?660旋流器結構參數優化實踐

朱圣林

(江西銅業集團公司德興銅礦，江西德興 334224)

?660旋流器結構參數優化實踐

朱圣林

(江西銅業集團公司德興銅礦，江西德興 334224)

泗選廠Φ3.2×3.1m球磨機在將螺旋分級改為旋流器分級后，因國內無參考配置，初期未找到合適參數，致使分級效果差，影響浮選指標。本文著重介紹該廠對該旋流器結構參數進行的一系列優化配置實踐，并最終找到了較佳配置，提高了分級效果。

?660;旋流器;結構參數;優化;配置;實踐

1 引言

德興銅礦為典型的特大型斑巖銅礦，產于斑巖體淺部的內外接觸帶，礦化過程呈過渡變化，礦石構造比較簡單，以細脈浸染狀構造為主。礦石結構以粒狀結構為主，交代殘余結構次之，還有環狀結構等。礦石的主要成份簡單，而次要及少量礦物成份復雜。金屬硫化礦物以黃銅礦、黃鐵礦為主，其次有輝鉬礦、砷黝銅礦、銅蘭、斑銅礦、閃鋅礦等，還有少量金銀礦物，金屬氧化礦物主要有金紅石、鏡鐵礦、磁鐵礦等，脈石礦物以絹云母、石英為主，絕大部分為熱液蝕變礦物。礦石比重2.68～2.77，礦物類型以原生礦為主，原礦含銅品位低，但易磨易選。德興銅礦泗洲選礦廠磨二工段1971年建成投產，其一段磨礦分級設備一直以來均采用雙螺旋分級機，因其分級效果差，故障率高，致使浮選指標較低。2007年底該廠陸續將一期的螺旋分級改造成旋流器分級，并增加了部分磨礦分級自動控制系統，如泵池液位監控、砂泵變頻調速、磨礦前后補加水安裝流量計等，操作時通過砂泵變頻調速來穩定泵池液位，以達到磨礦分級系統的平衡。但是由于初期旋流器結構參數不合理，致使分級效果并不理想。

2 工藝流程及工藝要求

磨二工段的工藝流程是一段粗磨粗選，粗精礦再磨再選，中礦選擇性再磨，旋流器選硫，最終得到合格的銅精礦、硫精礦。一段磨礦設備共8臺套，均采用?3.2×3.1m短筒型球磨機，一段分級設備改造前采用?2.4m沉沒式雙螺旋，改造后則選用?660旋流器。工藝要求球磨給礦粒度P80在8.9mm以下，一段磨礦分級溢流細度-200目＞63%、+80目＜7%，溢流濃度控制范圍為29～34%，一段磨礦分級返砂比控制要求為300～500%，給礦壓力要求為0.03～0.1MPa。

3 ?660旋流器結構參數的優化配置試驗

3.1 旋流器主要結構參數及其對分級效率的影響［1-5］

(1)旋流器進料口。其大小影響旋流器分級效率及生產能力，過大或過小分級效果都不好，當給礦粒度較粗、給礦壓力較低時，進料口與旋流器直徑的比值以0.16～0.2為宜。

(2)沉砂嘴直徑。在實際操作中是可調節因素。沉砂口減小，則沉砂量減少，濃度增高，細粒含量減少，溢流中粗粒級增加。沉砂口增大，情況相反。

(3)溢流管直徑。其大小應與旋流器直徑成一定比例，一般為0.2～0.4D。增大溢流管直徑，溢流量增加，溢流粒度變粗，沉砂中細粒含量減少，沉砂濃度增大。

(4)溢流管插入深度。位置在給礦口上部邊緣和圓柱體下部邊緣之間，深度一般為0.7～0.8圓柱體高度，插入過深或過淺都會使溢流變粗，分級效率下降。

3.2 旋流器型號及初步結構參數選擇

根據“德興銅礦泗洲選礦廠技改方案設計”［6］，該廠確定使用?660旋流器，并在試驗初期選擇結構參數為:進料口255×250mm、沉砂嘴直徑?140mm、溢流管直徑?180mm、溢流管插入深度390mm。首先在該廠1#球試用，經過一段時間的試運行，分級效果不大理想。2009年2月底，為考察該旋流器的分級情況，該廠組織技術人員對1#進行了磨礦分級流程考察，考察時球磨機平均臺效50.5t/h，具體考察數據見表1。

表1 1#球磨礦分級效率

結論:從磨礦分級流程考察情況來看，該旋流器返砂比過高，分級效率低，磨礦分級溢流-200目偏低。

3.3 ?660旋流器沉砂嘴、溢流管尺寸優化配置試驗

為了探索較佳工藝參數配置，2009年3月，該廠對1#球旋流器部分結構參數進行了變更，將沉砂嘴直徑由?140mm換成?145mm、溢流管直徑由?180mm換成?190mm。經過一段時間的試運行，分級效果也不理想。3月底，對該球組織開展了磨礦分級流程考察，考察時磨機平均臺效51.5t/h，其考察數據見表2。

表2 1#球磨礦分級效率

結論:本次考查1#球的分級效率及返砂比比上次考查時要好，但返砂比仍略為偏大，分級效率仍不高，磨礦分級溢流-200目偏低。

3.4 沉砂嘴、溢流管尺寸及溢流管插入深度優化試驗

2009年4月，該廠繼續對1#球旋流器部分結構參數又進行了變更，將沉砂嘴直徑由?145mm換成?135mm、溢流管直徑由?190mm換成?200mm、溢流管插入深度由390mm換成380mm。經過一段時間的試運行，分級效果有所改善。4月底，該廠組織技術人員對1#進行了磨礦分級流程考察，考察時磨機平均臺效51.4t/h，其考察數據見表3。

表3 1#球磨礦分級效率

結論:本次考查1#球的分級效率較好，但返砂比仍偏大，磨礦分級溢流-200目偏低。

3.5 ?660旋流器給礦口尺寸優化試驗

2009年9月，該廠又分別在1#球及3#球進行旋流器結構參數配置試驗。其中1#球旋流器結構參數為進料口255×250mm、沉砂嘴直徑?140mm、溢流管直徑?200mm、溢流管插入深度380mm。2#球旋流器結構參數為進料口260×255mm，其它參數與1#球一致，并均在給礦管上安裝了壓力表。經過一段時間的運行，效果非常理想，達到了試驗目的。10月初，該廠組織技術人員同時對1#球及3#球進行磨礦分級流程考察，考察時1#球平均臺效51.2t/h，3#球平均臺效52.1t/h，其考察數據見表4。

表4 各球磨礦分級效率表

結論:

(1)從現場給礦壓力表顯示，1#球旋流器給礦壓力在0.1-0.12MPa，3#球旋流器給礦壓力在0.05 -0.07MPa，從數據來看，1#球旋流器給礦壓力偏大，3#球旋流器給礦壓力較合適。

(2)從返砂比和分級效率數據對比來看，3#球旋流器明顯優于1#球旋流器，3#球磨礦分級溢流濃細度均達到工藝要求。

4 結語

旋流器結構參數的優化對提高磨礦分級質量和選別指標起到至關重要的作用，尋找適合的旋流器結構參數配置需要結合生產實際進行漫長探索，該廠與旋流器生產廠家一道進行了將近一年的多次探索實踐，最終找到了一組較佳結構參數配置，從而使該廠的磨礦分級質量有了明顯改善。

［1］蔡經福.現代大型銅選廠培訓教程［M］.中國江西銅業公司德興銅礦，1993年.

［2］劉常詩.選礦廠設計［M］.長沙工業高等?？茖W校，1994年.

［3］楊順梁，林任英.選礦知識問答［M］.冶金工業出版社，1999年.

［4］高晨曦.旋流器入口結構優化及制造技術研究［D］.大慶石油學院，2002年.

［5］蔣巍.新型固-液水力旋流器結構設計及分離性能研究［D］.大慶石油學院，2005年度.

［6］南昌有色冶金設計研究院.關于報送“德興銅礦泗洲選礦廠技改方案設計”的函［R］，南冶設工字［2001］140.

The Optimization Practice of ?660 Cyclone Structure Parameter

ZHU Sheng-lin

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

After ?3.2×3.1m 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.

?660;cyclone;structure parameter;optimization;configuration;practice

TD453

A

1009-3842(2011)04-0017-02

2011-04-12

朱圣林(1976-)，男，漢族，江西臨川人，選礦工程師，主要從事選礦技術管理工作，E-mail:zhushenglin7603@sohu.com