)逐漸下降，出現(xiàn)的氣泡開始上升，兩種物質(zhì)產(chǎn)生碰撞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)礦化。逐漸上升到頂端的泡沫產(chǎn)生大量泡沫群，其中蘊(yùn)含的礦物質(zhì)即為精礦。

2 浮選柱作業(yè)效率的影響因素

一是起泡劑的具體用量，從浮選柱的作業(yè)流程可以了解，要確保細(xì)微粒礦的浮選效果，要求控制氣泡的直徑。在礦漿中加入起泡劑能夠促進(jìn)空氣在礦漿中分散成小氣泡。同時(shí)起泡劑還能夠有效延長(zhǎng)其在筒體中的停留時(shí)間，如此即可提高氣泡和礦粒之間發(fā)生碰撞的概率，從而增強(qiáng)礦石分選效率；二是循環(huán)壓力，提高循環(huán)壓力，氣泡發(fā)生器充氣速度提高，單位時(shí)間內(nèi)筒體中礦漿含氣泡數(shù)量增加，礦粒和氣泡之間發(fā)生碰撞的概率提升，因此銅礦回收率也有所增加；三是入料濃度，這是非常關(guān)鍵的一個(gè)影響指標(biāo)，對(duì)浮選柱有效作業(yè)會(huì)產(chǎn)生非常大的影響，入料濃度和單位體積礦漿中包含的礦物顆粒屬于正比關(guān)系，入料濃度越大，后者越多；四是簡(jiǎn)體高度，浮選柱簡(jiǎn)體高度的增加，礦粒和氣泡在簡(jiǎn)體中停留的時(shí)間就會(huì)增加，礦粒和氣泡之間就能夠更加有效的發(fā)生碰撞，能夠促進(jìn)精礦回收效率的提升。

3 浮選柱在銅礦選礦作業(yè)中的應(yīng)用與改進(jìn)

3.1 浮選柱在銅礦選礦作業(yè)中的應(yīng)用

銅礦石一般來說都伴有金、銀、鉛等有價(jià)金屬，性質(zhì)相對(duì)復(fù)雜。若選擇過去那種機(jī)械攪拌浮選機(jī)進(jìn)行選礦，不僅工藝流程長(zhǎng)，同時(shí)成本也相對(duì)較高，因此使用浮選柱進(jìn)行選礦作業(yè)。

A 銅礦屬于大型斑巖銅礦，其中含有黃銅礦、黃鐵礦以及輝鉬礦等金屬礦物。A銅礦還伴有金銀等金屬。應(yīng)用從國外購置的中2.4m×10m的CPT浮選柱，從而取代傳統(tǒng)浮選機(jī)進(jìn)行銅礦精選；B銅礦同樣屬于大型礦山，產(chǎn)出銅鐵等金屬礦物，主要以黃銅礦為主，伴有斑銅礦，銅藍(lán)的含量不多，應(yīng)用浮選柱進(jìn)行選礦相對(duì)于傳統(tǒng)浮選機(jī)三段精選能夠獲得更好的效果，有效促進(jìn)了選礦精度和效率的提升，表現(xiàn)出選擇性更高以及高富集比的優(yōu)勢(shì)；C銅礦為斑巖一矽卡巖型銅礦床，其中主要是黃銅礦、雌黃鐵礦以及黃鐵礦等，C銅礦應(yīng)用中3英寸的CPT浮選柱，其給礦量以及排礦量屬于無級(jí)變速模式，液位通過PID進(jìn)行控制，林洗頭以及供風(fēng)屬于在線檢測(cè)模式，是微型工業(yè)浮選柱。

3.2 浮選柱的改進(jìn)

第一，在浮選柱作業(yè)工藝中增設(shè)礦再磨流程，優(yōu)化藥劑品種后即便可以增加銅精礦回收效率，但其提升幅度不高，同時(shí)還可能出現(xiàn)硫化物殘留，對(duì)選銅效率造成影響，不具備性價(jià)比，因此可選擇增加礦再磨作業(yè)流程，處理殘留化合物顆粒。精選1尾礦經(jīng)過浮選柱精掃選，精掃選精礦與精選2尾礦合并返回，精掃選尾礦閉路磨礦，預(yù)先檢查分級(jí)產(chǎn)品與掃選1精礦合并后返回。設(shè)置再磨流程后讓品位與回收率提升了0.58與3.52個(gè)百分點(diǎn)。第二，增設(shè)精選作業(yè)，促進(jìn)回收率的提升，把浮選柱精選設(shè)置到作業(yè)流程中來，選礦精度和效率都能夠有效提高，有助于精礦生產(chǎn)，促進(jìn)品位提高。

4 浮選柱技術(shù)的未來發(fā)展

4.1 氣泡發(fā)生裝置的好壞直接決定了浮選柱工作效率的高低。如果充氣材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，氣泡發(fā)生裝置長(zhǎng)期運(yùn)行之后往往會(huì)產(chǎn)生堵塞、腐蝕的現(xiàn)象，在很大程度上影響到浮選柱實(shí)際作業(yè)效率。所以，應(yīng)當(dāng)盡快研究更加耐磨、抗沖擊以及耐腐蝕性較強(qiáng)的重啟材料，確保浮選柱技術(shù)能夠在礦選作業(yè)中得以更加廣泛的應(yīng)用。

4.2 因?yàn)檠趸V的浮選過程中泡沫產(chǎn)率相對(duì)較大，使用浮選柱作業(yè)時(shí)，傳統(tǒng)水消泡不徹底，造成攪拌槽可使用體積減少，往往會(huì)產(chǎn)生跑槽或者冒槽的問題。和浮選柱配套的消泡設(shè)備是決定其未來推廣普及的重要因素，必然會(huì)更加重視。

4.3 浮選作業(yè)的自動(dòng)化控制對(duì)浮選柱的發(fā)展應(yīng)用意義重大。未來進(jìn)一步促進(jìn)PID和PLC系統(tǒng)在浮選柱作業(yè)中的應(yīng)用，建立更加完善的給藥系統(tǒng)、沖水控制系統(tǒng)和泡沫層檢測(cè)系統(tǒng)，讓浮選作業(yè)實(shí)現(xiàn)更加智能化和自動(dòng)化發(fā)展，是未來的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。

4.4 浮選柱不管是在黑色金屬或者有色金屬選礦中的都得到了較為廣泛的應(yīng)用，工業(yè)效果較為理想。但近年來國內(nèi)礦產(chǎn)資源日益減少，二次資源利用受到了的關(guān)注和重視，怎樣依托浮選柱的優(yōu)勢(shì)，將其逐漸應(yīng)用到二次資源選礦作業(yè)中，這是未來的一個(gè)重要課題。

隨著國內(nèi)礦產(chǎn)資源的逐漸減少，更加節(jié)能的浮選柱設(shè)備也發(fā)揮著日益關(guān)鍵的作用和價(jià)值。另外，浮選柱零部件制造材料、相關(guān)設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)都是促進(jìn)浮選柱技術(shù)發(fā)展和普及的重要因素，必須要更加深入的對(duì)其進(jìn)行研究，才能夠保證我國礦產(chǎn)資源都能夠得以高效利用。

總而言之，浮選柱在銅礦選礦作業(yè)中的應(yīng)用具有非常大的優(yōu)勢(shì)，如空間占用少、成本較低、自動(dòng)化水平較高、精礦質(zhì)量較高等。其不單單在銅礦選礦中得以廣泛應(yīng)用，在其他很多礦選作業(yè)中也逐漸普及，同時(shí)浮選柱對(duì)各類礦石和尾礦資源表現(xiàn)出極高的回收價(jià)值，可有效控制成本，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。