昆阳磷矿浮选厂浮选柱的改造*

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。