浮选柱设备性能的优化研究

葛根法，王 刚，葛刘生

（1.江西铜业集团有限公司 德兴铜矿，江西 德兴 334224；2.江西铜业集团有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

德兴铜矿泗洲选矿厂投产时间较早，存在设备陈旧、种类多、能耗高、效率低，操控性差等诸多问题。为了发展实现效益型高新技术产业的目标，打造“智能型、精准型、创新型”三型选矿厂，2010年我厂对磨浮工段进行了浮选设备的系统改造。改造后主要设备有KYF-130浮选机、 JJ/GF-28浮选机、浮选柱等设备。通过浮选系统的升级改造，实现了我厂生产设备的大型化、自动化、智能化，有效提高了生产效率和生产指标［2］，同时进一步优化了作业环境和降低了职工劳动强度，实现了良好的经济和社会效益。

2 二段浮选作业工艺流程

2010年泗洲选矿厂二期磨浮工段浮选系统设备升级改造后，二期磨浮工段的二段浮选“柱+机”生产流程为粗选、扫一、扫二、精一、精二五个作业，黄药丁铵加药点设在粗选、扫一、扫二作业、石灰添加点设在精一、精二作业，粗选泡沫、精一泡沫、精二泡沫、粗选尾矿、精一尾矿采用直流方式，入选溢流与精二尾矿利用泵的压力扬送。粗选、精一、精二作业分布呈台阶式，扫一、扫二作业在同一平面，泡沫返回利用浮选机吸力返回上一作业［3］。流程如图1所示。

图1 工艺流程图

由图1工艺流程可知，浮选柱的运行稳定性和浮选性能直接影响着生产产量和指标，因此对浮选柱设备性能［1］的优化提升尤为重要。

3 浮选柱现状调查

浮选柱经过多年的运行后，暴露出了许多设计的不足之处，给生产操作带来不便，影响浮选指标［5］。

现状一：精一柱不能实现液位自动控制。其尾矿锥阀开度过小且调节行程范围太小，锥阀开度过大则跑量，开度过小易堵塞。尾矿锥阀磨损严重，不能完全闭合，导致大量矿浆流入尾矿，生产操作难度大幅增加，目前液位控制处于手动状态。

现状二：精一柱底流管易堵塞。底流管U形部的高压气管一旦停止供气，浮选柱出口横管容易被矿浆中的粗颗粒沉积堵死，导致流程不畅。当供气恢复后又会导致浮选柱内泡沫层出现较大波动，影响浮选指标。

现状三：精一柱底流管阀门漏浆严重，闸门橡胶密封圈老化，底流管堵塞后，经常敲击导致变形。底流管堵塞会导致作业流程不畅，严重时必须系统停车放量处理，造成金属流失，污染环境，增加工人的劳动强度。

针对浮选柱当前的运行状况和产生的主要原因，我厂对浮选柱设备进行了技术攻关，对浮选柱的底流系统进行了优化和升级，以提高浮选柱的性能，稳定作业指标和生产产量。

4 浮选柱优化改进

针对当前状况和要因，泗洲厂对“精一柱”的底流系统进行优化和改进。

实施一：在浮选柱外部空地上安装一台高压水泵IS100-65-160，如图2所示，水管连通到原气管，在浮选柱与管路联接接处安装一个止向阀，利用高压水冲击底流管内的矿浆，有效防止底部沉渣。

图2 高压水泵

图3 锥阀示意图

实施二：对精一柱尾矿锥阀进行改造。将锥阀锥角C改小，减小锥阀直径，如图3所示，安装位置不动，这样可以延长锥阀行程，提高对泡沫层厚度变化的敏感度，增大调节

行程范围（原来只有10%，改造后有40%左右调节范围），实现浮选柱液位自动控制。

实施三：将精一柱尾矿箱进行移位。移位效果图如图4所示。缩短水平位置（L1=0.6m），降低尾矿锥阀高度（L2=1m），以达到增加矿浆高度差的效果，从而增大锥阀出口压力，增大排矿流速，有效解决锥阀易堵的问题。

实施四：对浮选柱柱体内斜底板进行改进。改进前导流板位于底流管侧边(见图5深色部分)，此结构未起到很好的导流效果［6］。改进后将浮选柱底部导流板安装于底流管正对面，减少尾矿流动的阻力，矿浆加速进入底流管，使之真正起到导流的作用（见图5右下斜坡结构部分），改进效果图如图5所示。

图4 尾矿箱移位效果图

图5 导流板改进图

5 优化效果及结论

设备优化后因底流管堵塞造成系统停车的情况进行了统计（具体见表1），从统计表中可以看到，10个月中未出现一次停车现象。

表1 1-10月系统停车情况统计表

通过对浮选柱底流系统的优化改进后，浮选柱底流系统畅通，再未出现因底流堵塞而导致停车的状况，有效稳定了生产作业条件。同时浮选柱的生产流程更加畅通、平稳，有效减少了跑槽次数，降低了操作工人的劳动强度，消除了人身和设备安全隐患。通过对浮选柱设备的优化改进，减少了因跑槽冲洗地面的卫生用水，美化了作业环境，有效避免了因放量导致的金属流失浪费现象，以及减轻了矿浆重返再磨系统时渣浆泵的工作压力，通过改进取得了良好的经济和社会效益。