大型KYF浮选机的技术特点及应用实践

周国辉

（江西铜业集团银山矿业有限责任公司，江西 德兴 334201）

1 引言

矿浮选机是选矿领域的重要设备之一，随着全球经济的发展，对矿产资源的需求日益增长，选矿厂的规模不断扩大，浮选机也向着大型化、高效化、高度自动化方向发展。

KYF系列大型浮选机是大型浮选机中的重要成员，也是我国目前应用最广泛的充气机械搅拌式浮选机之一，由北京矿冶科技集团有限公司研制生产。该机适用于铅、锌、铜、钼、硫、铁、金、铝土矿等矿物，已在世界范围内推广使用数千台。

该机型在单槽容积50m3以下时，可与XCF型吸浆槽配置成联合机组使用，实现水平配置，也可采用阶梯配置进行单独使用。一般单槽容积在50m3及其以下KYF浮选机，为减少矿浆短路现象，将槽底设计为U形，截面形状有正方形和八角形两种，其中以正方形为主。泡沫排出分别采用机械刮板和自溢两种。

在单槽容积50m3以上时，一般采用阶梯配置进行单独使用。槽底一般设计为平底。为保证矿浆分散均匀，将槽体设计为圆形。泡沫排出采用自溢方式。

近年来，我国在浮选机大型化方面发展迅速，先后研究成功了50m3、70m3、100m3、130m3、160m3、200m3、320m3、680m3充气机械搅拌式浮选机。这些大型浮选机以其高效率和低能耗在国内外得到了广泛应用。

现针对大型KYF浮选机的技术特点及应用情况简要介绍如下。

2 大型KYF浮选机

2.1 浮选机结构

当前大型KYF浮选机一般采用柱形槽体，浮选机主要由叶轮、定子、主轴、轴承体、电机、空气调节阀和槽体等组成，如图1所示。

图1 KYF大型浮选机简图

2.2 工作原理

KYF大型浮选机工作原理为：叶轮旋转时，槽内矿浆从四周经槽底由叶轮下端吸入叶轮叶片间，与此同时，由鼓风机给入的低压空气经风道、空气调节阀、空心主轴进入叶轮腔的空气分配器中，通过空气分配器的气孔进入叶轮叶片间，矿浆与空气在叶轮叶片间进行有效混合后，由叶轮上半部周边排出，排出的矿浆流向斜上方运动，由安装在叶轮四周上方的定子稳定和定向后，分散到整个槽体中。矿化气泡上升到槽体表面形成泡沫，泡沫经自流到泡沫槽中，矿浆再返回叶轮区进行再循环，另一部分则通过槽间壁上的流通孔进入下槽进行再选［3,5]。

2.3 技术特点

（1）浮选机槽体为圆筒形，槽体截面为圆形，槽体相对较深，有利于增加气泡与矿浆颗粒的碰撞机会。槽底锥底形设计，有利于粗重矿粒向槽中心移动以便返回叶轮区再循环，减少矿浆短路，提高选矿效率［3]。

（2）采用叶片后倾、高比转速离心式叶轮，扬送矿浆量大，压头小，功耗低。在叶轮腔配置多孔空气分配器，可使空气预先均匀地分散在转子叶片的大部分区域，提供了大量的矿浆-空气界面，提高空气分散度。空气分配器可采用差异化设计，满足各类矿石的需求。

（3）采用低阻尼直悬式定子设计，采用径向短叶片安装在叶轮周围斜上方，由支脚固定在槽底。可使定子下部区域周围的矿浆流通面积增大，降低矿浆循环阻力和动力消耗，增强槽体下部区域的循环强度和固体颗粒的悬浮能力。

（4）采用双泡沫槽、双推泡锥设计，将泡沫一分为二，缩短了泡沫的迁移距离，减少了泡沫在浮选机中的停留时间，解决了大型浮选机因泡沫输送路径长、目的矿物易脱落泡沫收的难题。

（5）自动化程度高。矿浆液位、风量、轴承及电机温度等过程参数控制等均可在浮选机进行配置，解决了因人工因素造成的指标波动，实现了当地控制、远程在线监控和控制，可大大降低一线工人的劳动强度，改善工作环境。

3 KYF大型浮选机应用实践

KYF系列大型浮选机研制成功后，迅速在国内外各大选矿厂得到了广泛应用，均取得了良好的经济效益和社会效益［4-5]。

3.1 乌努格土山铜钼矿

乌山铜钼矿一期设计规模为3.0万t/d，2009年8月建成投产，选厂分两系列生产，共32台KYF-160充气式机械搅拌浮选，每个系列分别采用16台浮选机进行粗扫选，当前实际处理能力已达4.0万t/d［1-2]。在KYF-160浮选机应用的基础上，矿山进行二期建设，设计规模为3.5万t/d，并于2012年7月在乌山铜钼矿二期投入使用16台KYF-320浮选机，平衡运行至今，目前16台KYF-320浮选机处理能力已达4.2万t/d。生产实践表明，KYF-160和KYF-320两个型号浮选机在乌山应用后，运行稳定，运转率高，自动化程度高，易于稳定矿化泡沫层，浮选指标优异［1]。

3.2 鹿鸣钼矿

伊春鹿鸣钼矿设计规模5.0万t/d，2013年12月选厂开始带料生产。该矿是目前国内单体钼矿石单系列处理量最大的选矿系统［6]。该钼矿是大型浮选机应用成功的一个典范，流程中采用了三种规格的KYF大型浮选机，快速浮选采用2台KYF-130型浮选机，粗扫选采用18台KYF-320型浮选机，钼预精选采用了4台KYF-100型浮选机，钼精扫选采用了6台KYF-130型浮选机。实践应用表明，各大型浮选设备运转状态良好，浮选指标稳定，钼回收率达86%以上。

3.3 德兴铜矿

2009年江铜集团大山选厂进行了9.0万t/d技术改造工程，其中老系统6.75万t/d，增加一个2.25万t/d的新系统，老系统改造采用KYF-200型浮选机18台，新增加系统采用KYF-160型浮选机9台［4],精选作业选用了18台KYF-70浮选机，选硫作业选用了10台KYF-70浮选机，是当时国内选矿厂使用浮选机规格最大，使用大型浮选机最多的选矿厂。应用结果表明，浮选机性能优异，搅拌力强，矿浆流向稳定，矿浆悬浮性良好，空气分散高效，选别性能良好，铜粗选回收率达86%以上。

泗洲选厂原一段浮选共7个系列，采用110台JJF-16浮选机，装备及自动化控制水平低。引入北京矿冶科技集团KYF-130浮选机，在维持总生产规模3.8万t/d不变的情况下，在铜品位和回收率略有提高的前提下，能耗较同类型浮选机有一定降低［7]。

3.4 东升庙铜铅锌矿

内蒙古东升庙矿业公司2013年新建了设计处理能力5000t/d的新选厂，浮选工艺采用“铜铅混浮-铜铅分离-尾矿选锌-最后选硫”的工艺流程。大型浮选机主要应用于铜铅粗扫选、锌粗扫选作业和硫粗扫选作业。铜铅粗扫选作业采用9台KYF-50型浮选机，锌粗扫选作业采用10台KYF-100型浮选机，硫粗扫选作业采用3台KYF-100型浮选机。新选厂锌选矿回收率较老系列明显升高，达到90%左右。新选厂所使用的“半自磨+100m3大型浮选机”在我国铅锌有色金属矿山尚属首例。

3.5 紫金山铜矿

紫金山铜矿设计日处理规模达4.5万t/d，浮选采用两个系统进行生产，铜、硫粗扫选作业均采用KYF-320型浮选机，铜精选作业和硫精选作业均采用KYF-70型浮选机。投产以来，生产运行稳定，浮选指标良好。

3.6 特罗莫克铜矿

中铝秘鲁特罗莫克铜矿拥有当量铜金属资源量约1200万t，约占中国国内铜资源总量的19%，项目设计年产铜精矿含铜22万t，设计服务年限超过30年,是全球最大的单条铜矿选矿生产线，2013年12月11日投入生产运行。该项目采用了北京矿冶科技集团生产的28台KYF-320浮选机［8]，投产运行以来，设备运行稳定可靠，保障了选厂的稳定生产。目前二期项目正在建设中，预计2020年投产。

4 结语

KYF大型浮选机作为大型浮选机的代表，适应了浮选设备的大型化和高效化的发展需求，促进了矿山大型化和现代化建设的进程，实现了低品位难处理矿产资源的大规模开发与利用，为矿山实现降本增效提供了装备条件。