基于数值示踪试验的浮选柱停留时间分布模型分析

浮选柱是实现泡沫浮选的核心技术装备。由于对细粒矿物优异的分选性能和较低的能耗,使得浮选柱得到了广泛应用。因此,研究揭示浮选柱内流动特性具有重要意义。轴向扩散模型和多槽串联模型是常用的反应器理论分析模型。本文应用轴向扩散模型和多槽串联模型分析了浮选柱流动特性,特别是物料的停留时间分布。采用计算流体力学方法研究了实验室浮选柱内示踪物的浓度变化。基于数值示踪试验,确定了轴向扩散模型和多槽串联模型的特征参数Pe和N。应用轴向扩散模型和多槽串联模型理论预测的浮选柱停留时间分布同试验结果吻合。     

Modeling of bubble surface area flux in an industrial rougher column using artificial neural network and statistical techniques

Previous studies in mechanical and column flotation cells have shown that bubble surface area flux (S_b) is an appropriate indicator of gas dispersion in a flotation cell which has a relatively strong correlation with flotation rate constant. In the present investigation, based on extensive tests conducted in an industrial Metso Minerals CISA flotation column (4 m in diameter and 12 m in height) in a rougher circuit, S_b as a function of the most significant operating variables which affect gas dispersion in a flotation column (i.e. superficial gas velocity, slurry density (solids%) and frother dosage/type) was modeled using artificial neural network (ANN) and statistical (non-linear regression) techniques. The models were developed taking into consideration a data set consisting of 82 experimental tests conducted in an industrial rougher column (at a copper concentrator in Iran) operating under a variety of experimental conditions.This paper outlines the development of the models and validation using a number of randomly selected datasets. Limitations of the present models are discussed and comments and recommendations on further investigations are given.     

浮选柱技术的应用现状及发展趋势

相比于传统浮选机,浮选柱具有结构简单、易于调控、浮选效率高等优势,更适于处理品位低、嵌布粒度细、矿物组成复杂的矿石资源,其研究和应用逐渐成为矿物加工领域关注的焦点。介绍了浮选柱的发展历程和分类,重点阐述了各种新型浮选柱CPT浮选柱、Jameson浮选柱、充填型浮选柱、旋流-静态微泡浮选柱、CCF浮选柱、KYZ浮选柱、CFC浮选柱在矿物浮选中的应用现状,通过与浮选机的浮选指标对比,在处理微细粒难选矿物时,浮选柱具有常规浮选机所不可比拟的分选效果;同时归纳了电解浮选技术、磁浮选技术、流态化浮选技术与柱浮选技术结合的代表性浮选设备—磁浮选柱、电解浮选柱、流态化浮选柱等的应用进展;最后,指出了浮选柱的未来研发方向应侧重于自动控制系统的完善、流体动力学数值模拟的研究以及与综合力场的结合等方面。     

BGRIMM浮选柱技术的发展

评述了北京矿冶研究总院近50年来BGRIMM浮选柱技术的发展概况,着重分析了几种技术上比较成熟的BGRIMM浮选柱,特别对最近10年研制成功的浮选柱作了详细介绍,包括KYZ-A型顺流喷射浮选柱、KYZ-J型机械搅拌浮选柱、KYZ-E型浮选柱、KYZ-B型浮选柱和磁浮选柱等的工作原理、结构特点和应用情况,证明BGRIMM浮选柱在技术和应用上始终处于国内领先水平。     

预浮选式浮选柱处理高浓度煤泥水的试验研究

从提高浮选柱处理高浓度煤泥水效果入手,研究设计了全新给料方式的预浮选式浮选柱试验系统,考察了该浮选柱在不同压力和不同入料浓度条件下的分选效果;通过与传统结构浮选柱的分选效果进行对比,结果表明:在高浓度条件下,预浮选式浮选柱的精煤灰分接近或稍低于传统结构浮选柱,精煤产率提高1～4个百分点,浮选完善指标提高1.2～4个百分点,说明预浮选式浮选柱对高浓度煤泥水的处理效果要好于传统结构浮选柱。     

浮选柱技术的研究现状及发展趋势

简要论述了国内外浮选柱技术的研究现状及发展趋势,指出浮选柱技术是进行微细物料分选的先进技术,主要表现为:①柱分选技术成为研究重点;②柱分选设备的研制成绩显著;③柱分选工艺取得重大突破;④浮选柱自动控制迈上新台阶;⑤柱分选技术应用领域不断拓展。     

高效细粒浮选柱

在充分研究Jameson浮选柱的基础上,结合“矿浆适度紊动”比“矿浆静态”更有利于细粒浮选的新观点,设计高效细粒浮选柱的实验室装置系统并从几方面分析高效细粒浮选柱的高效机理。细粒铝铋回收试验表明,在同等试验条件下,无论是精矿品位还是回收率,高效细粒浮选柱都高于Jameson射流浮选柱和XFD机械搅拌浮选机。     

新型环形浮选柱的研制及试验研究

在研究了浮选原理及现有浮选柱的缺点后,研制了一种新型环形浮选柱。试验证明,在相同的试验条件下,新型环形浮选柱无论是回收率还是精矿品位都比XFD浮选机有优势。     

KYZ4380B型浮选柱系统研究与应用

探讨矿物分选对大型浮选柱的要求,分析大型浮选柱工业应用的结构参数,主要对KYZ4380B型浮选柱系统的发泡特性及浮选动力学特性进行研究,同时还对浮选柱的液位和充气量自动控制进行评价。该大型浮选柱系统在某选矿厂的工业应用,取得良好的生产指标。     

Evaluation of the selective detachment process in flotation froth

The improved selectivity between particles of varying degrees of hydrophobicity in flotation froths has been well documented in literature, especially in the deep froths utilized in flotation columns. The phenomenon is believed to be due to the selective detachment process whereby the least hydrophobic particles are released from the bubble surface upon bubble coalescence. To quantify the selective detachment process, column flotation experiments were performed under various operating conditions that provided varying amounts of reflux between the froth and collection zones. Entrainment was eliminated by the use of relatively coarse 250 × 75 micron material. The flotation column incorporated the ability to provide instantaneous stoppage of the process streams and separation between the collection and froth zones after ensuring steady-state operation of the column. The samples collected from the two zones and process streams were evaluated to quantify the flotation rate distribution of the particles comprising each sample. The flotation rate was used as an indicator of the degree of hydrophobicity and thus a relative measure of the binding force between the particle and bubble in the froth zone. The flotation rate data was used as input into well known flotation models to obtain the froth zone recovery rate and the quantity of material that refluxes between the collection and froth zones.     

浮选柱数学模型研究现状

浮选柱是细粒矿物浮选的有效设备,有着广阔的市场应用前景。研究浮选柱的数学模型,对于物料特性和操作参数已知时预测选别指标、浮选柱的设计放大及浮选过程的控制和优化有着重要意义。本文简要介绍了国内外浮选柱数学模型研究现状。     

高气泡表面积通量浮选柱选煤参数的研究

采用高气泡表面积通量浮选柱浮选肥煤和气煤,检验浮选柱的性能, 探讨浮选规律,并根据试验结果对浮选柱的结构和操作参数进行调整。试验表明,多段发泡器的采用和布置显著增大浮选柱的气泡表面积通量, 还可以使气泡输送某些疏水颗粒的路程得到缩短, 有效地防止气泡的兼并以及疏水大颗粒因输送路程长而脱落的现象, 增加了对物料粒级的适应性, 提高了煤浮选效率。     

Column flotation simulation: A dynamic framework

Since the introduction of column flotation in mineral processing plants in the early 1980s, modelling of this process has become a prevailing field of investigation. Even if significant progresses have been made with every new attempt, most of the proposed models or simulators have been restricted to the steady-state behaviour. When dynamic mass balance equations were considered, a constant pulp level during the simulation was always assumed. The objective of this paper is to present a framework for the fully dynamic simulation of column flotation. The emphasis is placed on the simulation of water, solids and gas flows and their effect on the pulp level and output flow rates.     

基于高浓度煤泥水的柱式主再浮试验研究

分析了目前重介质选煤工艺下选煤厂入浮煤泥水浓度升高对浮选柱分选作业带来的不利影响,提出采用柱式主再浮工艺解决高浓度煤泥水浮选的思想,通过试验验证了柱式主再浮工艺的可行性。柱式主再浮工艺通过主浮保质、再浮保量可保证浮选效果,解决了浓度高煤泥水浮选效果差的问题。通过正交试验研究影响柱式主再浮工艺分选效果的工艺参数,对精煤产率的影响程度大小为主浮压力>再浮压力>浓度;对精煤灰分的影响程度大小为主浮压力>浓度>再浮压力;对浮选完善指标影响程度大小为主浮压力>再浮压力>浓度。     

高气泡表面积通量浮选柱浮选硫化铜矿参数的研究

通过浮选硫化铜矿的研究，检验高气泡表面积通量浮选柱的浮选性能，优化主要结构参数和操作参数。研究表明，高气泡表面积通量浮选柱采用多段相互独立的发泡器，可以在表观充气速率较高的情况下，不增大气泡直径，而增加气泡数量，从而有效地增大气泡表面积通量，并且减少了气泡在浮升过程中兼并的可能性，避免了疏水颗粒的脱落和因气泡携带能力不足导致的回收率损失，对分选效率的提高有着十分显著的效果。高气泡表面积通量浮选柱浮选硫化铜矿，在精矿品位下降不大的情况下，回收率可提高10个百分点以上。     

细粒矿物浮选技术和高效浮选柱研究进展

在分析细粒矿物浮选特性的基础上,综述了载体浮选、絮凝浮选、生物浮选、综合力场浮选等近年来应用广泛的新型细粒矿物浮选技术,并介绍了Jameson浮选柱、充填式浮选柱、旋流-静态微泡浮选柱这3种高效细粒矿物浮选柱,最后对细粒矿物浮选技术今后的研究方向进行了展望。     

某细鳞片石墨柱浮选新工艺研究（增刊）

黑龙江某细鳞片石墨矿采用浮选工艺进行选别,采用改进后的KYZB型浮选柱,对生产现场中不同浮选作业的矿浆,进行了充气量、给矿速度等不同浮选条件下的鳞片石墨柱浮选新工艺研究。研究结果表明,相比于浮选机,KYZB型浮选柱精矿回收率偏低,但是可以获得固定碳含量更高的浮选精矿。通过浮选柱产品的粒度筛析,查找了回收率偏低的原因和鳞片石墨柱浮选的重要影响因素。     

浮选柱在某选矿厂铜镍分离作业中的应用实践

为改善某选矿厂一期和二期生产线浮选过程能耗高、指标波动大、自动化程度低的现状,将在工业试验阶段运行良好的浮选柱应用到三期新建浮选系统中。针对浮选柱系统投产后存在的问题,进行了合理地适应性工艺改进,将铜镍分离浮选工艺优化为一次粗选、三次扫选、四次精选的柱机联合流程,使铜镍互含指标基本达标,同时降低了电能消耗,提高了浮选生产效率,为浮选柱在铜镍分离作业中的进一步推广运用奠定了基础。     

CPT浮选柱在锡铜硫化矿浮选中的应用

介绍了CPT浮选柱的系统结构、工作原理及在云南某锡铜硫化矿选矿厂中的应用情况。生产实践表明,用CPT型浮选柱代替传统的槽式浮选机进行铜精选作业,在回收率变化不大的情况下,能有效地提高铜精矿品位,同时简化了铜精选流程、节省了空间、降低了能耗,达到了提质增效的效果。     

浮选柱的研究应用及发展趋势

回顾浮选柱的发展历程,在学习国内外相关文献的基础上,总结浮选柱研究应用现状,结合国内外浮选柱的生产实践,分析浮选柱的优势与局限性,提出浮选柱的发展方向。