CCF浮选柱在钼和钨浮选的应用

0　引言

随着科技的不断发展，钨、钼广泛地应用在航天、冶金、农业等领域，但钨、钼在地球上的蕴藏量很少，且在国内许多大型的钼矿床中，伴生低品位的难选的钨矿。目前为了利用该类矿石，国内进行的选矿研究方法包括单一重选、重选-浮选、加温浮选、浮选-重选-磁选-浮选和重选-浮选-浸出流程。但由于选钼尾矿中白钨矿的品位过低，且白钨矿嵌布粒度极细，采用传统的选矿时，会出现矿泥罩盖、浮选药剂的吸附和矿浆的团聚都会对白钨矿的分选有影响[1～2]。

目前，含钼矿石的贫化率不断提高，导致选矿厂的规模扩大，但采用浮选机分选时，增加了设备在布置、检修、维护和控制上的困难，从而提高了单位矿石的处理成本，因此研究高效的浮选药剂和合适的工艺流程或者开发大型化和高效化的浮选设备具有重大意义。浮选柱与浮选机相比，有占地面积小、易维修等优点。此外，由于浮选机的机械搅拌作用，细粒级颗粒获得的能量较少，降低了矿物和气泡的碰撞矿化，因此，在浮选细粒矿物时，浮选柱也具有一定的优势[3]。长沙有色冶金设计研究院有限公司研发的CCF浮选柱在对钼矿的粗选、精选和钨矿的粗扫选都取得较好的工业指标。

工程结构是一门理论与实践结合的专业课程，也是一门集材料、设备、工艺、方法和管理为一体的综合性应用技术。该课程应用范围较广，基础性较强，是工程管理专业十分重要的课程之一，也为本专业其他课程的学习奠定了重要的基础。

1　CCF浮选柱的结构特点

浮选柱选矿的关键问题是气泡发生器磨损过快且容易堵塞，CCF浮选柱采用喷枪式发泡器(已获国家专利，专利号ZL200420069268.2)，喷出的高速气流在矿浆中产生微泡，喷嘴采用渐开线变孔径式喷嘴，较国外等径出口喷嘴减小了孔壁对气流的边缘阻力，使喷嘴喷出的气流速度径向等速，从而产生的气泡微细，大小均匀，且喷嘴耐磨，枪管不易堵塞。另外，自主研发的尾矿调节阀，采用PLC技术，能够很好地控制矿浆的液位平衡，且在U形尾矿管中设计了高压冲洗水和放空阀，克服了尾矿管易堵塞的问题。

CCF浮选柱属于高柱形浮选柱[4]，高度一般约在10m，矿浆经泵输送到柱体约2/3位置，采用逆流碰撞矿化的原理，矿物在柱体间自由沉降的过程中，形成了捕收区和精选区两个部分。在捕收区，由于CCF浮选柱中气泡微细、均匀，因此能够强化与目的矿物的矿化作用，在精选区，在冲洗水的作用下，能够减少脉石矿物在泡沫中的夹杂，因此CCF浮选柱可有效提高目的矿物的回收率和品位。

2　CCF浮选柱的工业应用概况

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大学生对体育锻炼的不重视，使自主锻炼的习惯难以形成，就业和考研的压力使大学生将大量的精力和时间投入到各种学习和测试中，过少的运动量难以促进血液在内脏器官中的循环流动，致使脑细胞供血供氧不足，从而导致头晕头痛、反应迟钝、胸闷气短、学习效率低下、精神不振等一系列亚健康表现。

3　CCF浮选柱在洛钼集团的应用

洛钼集团是一家以钼钨的采、选、冶、深加工为主，集科研、生产、贸易为一体的海外上市公司，公司市值居世界矿业前30位。截止2007年4月，拥有采选能力30 000 t/d，生产规模在国内同行业中位居前茅。

2004年以前，洛钼集团三个选矿公司的处理能力约为1 000 t/d，选矿设备均为浮选机，钼的精选一般需要8～9次作业才能得到品位约为45%的钼精矿产品，且工艺流程长、设备多、占地面积大、能耗高、精矿产品质量还不高。为了满足市场对钼精矿产品的需求，集团从2004年开始采用浮选柱+浮选机联合浮选流程(简称为柱机联合流程)先后对三个选厂分别进行了改扩建，粗选作业采用大型浮选柱，精选采用3～4次浮选柱代替原来的8～9次浮选机精选作业，扫选作业采用大型浮选机选别，实现了一次浮选柱作业替代原来二到三段浮选机作业。柱机联合流程及大型浮选设备的投入使用，不仅简化了工艺流程，而且大幅提高了选厂的单位生产能力，钼精矿选矿指标也得到了明显的改善。改造前后钼精矿指标分别见表1、2。

——和充气机浮选机相比，CCF浮选柱更能有效地分选细粒级别矿物，使用的药剂消耗量更少，且获得钼精矿和白钨精矿指标要优于浮选机，而且和浮选机相比，CCF浮选柱易维修和维护，占地面积小，能耗要降低25%以上，对于建设资源友好型社会具有重大的贡献。

 

表1　改造前钼精矿各项指标(%)

  

类别品位(%)原矿精矿精矿回收率(%)功率/kW一公司0.11944.5081.34206二公司0.14947.7681.69310三公司0.13845.6878.07240

 

表2　改造后钼精矿各项指标

  

类别品位(%)原矿精矿精矿回收率(%)功率/kW一公司0.13949.1881.98144二公司0.14148.7182.00236三公司0.13648.2580.33119

此外，三道庄矿区伴生着低品位的白钨矿，总量为50.25万t，但矿石中白钨的品位低，仅约为0.06% [6]，由于缺乏高效的选矿设备和工艺技术，每年有5 000 t钨矿被排放到了尾矿库，造成了资源的浪费。2003年，栾川钼业建成了4 500 t/d白钨回收选厂，在2005年经改造扩展到1 5000t/d。原来采用浮选机进行分选，脱硫流程为一粗两精二扫，白钨粗选流程为一粗三精三扫，为了缩短工艺流程、减少对设备的管理负担和生产费用，改造后采用CCF浮选柱进行分选，流程得到了优化，脱硫流程为一粗一扫，白钨粗选流程为一粗一扫。随后在2008年分别建成了6 000 t/d的钨业一公司和8 000 t/d的钨业二公司，其生产工艺流程和4 500 t/d的选厂基本一致[1]，钨选别指标见表3。

从表3中可见，白钨的入选品位约在0.06%，入选品位低，但分选后白钨一公司和二公司得到的白钨精矿品位约在24%，回收率达到73%，4 500 t/d选厂白钨精矿品位和回收率分别为19.63%和59.67%，这对低品位的白钨综合利用做出了巨大的贡献。

 

表3　白钨选别指标

  

项目白钨品位(%)原矿精矿回收率(%)4500t/d选厂0.058819.6359.67白钨一公司0.05324.7973.06白钨二公司0.071323.5273.69

4　CCF浮选柱在百花岭的应用

精准扶贫的根本是公共财政资金。赣州作为一个欠发达地区，怎样把有限的资金集中在刀刃上，是一个很大的考验。

 

表4　百花岭选矿指标

  

类别钼品位(%)药剂消耗/g·t-1原矿精矿尾矿P-NOKESYC改造前0.13952.360.4285.026.7改造后0.13757.580.3074.217.4

5　CCF浮选柱在柿竹园的应用

柿竹园2 000 t/d多金属选矿厂主要生产钨、钼和铋，原矿石钼的入选品位为0.083%，钨的品位为0.55%，其中白钨矿占69%。为了更有效地利用这部分资源，在钨钼铋粗选和钼铋分离作业使用了CCF浮选柱，在工业生产中得到钼精矿品位和回收率分别为46.37%和83%，白钨精矿的品位和回收率分别为66%和49.70%。此外，对主干流程在分别采用浮选柱和浮选机时的投资进行了对比[8]，结果见表5，可见主干流程采用浮选柱时，年装机功率要比浮选机少546.3 kW，但是设备投资要高349.7万元，如果工业电价1元/kW，那么在半年的时间里就可收回投资。

从2004开始，CCF浮选柱陆续应用在栾川钼业三道庄矿区的选矿一公司、二公司和三公司，随后在全国得到了推广，目前有300多套产品在全国各地使用，主要的使用企业包括洛阳栾川钼业集团有限公司、金堆城钼业公司、洛阳龙宇山川钼业有限公司、湖南柿竹园有色金属有限公司等，分选的矿物也从钼矿和钨矿拓展到了铋、镍、铜、硫、萤石等矿物。

 

表5　浮选柱和浮选机在柿竹园应用的方案比较

  

类别设备及安装费用/万元总功率/kW厂房占地面积/m2方案1778.22999.41170方案2428.51545.71440方案1-方案2349.72-546.3270

6　结语

——CCF浮选柱采用径向等速喷枪式气泡发生器，气泡微细均匀，在分选过程中，CCF浮选柱强化了矿物在分选时和气泡矿化作用，同时弱化了脉石矿物的夹杂作用。

从表1、2中可见，一公司改造后的精矿回收率只有微量的上浮，但精矿品位却上升了4.68%，钼精矿达到了国家一级品的质量标准[5]；二公司改造后精矿的富集比从320.5提升到了345.5，回收率上升了0.31%；三公司精矿品位和回收率都有大幅上升，分别提升了2.57%和2.26%。由于设备大型化和高效化，改造后的设备节能25%以上。

[1] 李小健.选钼尾矿回收低品位白钨矿的实践[J].中国矿山工程,2012(2)：20-23.

[3] 周凌峰,张立明,甘正如.浮选柱强化细粒分选的研究[J].有色金属(选矿部分),2004(4)：33-35.

——CCF浮选柱在洛钼集团、金堆城矿业公司和柿竹园等企业的成功推广，尤其对栾川三道庄矿区低品位的白钨矿分选做出了突出贡献，从而实现了大规模地利用低品位的白钨矿，达到了资源的有效综合利用。

百花岭选厂是金堆城集团的两个选矿厂之一，2007年改造以前的流程是一粗两扫八精，为了获得更好的钼矿选矿工业指标，百花岭选矿厂用5台CCF浮选柱取代了原来工艺中的22台BF型浮选机。从表4可见，在原矿入选品位相近的情况下，使用BF型浮选机时，钼精矿品位仅为52.36%，使用CCF浮选柱分选时，钼精矿品位达到了57.58%[7]。工业实践中还发现，在分选-0.019 mm的细粒级矿粒时，使用CCF浮选柱的分选后钼精矿的品位为48.16%，回收率为16.25%，比浮选机的产品分别高出2.0%和1.29%，CCF浮选柱对细粒级矿物的分选效果优于浮选机，且实现了降低厂房空间、减少运营成本和生产管理费用，提高了自动化控制水平。另外，改造后YC药剂消耗量下降了9.3 g/t，P-NOKES药剂消耗量从下降到0.8 g/t，因此可以看出， CCF浮选柱消耗更少的选矿药剂，从而降低了药剂成本和选矿废水的处理费用。

[2] 徐志昌,江萍.从栾川浮选钼尾矿中综合利用白钨矿的过程研究[J].中国钼业，2002(5):5-9.

参考文献：

[4] 刘炯天,王永田,曹亦俊,等.浮选柱技术的研究现状及发展趋势[J].选煤技术,2006(5):25-28.

目前，在造纸工艺中所选择的纤维素原料类型较多，包括杂草纤维如龙须草、荻、苇，农业秸秆纤维如玉米秆、棉秆[6]等，也有采用麻类[7-9]、木材、废纸等纤维素原料[10-11]。不同类型的纤维直接影响最终产品的性能和价格，如草纤维和农业秸秆纤维，不但来源丰富而且价格便宜，但是纤维强度较低，不利于提高增强纸地膜的机械强度，不利于机械化操作。麻类纤维的纤维长度和强度均好于普通秸秆纤维，但是原材料来源和成本是限制其推广应用的基本因素。

[5] 张启溶.选矿厂设计手册[M].北京:冶金工业出版社,2011.

[6] 张燕红.栾川钼矿白钨综合回收产业化前景[J].中国钨业,2002(3):29-31.

基于优化最小化的加强稀疏性的稀疏信号恢复算法······································王 琛 方 勇 黄青华 张立明 (4,572)

[7] 王金玮,刘学军,张晓峰.CCF浮选柱与BF浮选柱在钼精选中的差异[J].现代矿业,2011(5):109-112.

[8] 陈典助.柿竹园金属矿选矿厂设计与生产实践[J].有色金属(选矿部分),2007(2):35-38.