浮选工艺与设备

1、第第5章章 浮选设备浮选设备 5.1 浮选药剂浮选药剂 5.2 浮选流程浮选流程 5.3 浮选工艺影响因素浮选工艺影响因素 5.4 浮选新工艺及选择浮选新工艺及选择 5.5 浮选机浮选机 利用矿物表面物理化学性质差异，特别是利用矿物表面物理化学性质差异，特别是表面润湿性表面润湿性， 常用添加特定常用添加特定浮选药剂（浮选药剂（Flotation ReagentsFlotation Reagents）的方的方 法来扩大物料间润湿性的差别，在固法来扩大物料间润湿性的差别，在固- -液液- -气三相界面，气三相界面， 有选择性富集一种或几种目的矿物，从而达到与废弃有选择性富集一种或几种目的矿物，从而

2、达到与废弃 物料分离的一种选别技术。物料分离的一种选别技术。 浮选（浮选（Froth Flotation） （1）充分搅拌使矿浆处于湍流状态，以保证矿粒悬浮）充分搅拌使矿浆处于湍流状态，以保证矿粒悬浮 并以一定的动能运动；并以一定的动能运动； （2）悬浮矿粒与浮选药剂作用，目的是矿物表面的选）悬浮矿粒与浮选药剂作用，目的是矿物表面的选 择性疏水化择性疏水化 浮选主要过程单元浮选主要过程单元 （3）矿浆中气泡的发生及弥散；）矿浆中气泡的发生及弥散； （4）矿粒与气泡的接触；）矿粒与气泡的接触； （5）疏水矿粒在气泡上的黏附，矿化气泡的形成；）疏水矿粒在气泡上的黏附，矿化气泡的形成； （6）矿化气

3、泡的浮升，精矿泡沫层的形成与排出；）矿化气泡的浮升，精矿泡沫层的形成与排出； 5.5 浮选机浮选机 浮选机（浮选机（flotator,flotation machine） 浮游选矿机的简称。指完成浮选过程的机械设备。在浮选浮游选矿机的简称。指完成浮选过程的机械设备。在浮选 机中机中,经加入药剂处理后的矿浆经加入药剂处理后的矿浆,通过搅拌充气通过搅拌充气,使其中某些使其中某些 矿粒选择性地固着于气泡之上；浮至矿浆表面被刮出形成矿粒选择性地固着于气泡之上；浮至矿浆表面被刮出形成 泡沫产品泡沫产品,其余部分则保留在矿浆中其余部分则保留在矿浆中,以达到分离矿物的目以达到分离矿物的目 的。的。 浮选技术

4、经济指标的好坏，与所用的浮选机的性能密切相浮选技术经济指标的好坏，与所用的浮选机的性能密切相 关。关。 5.5.1 浮选机性能的基本要求浮选机性能的基本要求 1、良好的充气作用、良好的充气作用 气泡是矿物选择性分离的分选界面，又是欲浮疏水性矿物的气泡是矿物选择性分离的分选界面，又是欲浮疏水性矿物的 运载工具。浮选机必须保证能向矿浆中吸入（压入）足量的运载工具。浮选机必须保证能向矿浆中吸入（压入）足量的 空气，并使这些空气在矿浆中充分弥散，以便形成大量大小空气，并使这些空气在矿浆中充分弥散，以便形成大量大小 适中的气泡，同时这些气泡又能均匀地在浮选槽内分布。适中的气泡，同时这些气泡又能均匀地在浮

5、选槽内分布。 2、搅拌作用、搅拌作用 矿粒在浮选机内悬浮效率，是影响矿粒向气泡附着的另一个矿粒在浮选机内悬浮效率，是影响矿粒向气泡附着的另一个 重要方面。搅拌造成矿粒悬浮，还能使矿粒在浮选槽内均匀重要方面。搅拌造成矿粒悬浮，还能使矿粒在浮选槽内均匀 分布，从而创造矿粒和空气充分接触的良好条件，此外，可分布，从而创造矿粒和空气充分接触的良好条件，此外，可 促使某些难溶性药剂的溶解和分散。促使某些难溶性药剂的溶解和分散。 3、能形成比较平稳的泡沫区。、能形成比较平稳的泡沫区。 一定厚度的矿化泡沫区中，矿化泡沫层能滞留目的矿物，又一定厚度的矿化泡沫区中，矿化泡沫层能滞留目的矿物，又 能使一部分夹杂的

6、脉动石从泡沫中脱落，以利进行能使一部分夹杂的脉动石从泡沫中脱落，以利进行“二次富二次富 集作用集作用”。 4、能连续工作及便于调节。、能连续工作及便于调节。 浮选机应该有相应的受矿、刮泡和排矿机构，还要有调节和浮选机应该有相应的受矿、刮泡和排矿机构，还要有调节和 控制机构进行调节矿浆水平面、泡沫层厚度以及矿浆流动速控制机构进行调节矿浆水平面、泡沫层厚度以及矿浆流动速 度。度。 目前各行业尚无统一的标准评价浮选性能，下列指标采用目前各行业尚无统一的标准评价浮选性能，下列指标采用 较多，可作为评价的参考依据：较多，可作为评价的参考依据： 1）充气性能与浮选指标（精矿、尾矿质量和数量）；）充气性能与

7、浮选指标（精矿、尾矿质量和数量）； 2）处理能力（各种形式）；）处理能力（各种形式）； 3）动力消耗（吨原矿计）；）动力消耗（吨原矿计）； 4）价格、安装、操作、维修费用及占地面积等。）价格、安装、操作、维修费用及占地面积等。 5.5.2 浮选机充气搅拌原理浮选机充气搅拌原理 和和是浮选的两个主要过程，也是评定浮是浮选的两个主要过程，也是评定浮 选机工作效率的主要因素。选机工作效率的主要因素。 浮选槽内矿浆的充气程度，取决于浮选槽内矿浆的充气程度，取决于单位体积矿浆内空气的单位体积矿浆内空气的 含量含量、气泡在矿浆中的分散程度气泡在矿浆中的分散程度及及在槽内分布的均匀度在槽内分布的均匀度。 气

8、泡矿化的可能性、矿化速度及矿化程度，除与矿粒和药气泡矿化的可能性、矿化速度及矿化程度，除与矿粒和药 剂的物理化学性质有关外，也与浮选机中矿粒和气泡接触剂的物理化学性质有关外，也与浮选机中矿粒和气泡接触 碰撞的条件有关。碰撞的条件有关。 气泡矿化的途径气泡矿化的途径 矿粒与气泡通过碰撞、附着实现矿化矿粒与气泡通过碰撞、附着实现矿化(a); 小气泡与小颗粒一起形成气絮团实现的矿化小气泡与小颗粒一起形成气絮团实现的矿化(b)； 气体在疏水性矿粒表面析出形成矿化气泡气体在疏水性矿粒表面析出形成矿化气泡 (c)。 1、气泡的形成、气泡的形成 （1）利用机械作用粉碎空气流）利用机械作用粉碎空气流 形成气泡

9、。形成气泡。 吸入或压入的空气流，可通过不同吸入或压入的空气流，可通过不同 方法使之分散成单个的气泡。方法使之分散成单个的气泡。 用叶轮等机械式搅拌器对矿浆进行用叶轮等机械式搅拌器对矿浆进行 激烈搅拌，使矿浆产生强烈的旋涡激烈搅拌，使矿浆产生强烈的旋涡 运动。这种剪切、冲击作用使空气运动。这种剪切、冲击作用使空气 流被分割成细小的气泡。流被分割成细小的气泡。 （2）使空气流通过细小）使空气流通过细小 孔眼的多孔介质而形成气孔眼的多孔介质而形成气 泡。泡。压入的空气通过带有细压入的空气通过带有细 小孔眼的多孔陶瓷、微孔塑小孔眼的多孔陶瓷、微孔塑 料、穿孔的橡皮或帆布等特料、穿孔的橡皮或帆布等特

10、制的充气器时，就会形成细制的充气器时，就会形成细 小气泡。小气泡。 （3）从溶有气体的矿浆中析出气泡。）从溶有气体的矿浆中析出气泡。当降低压力或提高当降低压力或提高 温度时，被溶解的气体，将以气泡的形式从溶液中析出。温度时，被溶解的气体，将以气泡的形式从溶液中析出。 特点：一是直径小，分散程度高；二是这种气泡能有选择性地优先在特点：一是直径小，分散程度高；二是这种气泡能有选择性地优先在 疏水性矿物表面上析也，因而是一种疏水性矿物表面上析也，因而是一种“活性微泡活性微泡” 影响微泡析出的主要因素有：影响微泡析出的主要因素有： 开始时矿浆中空气的饱和程度，即空气的溶解度。开始时矿浆中空气的饱和程度

11、，即空气的溶解度。 随后矿浆的降压程度。随后矿浆的降压程度。 是否具有微泡析出的是否具有微泡析出的“核心核心”。 （4）其它方法形成气泡。）其它方法形成气泡。如喷射式、水电解起泡法等。如喷射式、水电解起泡法等。 2、气泡运动及分区。、气泡运动及分区。 第一是充气搅拌区。第一是充气搅拌区。此区的主要作用是对矿浆空气混合物此区的主要作用是对矿浆空气混合物 进行激烈的搅拌，粉碎气流，使气泡弥散，避免矿粒沉淀，进行激烈的搅拌，粉碎气流，使气泡弥散，避免矿粒沉淀， 增加矿粒和气泡接触的机会等。增加矿粒和气泡接触的机会等。 在搅拌区气泡由于跟随叶轮甩出的矿浆流作紊流运动，所在搅拌区气泡由于跟随叶轮甩出的矿

12、浆流作紊流运动，所 以气泡升浮运动的速度较慢。以气泡升浮运动的速度较慢。 图图5-31 浮选机内各作用区的分布浮选机内各作用区的分布 第二是分离区。第二是分离区。在此区间内气泡随矿浆流一起上升，且矿在此区间内气泡随矿浆流一起上升，且矿 粒向气泡附着，成为矿化气泡上浮。粒向气泡附着，成为矿化气泡上浮。 第三是泡沫区。第三是泡沫区。带有矿粒的矿化气泡上升到此区形成有一带有矿粒的矿化气泡上升到此区形成有一 定厚度的矿化泡沫层。定厚度的矿化泡沫层。 3、浮选机工作原理、浮选机工作原理 泡沫浮选过程如下：泡沫浮选过程如下： （1）悬浮矿粒与浮选药剂作用，使目的矿物表面疏水化，）悬浮矿粒与浮选药剂作用，使

13、目的矿物表面疏水化， 非目的矿物亲水化。非目的矿物亲水化。 （2）使矿浆处于紊流状态以保证矿粒在槽内均匀地悬浮。）使矿浆处于紊流状态以保证矿粒在槽内均匀地悬浮。 （3）在矿浆中产生气泡，并使之均匀地弥散，且与矿粒）在矿浆中产生气泡，并使之均匀地弥散，且与矿粒 良好地接触。良好地接触。 （4）疏水矿粒与气泡碰撞并黏附在气泡上，形成矿化气泡。）疏水矿粒与气泡碰撞并黏附在气泡上，形成矿化气泡。 （5）矿物气泡连续不断地浮升至液面，形成泡沫层。在泡）矿物气泡连续不断地浮升至液面，形成泡沫层。在泡 沫层中气泡不断破裂、脱水，从而脱除了一部分夹杂的亲水沫层中气泡不断破裂、脱水，从而脱除了一部分夹杂的亲水

14、性矿粒，精矿品位提高，即发生性矿粒，精矿品位提高，即发生“二次富集作用二次富集作用”。 （6）刮出泡沫，得到泡沫精矿。）刮出泡沫，得到泡沫精矿。 5.5.3 浮选机分类浮选机分类 1、自吸气机械搅拌浮选机、自吸气机械搅拌浮选机 靠机械搅拌器来实现矿浆的充气（自吸气）和搅拌。靠机械搅拌器来实现矿浆的充气（自吸气）和搅拌。 l 优点优点是通过圆转子高速旋转，在搅拌区内形成负压，导致是通过圆转子高速旋转，在搅拌区内形成负压，导致 自吸空气和矿浆，无需外加充气装置。自吸空气和矿浆，无需外加充气装置。 l 缺点缺点是充气量小，能耗大，磨损大。是充气量小，能耗大，磨损大。 （1）XJK型浮选机型浮选机 X

15、JKXJK型（又称型（又称A A型、型、XJXJ型）浮选机，又名型）浮选机，又名矿用机械搅拌式浮选矿用机械搅拌式浮选 机机，它属于一种带辐射叶轮的空气自吸式机械搅拌浮选机，它属于一种带辐射叶轮的空气自吸式机械搅拌浮选机， 该机械式该机械式19501950年从前苏联引进的，型式较老，虽经改进，但年从前苏联引进的，型式较老，虽经改进，但 基本结构没变，近年已被一些新型浮选机取代，由于历史原基本结构没变，近年已被一些新型浮选机取代，由于历史原 因，其应用较早，目前国内仍在广泛应用，并早已形成系列因，其应用较早，目前国内仍在广泛应用，并早已形成系列 产品。产品。 工作原理：工作原理： 每两槽构成一个机

16、组，第一槽带有进浆管以抽吸矿浆，亦每两槽构成一个机组，第一槽带有进浆管以抽吸矿浆，亦 称抽吸槽或吸入槽；第二槽为自流槽或直流槽。在第一槽与称抽吸槽或吸入槽；第二槽为自流槽或直流槽。在第一槽与 第二槽之间设有中间室，矿浆在下面是连接的。第二槽之间设有中间室，矿浆在下面是连接的。 叶轮安装在主轴下端，主轴上端有皮带轮，用电动机带动叶轮安装在主轴下端，主轴上端有皮带轮，用电动机带动 旋转。空气由进气管吸入，每组浮选槽的矿浆水平面由闸门旋转。空气由进气管吸入，每组浮选槽的矿浆水平面由闸门 调节，叶轮上方装有盖板和空气筒（又称竖管）。空气筒上调节，叶轮上方装有盖板和空气筒（又称竖管）。空气筒上 开有孔，

17、用来安装进浆管，中矿返回管或用作矿浆循环，孔开有孔，用来安装进浆管，中矿返回管或用作矿浆循环，孔 的大小可通过拉杆调节。的大小可通过拉杆调节。 四个槽子配成一组，叶轮随主轴一同旋转，在盖板和叶轮之四个槽子配成一组，叶轮随主轴一同旋转，在盖板和叶轮之 间形成间形成局部真空区局部真空区(负压区），负压区），空气由吸气管经空气筒吸入，空气由吸气管经空气筒吸入， 同时矿浆经吸浆管被吸入，矿浆与空气混合后借叶轮旋转所同时矿浆经吸浆管被吸入，矿浆与空气混合后借叶轮旋转所 产生的离心力，矿浆中的空气弥散成气泡，并均匀分布在矿产生的离心力，矿浆中的空气弥散成气泡，并均匀分布在矿 浆中。当悬浮的矿粒与气泡碰撞接

18、触时，可浮的矿粒则浮着浆中。当悬浮的矿粒与气泡碰撞接触时，可浮的矿粒则浮着 于气泡，并随气泡上升至液面形成矿化泡沫层，由刮板刮出于气泡，并随气泡上升至液面形成矿化泡沫层，由刮板刮出 作为精矿，留在槽内的矿粒进入下一槽选别。作为精矿，留在槽内的矿粒进入下一槽选别。 图图5-32 XJK型浮选机结构图型浮选机结构图 3-盖板；盖板；5-粗砂闸门调节；粗砂闸门调节；6-进气管；进气管；7-空气筒；空气筒；14-稳流板；稳流板； 15-事故放砂闸门；事故放砂闸门；16-吸浆管；吸浆管；22-矿浆循环孔塞；矿浆循环孔塞； 图图5-34 4槽槽XJK型浮选机外形图型浮选机外形图 XJK浮选机的关键部件是叶

19、轮与盖板。浮选机的关键部件是叶轮与盖板。 叶轮的作用有：叶轮的作用有： 它与盖板组成类似泵的真空室而造成负压区，使矿浆自流它与盖板组成类似泵的真空室而造成负压区，使矿浆自流 ， 空气自吸并使槽内矿浆循环运动；空气自吸并使槽内矿浆循环运动； 由于叶轮的旋转运动，使空气碎散成气泡并均匀分布于矿由于叶轮的旋转运动，使空气碎散成气泡并均匀分布于矿 浆中，使矿料悬浮并充分与气泡接触，以及使浮选药剂能与浆中，使矿料悬浮并充分与气泡接触，以及使浮选药剂能与 矿粒充分作用。矿粒充分作用。 盖板的作用是盖板的作用是: 与叶轮组成真空室，产生充气作用；与叶轮组成真空室，产生充气作用； 盖板上的导向叶片对叶轮甩出的

20、矿浆起导向作用，减少涡盖板上的导向叶片对叶轮甩出的矿浆起导向作用，减少涡 流，即减少水力损失；流，即减少水力损失； 保证停车时叶轮不被矿砂埋住。保证停车时叶轮不被矿砂埋住。 XJK型浮选机叶轮为辐射状，上覆盖板，在盖板设有型浮选机叶轮为辐射状，上覆盖板，在盖板设有 18个倾斜方向与叶轮旋转方向一致的导向叶片。个倾斜方向与叶轮旋转方向一致的导向叶片。 缺点：叶轮与盖板易磨损使间隙增大，间隙增大将显著导缺点：叶轮与盖板易磨损使间隙增大，间隙增大将显著导 致负压下降而吸气量下降，且泡沫不稳定，易致负压下降而吸气量下降，且泡沫不稳定，易“翻花翻花”。 图图5-33 浮选机浮选机叶轮盖板叶轮盖板 图图5

21、-32(a) XJK型浮选机槽体连接方式型浮选机槽体连接方式 （2）JJF型浮选机型浮选机 JJF型浮选机是由我国型浮选机是由我国北京矿冶研究总院北京矿冶研究总院独立研制的自吸气独立研制的自吸气 机械搅拌式浮选机。该机是目前国内应用最广泛的自吸气机机械搅拌式浮选机。该机是目前国内应用最广泛的自吸气机 械搅拌式浮选机之一，单槽容积最大达械搅拌式浮选机之一，单槽容积最大达200m3，主要应用于，主要应用于 选别铜、钼等充气量要求范围较宽的金属矿和非金属矿物的选别铜、钼等充气量要求范围较宽的金属矿和非金属矿物的 选别。选别。 工作原理：工作原理：叶轮旋转叶轮旋转, ,使附近矿浆产生漩涡。这个漩涡的气

22、使附近矿浆产生漩涡。这个漩涡的气- -液界液界 面向上延伸到竖筒的内壁，向下穿过叶轮中心区延伸到导流管内。面向上延伸到竖筒的内壁，向下穿过叶轮中心区延伸到导流管内。 在这个漩涡中心形成负压区。其负压大小主要取决于叶轮转速和在这个漩涡中心形成负压区。其负压大小主要取决于叶轮转速和 浸没深度。由于竖筒与周围大气相通，所以漩涡中心的负压使空浸没深度。由于竖筒与周围大气相通，所以漩涡中心的负压使空 气流进竖筒和叶轮中心。与此同时矿浆从假底的下边通过导流管气流进竖筒和叶轮中心。与此同时矿浆从假底的下边通过导流管 向上进入叶轮和叶片间，在叶轮中部与吸入到漩涡中心的空气混向上进入叶轮和叶片间，在叶轮中部与吸

23、入到漩涡中心的空气混 合。三相矿浆以较大的切向及径向动量离开叶轮、叶片。当矿浆合。三相矿浆以较大的切向及径向动量离开叶轮、叶片。当矿浆 通过定子上的开孔时通过定子上的开孔时, ,切向部分的动量转变成径向。同时产生一切向部分的动量转变成径向。同时产生一 个局部喘流场。该喘流场有助于空气矿浆混合和细化空气泡。空个局部喘流场。该喘流场有助于空气矿浆混合和细化空气泡。空 气一矿浆混合物离开定子后就进入槽内主体矿浆中气一矿浆混合物离开定子后就进入槽内主体矿浆中, ,浮选分离过浮选分离过 程在浮选区完成。矿化气泡上到泡沫区程在浮选区完成。矿化气泡上到泡沫区, ,剩余矿浆返回槽底进行剩余矿浆返回槽底进行 再

24、循环。再循环。 图图5-35 JJF型浮选机结构示意图型浮选机结构示意图 可使矿浆通过假可使矿浆通过假 底和槽底之间，底和槽底之间， 并经导管实现矿并经导管实现矿 浆的下循环。浆的下循环。 由转子旋转所造成的由转子旋转所造成的切线方向运动切线方向运动的浆气混合流，经定子的的浆气混合流，经定子的 作用转换成作用转换成径向运动径向运动，并被均匀地抛甩于槽体内，矿粒与气，并被均匀地抛甩于槽体内，矿粒与气 泡碰撞、接触、黏附形成矿化气泡、向上升浮至泡沫区并聚泡碰撞、接触、黏附形成矿化气泡、向上升浮至泡沫区并聚 集成矿化泡沫层，自流溢出或由刮板刮出即为泡沫产品。集成矿化泡沫层，自流溢出或由刮板刮出即为泡

25、沫产品。 图图5-36 JJF型浮选机转子与定子结构型浮选机转子与定子结构 （3）SF型浮选机型浮选机 带后倾式双面叶片，槽内矿浆形成双循环。将带后倾式双面叶片，槽内矿浆形成双循环。将SF和和JJF型浮型浮 选机组成联合机组，前者作为首槽，可自吸矿浆，后者作为选机组成联合机组，前者作为首槽，可自吸矿浆，后者作为 直流槽。直流槽。 图图5-37 SF型浮选机结构示意图型浮选机结构示意图 上、下叶片结构上、下叶片结构 （4）环射式浮选机）环射式浮选机 中南大学专为解决粗粒、高密度矿石浮选而设计，特点是采中南大学专为解决粗粒、高密度矿石浮选而设计，特点是采 用特殊旋转叶轮，甩出的环状矿浆流从叶轮下部

26、中心吸空气，用特殊旋转叶轮，甩出的环状矿浆流从叶轮下部中心吸空气， 因而具有二次吸气作用，增加了矿浆循环量及混气面积。因而具有二次吸气作用，增加了矿浆循环量及混气面积。 （5）YX型闪速浮选机型闪速浮选机 是一种比较特殊的浮选机，由是一种比较特殊的浮选机，由北矿院北矿院研制、生产，研制、生产，适用于在适用于在 磨矿分级回路中处理分级设备的返砂，提前拿出部分已单体磨矿分级回路中处理分级设备的返砂，提前拿出部分已单体 解离的粗粒有价矿物或含有价矿物较多、较大的连生体，直解离的粗粒有价矿物或含有价矿物较多、较大的连生体，直 接获得最终精矿产品或粗精矿进入下段再选接获得最终精矿产品或粗精矿进入下段再选

27、，既可降低循环，既可降低循环 负荷，改善磨矿分级条件，提高磨矿机处理能力，又可减少负荷，改善磨矿分级条件，提高磨矿机处理能力，又可减少 矿物过磨，避免有价矿物细化和中间环节的损失，提高有价矿物过磨，避免有价矿物细化和中间环节的损失，提高有价 矿物特别是金、银等贵重金属的回收率。矿物特别是金、银等贵重金属的回收率。 图图 YX型闪速浮选机型闪速浮选机 具有一个新型双面叶轮，叶轮和其他主轴零件构成上下具有一个新型双面叶轮，叶轮和其他主轴零件构成上下 两个叶轮腔。从主轴和中心筒之间充入空气，一部分空两个叶轮腔。从主轴和中心筒之间充入空气，一部分空 气充入上叶轮腔，另一部分空气通过梯形孔充入下叶轮，气

28、充入上叶轮腔，另一部分空气通过梯形孔充入下叶轮， 上下叶轮腔同时双向吸入循环矿浆，所以，此叶轮能同上下叶轮腔同时双向吸入循环矿浆，所以，此叶轮能同 时完成双向充气和双向循环。时完成双向充气和双向循环。 结构组成与特点结构组成与特点 定子叶片由两段组成，一段顺叶轮向与径向成定子叶片由两段组成，一段顺叶轮向与径向成4 4度角，度角， 另一段呈径向排列，两段之间用圆弧过渡。这种断面另一段呈径向排列，两段之间用圆弧过渡。这种断面 形状的定子叶片，使被湍流分散了的气泡与矿浆一同形状的定子叶片，使被湍流分散了的气泡与矿浆一同 流出定子后，沿接近径向进入浮选槽的湍流区，克服流出定子后，沿接近径向进入浮选槽的

29、湍流区，克服 了矿浆的打旋现象。了矿浆的打旋现象。 2、充气式机械搅拌浮选机、充气式机械搅拌浮选机 l特点：特点：充气式浮选机是机械搅拌和从外部压入空气并用的一充气式浮选机是机械搅拌和从外部压入空气并用的一 种形式，是叶轮用作搅拌矿浆和分散气泡，所需空气由外部种形式，是叶轮用作搅拌矿浆和分散气泡，所需空气由外部 鼓风机来提供。鼓风机来提供。 l构造：构造：主要由槽体、叶轮、盖板、钟形物、循环筒、主轴、主要由槽体、叶轮、盖板、钟形物、循环筒、主轴、 中心筒及总气筒等组成。它是由两槽组成一个机组，两槽体中心筒及总气筒等组成。它是由两槽组成一个机组，两槽体 背靠背连接。背靠背连接。 （1）CHF-X

30、型浮选机型浮选机 叶片为带有叶片为带有8个径向叶片的圆盘，盖板是有个径向叶片的圆盘，盖板是有4块组装而成的圆块组装而成的圆 盘，在周边均布有盘，在周边均布有24块径向叶片。叶轮与盖板的轴向间隙微块径向叶片。叶轮与盖板的轴向间隙微 15-20mm，径向间隙微，径向间隙微20-40mm 。 中心筒上部的给气管与总风筒相连，中心筒下部与循环筒和中心筒上部的给气管与总风筒相连，中心筒下部与循环筒和 盖板相连。钟形进入管安装在中心筒下端。循环筒与钟形进盖板相连。钟形进入管安装在中心筒下端。循环筒与钟形进 圆管之间的环形空间供循环矿浆用，钟形进入管具有导流作圆管之间的环形空间供循环矿浆用，钟形进入管具有导

31、流作 用。用。 图图5-39 CHF-X型浮选机结构简图型浮选机结构简图 矿浆通过循环筒和叶轮形成垂直大循环，可产生一股上升矿浆通过循环筒和叶轮形成垂直大循环，可产生一股上升 流，有利于将粗粒矿物和密度大的矿物提升到浮选机槽底的流，有利于将粗粒矿物和密度大的矿物提升到浮选机槽底的 中上部，可以成功地消除矿浆在浮选机槽内出现的分层和沉中上部，可以成功地消除矿浆在浮选机槽内出现的分层和沉 砂现象，使矿粒在浮选槽内能有效的被悬浮，从而可增大矿砂现象，使矿粒在浮选槽内能有效的被悬浮，从而可增大矿 粒与气泡接触碰撞的机会，增加粗粒和重矿物选别的可能性。粒与气泡接触碰撞的机会，增加粗粒和重矿物选别的可能性

32、。 由鼓风机可鼓入足量的低压空气，经中轮和盖板叶片的作由鼓风机可鼓入足量的低压空气，经中轮和盖板叶片的作 用后，可被均匀地弥散在整个浮选槽体内，经矿化后的气泡用后，可被均匀地弥散在整个浮选槽体内，经矿化后的气泡 随着垂直循环流的提升作用向上升浮，进入到槽体上部的平随着垂直循环流的提升作用向上升浮，进入到槽体上部的平 静分离区后，不可浮的脉石矿物与矿化气泡实现分离。静分离区后，不可浮的脉石矿物与矿化气泡实现分离。 （2）KYF型和型和BS-K型浮选机。型浮选机。 同时吸取了其它浮选机的优点并有创新。同时吸取了其它浮选机的优点并有创新。 槽体断面呈槽体断面呈“U形；叶轮为高比转速离心泵轮式，呈倒锥

33、台形，形；叶轮为高比转速离心泵轮式，呈倒锥台形， 带有后向叶片，叶轮中部设有空气分散器并通过中空轮充气，带有后向叶片，叶轮中部设有空气分散器并通过中空轮充气， 叶轮直径小，转速低，叶轮周围装有辐射板式定子。叶轮直径小，转速低，叶轮周围装有辐射板式定子。 图图5-40 KYF型浮选机结构简图型浮选机结构简图 BS-K 型浮选机型浮选机属深槽型、充气型属深槽型、充气型 浮选机浮选机 ，叶轮只起搅拌，叶轮只起搅拌 矿浆、循环矿浆和分散空气的作用，因而易损件磨损较轻，矿浆、循环矿浆和分散空气的作用，因而易损件磨损较轻， 其功率比其他类型其功率比其他类型 浮选机较省。浮选机较省。 BS-K型浮选机型浮选

34、机结构合理结构合理,构思新颖构思新颖,从而能以较慢的叶轮线速从而能以较慢的叶轮线速 度度,获得足够的搅拌强度和良好的气泡分散度。采用获得足够的搅拌强度和良好的气泡分散度。采用“U”型型 槽体槽体,减少了槽底积矿现象减少了槽底积矿现象,避免粗顺粒矿物的沉积避免粗顺粒矿物的沉积,充分利用充分利用 了抽体容积了抽体容积,可依生产工艺条件的变化调节充气量可依生产工艺条件的变化调节充气量,从而有利从而有利 于矿物的捕收，减少药剂用量。于矿物的捕收，减少药剂用量。 图图5-41 BS-K型浮选机结构简图型浮选机结构简图 (3) XJC型浮选机型浮选机 XJC型浮选机结构与型浮选机结构与CHF-X型浮选机类

35、似。型浮选机类似。 (4) XJCQ-80型浮选机型浮选机 充气装置采用橡胶充气环，产生小气泡，弥散均匀。充气装置采用橡胶充气环，产生小气泡，弥散均匀。 3、充气式浮选机（浮选柱）、充气式浮选机（浮选柱） l 浮选柱浮选柱(flotation column)属于单纯型充气浮选设属于单纯型充气浮选设 备，其特点是结构简单，无机械搅拌装置，柱底部设备，其特点是结构简单，无机械搅拌装置，柱底部设 有透气性好的充气器，柱外部的压缩空气经充气器向有透气性好的充气器，柱外部的压缩空气经充气器向 柱内弥散充气。还有柱内弥散充气。还有给矿器给矿器，泡沫槽泡沫槽以及以及管网管网等。等。 l 充气器充气器的工作性

36、能直接影响充气量和气泡的弥散程度的工作性能直接影响充气量和气泡的弥散程度 以及浮选柱工作效率。以及浮选柱工作效率。 l 充气器的结构型式：充气器的结构型式：竖管式竖管式、炉条式炉条式、床石式床石式、旋流旋流 式式和和水汽喷射式水汽喷射式等。等。 竖管型充气器竖管型充气器是由是由微孔材料微孔材料做成的短管，按一定距离做成的短管，按一定距离 均匀地竖立排列在浮选柱体底部的断面上，并通过风包均匀地竖立排列在浮选柱体底部的断面上，并通过风包 与空压机连通。与空压机连通。 这种型号的充气器，充气平稳均匀，不易堵塞，充气面这种型号的充气器，充气平稳均匀，不易堵塞，充气面 积可调（改变充气竖管长度），故效果

37、较好。积可调（改变充气竖管长度），故效果较好。 充气器材料：如帆布管、尼龙管、微孔陶瓷管、充气器材料：如帆布管、尼龙管、微孔陶瓷管、微孔塑微孔塑 料管（效果较好）料管（效果较好）、塑料瓶等、塑料瓶等 图图5-42 竖管型充气器浮选柱竖管型充气器浮选柱 1竖管充气器；竖管充气器；2下体；下体；3上体；上体；4中间圆筒；中间圆筒；5风室；风室；6给矿器；给矿器；7尾矿器尾矿器 旋流式充气器旋流式充气器并带有泡沫喷淋冲洗水结构的浮选柱。并带有泡沫喷淋冲洗水结构的浮选柱。 为适应逆流原理工作的需要，柱体应该具有足够的高度。为适应逆流原理工作的需要，柱体应该具有足够的高度。 柱体的高度与许多因素有关，如

38、原矿的性质（品位、粒度，柱体的高度与许多因素有关，如原矿的性质（品位、粒度， 易浮或难浮），浮选时间、对精矿质量的要求等。最适宜易浮或难浮），浮选时间、对精矿质量的要求等。最适宜 的柱高，可根据具体情况通过试验来确定，一般粗选可定的柱高，可根据具体情况通过试验来确定，一般粗选可定 为为78m，精、扫选可降低，精、扫选可降低12m。 图图5-43 旋流式充气器并带有泡沫喷淋冲洗水结构的浮选柱旋流式充气器并带有泡沫喷淋冲洗水结构的浮选柱 旋流气流旋流气流 工作原理：工作原理： 经药剂处理的矿浆，从柱体上部给矿器均匀经药剂处理的矿浆，从柱体上部给矿器均匀 给入，矿粒在重力的作用下缓缓沉降，空气由空气

39、压缩给入，矿粒在重力的作用下缓缓沉降，空气由空气压缩 机经浮选柱底部的充气器（气泡发生器）不断压入。由机经浮选柱底部的充气器（气泡发生器）不断压入。由 充气器出来的细小气泡，均匀地分布在柱体的整个断面充气器出来的细小气泡，均匀地分布在柱体的整个断面 上。这些细小的气泡，穿过向下流动的矿浆徐徐向上升上。这些细小的气泡，穿过向下流动的矿浆徐徐向上升 浮。浮。在这种对流运动中，矿粒和气泡发生相互接触和碰在这种对流运动中，矿粒和气泡发生相互接触和碰 撞，实现气泡的矿化撞，实现气泡的矿化。矿化气泡升浮至矿液面后形成泡。矿化气泡升浮至矿液面后形成泡 沫层，溢出或刮出而得泡沫产品。非泡沫产品则由柱体沫层，溢

40、出或刮出而得泡沫产品。非泡沫产品则由柱体 底部排出。底部排出。 图图5- 44 加拿大加拿大CPT公司生产的浮选柱公司生产的浮选柱Slamjet空气分散器空气分散器 （喷枪）结构与喷出空气弥散成气泡的情况（喷枪）结构与喷出空气弥散成气泡的情况 设备突然停机时，设备突然停机时， 不会出现固定安不会出现固定安 装的竖管型充气装的竖管型充气 器可能产生的堵器可能产生的堵 塞现象。塞现象。 图图5-45 外置插入式侧向喷泡自吸式微泡发生器外置插入式侧向喷泡自吸式微泡发生器 微泡浮选柱上的多孔管微泡发生器能产生直径为微泡浮选柱上的多孔管微泡发生器能产生直径为 0.07-0.25毫米的气泡。使用时，这种微

41、泡发生器可毫米的气泡。使用时，这种微泡发生器可 直接地连接直接地连接在压力管道上，当矿浆通过它的喉管时在压力管道上，当矿浆通过它的喉管时 压缩空气经外套管从喉管的多孔壁的毛细孔中渗出，压缩空气经外套管从喉管的多孔壁的毛细孔中渗出， 形成微泡形成微泡，并立即被流动的矿浆带走，不需要消耗，并立即被流动的矿浆带走，不需要消耗 额外的补加水。额外的补加水。 微泡浮选柱的工作原理微泡浮选柱的工作原理 图图5-46 微泡浮选柱微泡浮选柱 4、气析式浮选机、气析式浮选机 主要用于主要用于细矿物浮选和含油废水的脱离油浮选细矿物浮选和含油废水的脱离油浮选。无机。无机 械搅拌装置。械搅拌装置。 有矿浆加压式和真空

42、（减压）式。有矿浆加压式和真空（减压）式。 矿浆加压式：矿浆加压式：一是空气自吸式（射流浮选机）。一是空气自吸式（射流浮选机）。 二是压气式（二是压气式（CF系列集中射流充气式浮系列集中射流充气式浮 选机）。选机）。 空气自吸式浮选机空气自吸式浮选机 加药剂后的矿浆由喷射器加压射入充气室后将空气带走。加药剂后的矿浆由喷射器加压射入充气室后将空气带走。 从而在充气室内形成负压。从而在充气室内形成负压。 外界空气被切向插入的充气管被吸入，形成的旋转气流外界空气被切向插入的充气管被吸入，形成的旋转气流 的速度随着充气室底部的尖缩而快速增加。在卷吸效应的速度随着充气室底部的尖缩而快速增加。在卷吸效应

43、的作用下，空气与矿浆在喉管内进行激烈的能量交换，的作用下，空气与矿浆在喉管内进行激烈的能量交换， 并将空气弥散为微小的气泡。并将空气弥散为微小的气泡。 图图5-51 短柱微泡浮选机结构短柱微泡浮选机结构 工作过程：工作过程：矿浆进入扩大管后，矿浆的动能逐步转化为矿浆进入扩大管后，矿浆的动能逐步转化为 势能进一步压缩气泡，增大了空气在矿浆中的溶解度。势能进一步压缩气泡，增大了空气在矿浆中的溶解度。 矿浆由分矿器均匀地给入柱体底部。此时，弥散于矿浆矿浆由分矿器均匀地给入柱体底部。此时，弥散于矿浆 中的空气由于压力减小，在柱体底部形成气泡并携带目中的空气由于压力减小，在柱体底部形成气泡并携带目 的矿

44、物上升至矿浆表面形成泡沫层，随着泡沫层厚度的的矿物上升至矿浆表面形成泡沫层，随着泡沫层厚度的 增加，泡沫自溢到精矿溜槽成为产品，剩余矿物经排尾增加，泡沫自溢到精矿溜槽成为产品，剩余矿物经排尾 闸阀有控制地从尾矿管排出，从而完成分选过程。闸阀有控制地从尾矿管排出，从而完成分选过程。 5、再生资源领域使用的浮选机、再生资源领域使用的浮选机 主要用于废纸张脱墨浮选工艺环节。目前的趋势有以下几方面。主要用于废纸张脱墨浮选工艺环节。目前的趋势有以下几方面。 (1)设备形式：从纸浆的平流卧式型向纸浆的旋流立式型发设备形式：从纸浆的平流卧式型向纸浆的旋流立式型发 展；展； (2)机体结构：从槽体的方箱形向圆

45、柱形发展、槽体从开启机体结构：从槽体的方箱形向圆柱形发展、槽体从开启 式向密闭式发展；式向密闭式发展； (3)气泡形式：从压缩空气或机械搅拌向气泡形式：从压缩空气或机械搅拌向抽气或专用抽气或专用 气泡发生器方向发展。气泡发生器方向发展。 文丘里效应，也称文氏效应。这种现象文丘里效应，也称文氏效应。这种现象 以其发现者，意大利物理学家文丘里以其发现者，意大利物理学家文丘里 （Giovanni Battista VenturiGiovanni Battista Venturi）命名。）命名。 这种效应是指在高速流动的气体附近会这种效应是指在高速流动的气体附近会 产生低压，从而产生吸附作用。利用这产

46、生低压，从而产生吸附作用。利用这 种效应可以制作出文氏管。种效应可以制作出文氏管。 国内外常见的脱墨浮选机有国内外常见的脱墨浮选机有SWEMAC立柱式浮选机立柱式浮选机、 Lamort对流式浮选机、对流式浮选机、Escher Wyss阶梯扩散式浮选机、阶梯扩散式浮选机、 Voith多喷射器椭圆形浮选机等。多喷射器椭圆形浮选机等。 图图5-53 SWEMAC立柱式浮选机立柱式浮选机 1、最早是借助于工业盐酸与碳酸盐矿物发生化学反应产生、最早是借助于工业盐酸与碳酸盐矿物发生化学反应产生 CO2； 2、20世纪世纪20年代，以法格古伦和法连瓦尔德采用机械搅年代，以法格古伦和法连瓦尔德采用机械搅 拌，

47、转子拌，转子-定子垂直安装，上端吸入空气，下端吸入矿浆。定子垂直安装，上端吸入空气，下端吸入矿浆。 3、丹佛公司对、丹佛公司对SubA浮选机进行改进，采用鼓风机压气。浮选机进行改进，采用鼓风机压气。 4、60 年代加拿大研制出浮选柱，充气器容易堵塞，后改年代加拿大研制出浮选柱，充气器容易堵塞，后改 为波形板充填物、多孔介质微泡发生器。为波形板充填物、多孔介质微泡发生器。 5.5.4 浮选机的发展浮选机的发展 1、给药机、给药机 （1 1）虹吸式给药机）虹吸式给药机 一般为在保持给药液位恒定的同时，通过人工调节虹一般为在保持给药液位恒定的同时，通过人工调节虹 吸管的夹紧程度，进而测定调节和保持药

48、液流量。吸管的夹紧程度，进而测定调节和保持药液流量。 5.5.5 浮选辅助设备浮选辅助设备 虹吸的原理虹吸的原理是液体内部压强的传递不变性，和万吨水压机的是液体内部压强的传递不变性，和万吨水压机的 原理是一样的。原理是一样的。 虹吸的两个重要前提是：虹吸的两个重要前提是：一是虹吸管里必须充满液体；一是虹吸管里必须充满液体； 二是深入液面的管口二是深入液面的管口A比在空气中的管口比在空气中的管口B要高要高。 此时此时 管内压强处处相等。一切管内压强处处相等。一切安置安置好后，打开出水口，虽然好后，打开出水口，虽然 两边的大两边的大气压气压相等，但是来水端的水位高，压强大，推相等，但是来水端的水位

49、高，压强大，推 动来水不断流出出水口。动来水不断流出出水口。 （2 2）杯式给药机）杯式给药机 电机带动挂有小杯子的转盘旋转，小杯在下部装满药电机带动挂有小杯子的转盘旋转，小杯在下部装满药 液，转到上部碰到时横杆后，药液流槽。液，转到上部碰到时横杆后，药液流槽。 一般通过增减小杯数量和横杆位置来调节药液流量。一般通过增减小杯数量和横杆位置来调节药液流量。 （3 3）电子自动给药机）电子自动给药机 采用浮球法控制药液面恒定，然后控制药管出口处电采用浮球法控制药液面恒定，然后控制药管出口处电 磁阀的开启时间，药量的大小与活动球阀的开启时间磁阀的开启时间，药量的大小与活动球阀的开启时间 成正比。成正

50、比。 电磁活动球阀结构主体是一个尼龙制的阀体，阀门由电磁活动球阀结构主体是一个尼龙制的阀体，阀门由 钢柱体和一个有磁性的不锈钢球组成。线圈通电时阀钢柱体和一个有磁性的不锈钢球组成。线圈通电时阀 开启，断电时钢球落下堵住阀口，使其关闭。开启，断电时钢球落下堵住阀口，使其关闭。 （4 4）粉状药剂自动给药机）粉状药剂自动给药机 2矿浆搅拌槽矿浆搅拌槽 主要作用是让矿浆进入浮选机之前与浮选药剂有足够的主要作用是让矿浆进入浮选机之前与浮选药剂有足够的 作用时间。作用时间。 常规螺旋桨式矿浆搅拌槽常规螺旋桨式矿浆搅拌槽采用螺旋桨式搅拌轮，槽内浆采用螺旋桨式搅拌轮，槽内浆 体以绕竖轴作回旋运动为主，体以绕

51、竖轴作回旋运动为主，矿浆沿轴向的上下涌动微矿浆沿轴向的上下涌动微 弱弱，搅拌力不强，沿槽体径向有离析现象，有沉槽压槽搅拌力不强，沿槽体径向有离析现象，有沉槽压槽 现象。现象。 CKCK系列高效搅拌槽（长沙矿冶研究院），系列高效搅拌槽（长沙矿冶研究院），采用新颖的采用新颖的 下掠式异形搅拌轮结构下掠式异形搅拌轮结构，通过，通过导流整流装置导流整流装置的作用，使槽的作用，使槽 内矿浆按内矿浆按“W”形流迹上下激烈循环。形流迹上下激烈循环。 高效搅拌槽具有能耗低、弥散均匀、搅拌强烈、搅拌高效搅拌槽具有能耗低、弥散均匀、搅拌强烈、搅拌 轮使用寿命长等特点。对围裙粒子表面擦洗充分，改善了轮使用寿命长等特点。对围裙粒子表面擦洗充分，改善了 油药作用条件，油药用量少，不存在沉槽压槽和油药弥散油药作用条件，油药用量少，不存在沉槽压槽和油药弥散 不开等闻题，在系统停车后不需卸矿就可直接带矿起动。不开等闻题，在系统停车后不需卸矿就可直接带矿起动。 5.5.6 浮选车间设备配置浮选车间设备配置 每列浮选机中心线与粉仓长向（轴向）的中心线平行横向每列浮选机中心线与粉仓长向（轴向）的中心线平行横向 配置。配置。对地形的适应性强。斜坡时，浮选机列可分别布