昆阳磷矿浮选厂浮选柱的改造*
2016-08-01周明安刘丽芬方世祥
周明安 戴 川 刘丽芬 方世祥
(1.云南磷化集团海口磷业有限公司;2.国家磷资源开发利用工程技术研究中心;3.云南磷化集团有限公司)
昆阳磷矿浮选厂浮选柱的改造*
周明安1戴川2,3刘丽芬2,3方世祥2,3
(1.云南磷化集团海口磷业有限公司;2.国家磷资源开发利用工程技术研究中心;3.云南磷化集团有限公司)
摘要昆阳磷矿柱槽浮选工艺处理钙质胶磷矿,浮选柱分选效果不理想。针对浮选柱存在的问题,通过更换新型发泡器、改变发泡器布置及安装方式、改造矿浆给矿分配头等措施,提高了浮选柱的分选效率,精矿产率由改造前的58.82%提高至改造后的63.19%、精矿P2O5回收率由改造前的78.66%提高至改造后的82.14%。
关键词胶磷矿浮选柱发泡器技术改造
昆阳磷矿采用柱槽工艺处理中低品位钙质胶磷矿,生产规模为300万t/a,工艺流程为1粗2精流程,2个系列,每系列粗选由4台φ4 500 mm× 10 000 mm KYZ型浮选柱并联、精选由4台130 m3浮选机串联组成[1]。生产实践表明,安装在直冲式浮选柱底部的发泡器易使矿浆成紊流状态[2],影响分选效果,且发泡器损坏后的维修、拆除难度大,严重影响浮选厂的正常生产。因此,对浮选柱进行改造势在必行。
1矿石性质与工艺流程
昆阳磷矿浮选厂目前处理的矿石为中低品位沉积型钙(镁)质磷块岩,矿石构造复杂、胶磷矿嵌布粒度细小、胶结及连生现象严重,胶磷矿中MgO和SiO2等有害杂质含量较高,现场采用单一反浮选工艺处理胶磷矿石,选矿工艺流程见图1,矿石主要化学成分分析结果见表1。
图1 选矿工艺流程
2存在的问题
由于直冲式浮选柱首次应用于难选胶磷矿的生产,现场表现出尾矿品位高、药剂消耗量大、回收率低等问题,严重影响了选矿厂的正常生产。
表1 矿石主要化学成分分析结果 %
3浮选柱改造
3.1发泡器的改造
首先对发泡器进行适当优化改造,新发泡器具有发泡枪气量可调整、发泡面积大、泡沫均匀细腻、气体流量稳定、可载流拆卸、可直观判断发泡器是否损坏、气泡能均匀上升、减少矿浆紊流、形成稳定的泡沫层等特点。在此基础上将浮选柱锥底纵向布置的发泡器改为多层横向布置,从而提高了浮选柱的分选效果。
新型发泡器的外形见图2,发泡状况见图3。
图2 发泡器的外形
3.2发泡器安装方式改进
发泡器是浮选柱实现有效分选的主要部件[4],在生产过程中,需要经常拆卸,进行维护保养和更换,有时还需要在线监测,其拆除难易直接影响现场的生产,发泡器与浮选柱链接主要依靠单头丝,原设计单头丝为一个直管,即发泡器与单头丝之间有一个空腔,而现场所使用的单一反浮选工艺流程矿浆显酸性,在生产过程中导致发泡器与单头丝之间的空腔易结垢,使单头丝抱紧发泡器,严重影响发泡器的拆装。
图3 发泡器的发泡情况
为解决上述问题,现场在单头丝上设计了橡胶密封圈,可避免矿浆进入单头丝和发泡器空腔,改造后的发泡器易于拆卸,维修更换时间缩短。
3.3矿浆给矿分配头改造
浮选柱矿浆分配头的结构对浮选柱的分选效果具有较大影响,尤其是对于无搅拌装置的浮选柱,只有均匀稳定上升的气泡和均匀稳定下降的薄膜状矿浆,才能实现下降矿粒与上升气泡的有效碰撞,为浮选柱分选提供有力保障。改造后的给矿分配器喷嘴倾斜向上安装,这种结构可为矿化气泡的上浮提供向上的推力,同时喷嘴的边缘距离可调,使矿浆在喷出的瞬间保持合适的压力范围,从而维持合理的喷出速度和矿浆膜厚度,提高矿化效果。
4改造后浮选效果
浮选柱改造后的外形见图4、浮选效果见图5。
图4 浮选柱改造后外形
在完成浮选柱改造后,对浮选药剂制度进行了适当优化。改进后浮选柱的液位、上浮量、泡沫层厚度均较稳定,浮选系统作业率和富集效果得到明显改善。改造前后生产数据见表2。
图5 浮选效果
表2 改造前后的生产指标对比 %
由表2可知:在精矿品位相近的情况下,精矿产率由改造前的58.82%提高至改造后的63.19%、精矿P2O5回收率由改造前的78.66%提高至改造后的82.14%,可见,此次改造具有良好的经济效益。
5结论
针对昆阳磷矿浮选厂原浮选柱所存在的问题,通过更换新型发泡器、改变发泡器布置及安装方式、改造矿浆给矿分配头等措施,有效提高了浮选柱的分选效率,精矿产率和P2O5回收率均有较大幅度的提升,经济效益显著。
参考文献
[1]张朝旺.柱槽联选工艺在云南钙质胶磷矿选别工业生产应用探索[J].化工矿物与加工,2013 (7):34-35.
[2]卿黎.胶磷矿柱浮选试验及理论研究[D].昆明:昆明理工大学,2010.
[3]夏敬源.云南昆阳磷矿中低品位磷矿选矿应用研究[J].化工矿物与加工,2008(11):1-2.
[4]Chen F, Gomez C O, Fineh J A.Bubble size measurement in flotation machines[J].Mineals Engineeirng,2001(4):427-432.
(收稿日期2016-04-05)
*国家“十二五”科技支撑计划项目(编号:2011BAB08B01, 2013BAB07B06)。
周明安(1966—),男,工程师,650600 云南省昆明市晋宁县昆阳镇。