Ø660旋流器结构参数优化实践

朱圣林

(江西铜业集团公司德兴铜矿，江西德兴 334224)

Ø660旋流器结构参数优化实践

朱圣林

(江西铜业集团公司德兴铜矿，江西德兴 334224)

泗选厂Φ3.2×3.1m球磨机在将螺旋分级改为旋流器分级后，因国内无参考配置，初期未找到合适参数，致使分级效果差，影响浮选指标。本文着重介绍该厂对该旋流器结构参数进行的一系列优化配置实践，并最终找到了较佳配置，提高了分级效果。

Ø660;旋流器;结构参数;优化;配置;实践

1 引言

德兴铜矿为典型的特大型斑岩铜矿，产于斑岩体浅部的内外接触带，矿化过程呈过渡变化，矿石构造比较简单，以细脉浸染状构造为主。矿石结构以粒状结构为主，交代残余结构次之，还有环状结构等。矿石的主要成份简单，而次要及少量矿物成份复杂。金属硫化矿物以黄铜矿、黄铁矿为主，其次有辉钼矿、砷黝铜矿、铜兰、斑铜矿、闪锌矿等，还有少量金银矿物，金属氧化矿物主要有金红石、镜铁矿、磁铁矿等，脉石矿物以绢云母、石英为主，绝大部分为热液蚀变矿物。矿石比重2.68～2.77，矿物类型以原生矿为主，原矿含铜品位低，但易磨易选。德兴铜矿泗洲选矿厂磨二工段1971年建成投产，其一段磨矿分级设备一直以来均采用双螺旋分级机，因其分级效果差，故障率高，致使浮选指标较低。2007年底该厂陆续将一期的螺旋分级改造成旋流器分级，并增加了部分磨矿分级自动控制系统，如泵池液位监控、砂泵变频调速、磨矿前后补加水安装流量计等，操作时通过砂泵变频调速来稳定泵池液位，以达到磨矿分级系统的平衡。但是由于初期旋流器结构参数不合理，致使分级效果并不理想。

2 工艺流程及工艺要求

磨二工段的工艺流程是一段粗磨粗选，粗精矿再磨再选，中矿选择性再磨，旋流器选硫，最终得到合格的铜精矿、硫精矿。一段磨矿设备共8台套，均采用Ø3.2×3.1m短筒型球磨机，一段分级设备改造前采用Ø2.4m沉没式双螺旋，改造后则选用Ø660旋流器。工艺要求球磨给矿粒度P80在8.9mm以下，一段磨矿分级溢流细度-200目＞63%、+80目＜7%，溢流浓度控制范围为29～34%，一段磨矿分级返砂比控制要求为300～500%，给矿压力要求为0.03～0.1MPa。

3 Ø660旋流器结构参数的优化配置试验

3.1 旋流器主要结构参数及其对分级效率的影响［1-5］

(1)旋流器进料口。其大小影响旋流器分级效率及生产能力，过大或过小分级效果都不好，当给矿粒度较粗、给矿压力较低时，进料口与旋流器直径的比值以0.16～0.2为宜。

(2)沉砂嘴直径。在实际操作中是可调节因素。沉砂口减小，则沉砂量减少，浓度增高，细粒含量减少，溢流中粗粒级增加。沉砂口增大，情况相反。

(3)溢流管直径。其大小应与旋流器直径成一定比例，一般为0.2～0.4D。增大溢流管直径，溢流量增加，溢流粒度变粗，沉砂中细粒含量减少，沉砂浓度增大。

(4)溢流管插入深度。位置在给矿口上部边缘和圆柱体下部边缘之间，深度一般为0.7～0.8圆柱体高度，插入过深或过浅都会使溢流变粗，分级效率下降。

3.2 旋流器型号及初步结构参数选择

根据“德兴铜矿泗洲选矿厂技改方案设计”［6］，该厂确定使用Ø660旋流器，并在试验初期选择结构参数为:进料口255×250mm、沉砂嘴直径Ø140mm、溢流管直径Ø180mm、溢流管插入深度390mm。首先在该厂1#球试用，经过一段时间的试运行，分级效果不大理想。2009年2月底，为考察该旋流器的分级情况，该厂组织技术人员对1#进行了磨矿分级流程考察，考察时球磨机平均台效50.5t/h，具体考察数据见表1。

表1 1#球磨矿分级效率

结论:从磨矿分级流程考察情况来看，该旋流器返砂比过高，分级效率低，磨矿分级溢流-200目偏低。

3.3 Ø660旋流器沉砂嘴、溢流管尺寸优化配置试验

为了探索较佳工艺参数配置，2009年3月，该厂对1#球旋流器部分结构参数进行了变更，将沉砂嘴直径由Ø140mm换成Ø145mm、溢流管直径由Ø180mm换成Ø190mm。经过一段时间的试运行，分级效果也不理想。3月底，对该球组织开展了磨矿分级流程考察，考察时磨机平均台效51.5t/h，其考察数据见表2。

表2 1#球磨矿分级效率

结论:本次考查1#球的分级效率及返砂比比上次考查时要好，但返砂比仍略为偏大，分级效率仍不高，磨矿分级溢流-200目偏低。

3.4 沉砂嘴、溢流管尺寸及溢流管插入深度优化试验

2009年4月，该厂继续对1#球旋流器部分结构参数又进行了变更，将沉砂嘴直径由Ø145mm换成Ø135mm、溢流管直径由Ø190mm换成Ø200mm、溢流管插入深度由390mm换成380mm。经过一段时间的试运行，分级效果有所改善。4月底，该厂组织技术人员对1#进行了磨矿分级流程考察，考察时磨机平均台效51.4t/h，其考察数据见表3。

表3 1#球磨矿分级效率

结论:本次考查1#球的分级效率较好，但返砂比仍偏大，磨矿分级溢流-200目偏低。

3.5 Ø660旋流器给矿口尺寸优化试验

2009年9月，该厂又分别在1#球及3#球进行旋流器结构参数配置试验。其中1#球旋流器结构参数为进料口255×250mm、沉砂嘴直径Ø140mm、溢流管直径Ø200mm、溢流管插入深度380mm。2#球旋流器结构参数为进料口260×255mm，其它参数与1#球一致，并均在给矿管上安装了压力表。经过一段时间的运行，效果非常理想，达到了试验目的。10月初，该厂组织技术人员同时对1#球及3#球进行磨矿分级流程考察，考察时1#球平均台效51.2t/h，3#球平均台效52.1t/h，其考察数据见表4。

表4 各球磨矿分级效率表

结论:

(1)从现场给矿压力表显示，1#球旋流器给矿压力在0.1-0.12MPa，3#球旋流器给矿压力在0.05 -0.07MPa，从数据来看，1#球旋流器给矿压力偏大，3#球旋流器给矿压力较合适。

(2)从返砂比和分级效率数据对比来看，3#球旋流器明显优于1#球旋流器，3#球磨矿分级溢流浓细度均达到工艺要求。

4 结语

旋流器结构参数的优化对提高磨矿分级质量和选别指标起到至关重要的作用，寻找适合的旋流器结构参数配置需要结合生产实际进行漫长探索，该厂与旋流器生产厂家一道进行了将近一年的多次探索实践，最终找到了一组较佳结构参数配置，从而使该厂的磨矿分级质量有了明显改善。

［1］蔡经福.现代大型铜选厂培训教程［M］.中国江西铜业公司德兴铜矿，1993年.

［2］刘常诗.选矿厂设计［M］.长沙工业高等专科学校，1994年.

［3］杨顺梁，林任英.选矿知识问答［M］.冶金工业出版社，1999年.

［4］高晨曦.旋流器入口结构优化及制造技术研究［D］.大庆石油学院，2002年.

［5］蒋巍.新型固-液水力旋流器结构设计及分离性能研究［D］.大庆石油学院，2005年度.

［6］南昌有色冶金设计研究院.关于报送“德兴铜矿泗洲选矿厂技改方案设计”的函［R］，南冶设工字［2001］140.

The Optimization Practice of Ø660 Cyclone Structure Parameter

ZHU Sheng-lin

(JCC Dexing Copper Mine，Dexing，Jiangxi，China 334224)

After Ø3.2×3.1m ball mill of Sizhou Concentrator changed helix classification into cyclone classification，the classification doesn＇t work well owing to no reference configuration and no proper parameter in early stage and it affects the floatation indicators.The article emphasizes on introducing that the concentrator carry out a series of optimization practices on cyclone structure parameter，and finally finds out a superior configuration to improve the classification effect.

Ø660;cyclone;structure parameter;optimization;configuration;practice

TD453

A

1009-3842(2011)04-0017-02

2011-04-12

朱圣林(1976-)，男，汉族，江西临川人，选矿工程师，主要从事选矿技术管理工作，E-mail:zhushenglin7603@sohu.com