浮選柱在銅礦選礦作業中的應用

李繼才

浮選柱設計結構相對簡單，占地面積較小，作業過程中較為安全，浮選柱一般無機械運動部件，氣泡小且分布均衡，往往用于微細粒礦物的選別，同時非常容易實現生產自動化。浮選柱近年來一般在有色金屬、黃金等選礦中得以非常普遍的應用。本文結合筆者實際工作研究，對浮選柱在銅礦選礦中的應用進行了分析。

銅是一種非常重要的金屬材料，在經濟建設中必不可少，屬于我國有色金屬消費第二。全球銅礦資源十分豐富，但可開采的礦藏卻較為稀少，同時銅屬于一種不可再生資源，近年來其產量越來越少，促進銅品位和回收率的提升對于經濟建設而言具有非常重要的意義，浮選柱的應用能夠有效達成這一目標。

1 浮選柱的作業流程

浮選柱組成結構相對簡單，通常是柱體和氣泡發生裝置組成。柱體一般包含了礦化區與精選區兩個部分，浮選柱一般是細長筒狀，高度約為9到15m，直徑約為0.5到3m，斷面往往是圓形或矩形。直徑超過2m的浮選柱基本上在柱體內部沿軸安裝了整流板。

浮選柱通常屬于自充氣的筒狀，在礦漿混合運動的過程中，讓壓縮空氣經過多孔媒體，實現助力混合和充氣，同時還包含了給礦器、泡沫槽以及管網等部件。浮選柱有一個精選區，處在給曠器和筒頂之間，功能為提升泡沫品位。捕集區能夠自動收集浮出的礦物。在其正常作業過程中，礦漿從給礦器中進入，依靠多孔媒體，以空氣壓縮為動力，從簡底進入，氣泡逐漸產生，礦物顆粒此時逐漸下降，出現的氣泡開始上升，兩種物質產生碰撞，進而實現礦化。逐漸上升到頂端的泡沫產生大量泡沫群，其中蘊含的礦物質即為精礦。

2 浮選柱作業效率的影響因素

一是起泡劑的具體用量，從浮選柱的作業流程可以了解，要確保細微粒礦的浮選效果，要求控制氣泡的直徑。在礦漿中加入起泡劑能夠促進空氣在礦漿中分散成小氣泡。同時起泡劑還能夠有效延長其在筒體中的停留時間，如此即可提高氣泡和礦粒之間發生碰撞的概率，從而增強礦石分選效率；二是循環壓力，提高循環壓力，氣泡發生器充氣速度提高，單位時間內筒體中礦漿含氣泡數量增加，礦粒和氣泡之間發生碰撞的概率提升，因此銅礦回收率也有所增加；三是入料濃度，這是非常關鍵的一個影響指標，對浮選柱有效作業會產生非常大的影響，入料濃度和單位體積礦漿中包含的礦物顆粒屬于正比關系，入料濃度越大，后者越多；四是簡體高度，浮選柱簡體高度的增加，礦粒和氣泡在簡體中停留的時間就會增加，礦粒和氣泡之間就能夠更加有效的發生碰撞，能夠促進精礦回收效率的提升。

3 浮選柱在銅礦選礦作業中的應用與改進

3.1 浮選柱在銅礦選礦作業中的應用

銅礦石一般來說都伴有金、銀、鉛等有價金屬，性質相對復雜。若選擇過去那種機械攪拌浮選機進行選礦，不僅工藝流程長，同時成本也相對較高，因此使用浮選柱進行選礦作業。

A 銅礦屬于大型斑巖銅礦，其中含有黃銅礦、黃鐵礦以及輝鉬礦等金屬礦物。A銅礦還伴有金銀等金屬。應用從國外購置的中2.4m×10m的CPT浮選柱，從而取代傳統浮選機進行銅礦精選；B銅礦同樣屬于大型礦山，產出銅鐵等金屬礦物，主要以黃銅礦為主，伴有斑銅礦，銅藍的含量不多，應用浮選柱進行選礦相對于傳統浮選機三段精選能夠獲得更好的效果，有效促進了選礦精度和效率的提升，表現出選擇性更高以及高富集比的優勢；C銅礦為斑巖一矽卡巖型銅礦床，其中主要是黃銅礦、雌黃鐵礦以及黃鐵礦等，C銅礦應用中3英寸的CPT浮選柱，其給礦量以及排礦量屬于無級變速模式，液位通過PID進行控制，林洗頭以及供風屬于在線檢測模式，是微型工業浮選柱。

3.2 浮選柱的改進

第一，在浮選柱作業工藝中增設礦再磨流程，優化藥劑品種后即便可以增加銅精礦回收效率，但其提升幅度不高，同時還可能出現硫化物殘留，對選銅效率造成影響，不具備性價比，因此可選擇增加礦再磨作業流程，處理殘留化合物顆粒。精選1尾礦經過浮選柱精掃選，精掃選精礦與精選2尾礦合并返回，精掃選尾礦閉路磨礦，預先檢查分級產品與掃選1精礦合并后返回。設置再磨流程后讓品位與回收率提升了0.58與3.52個百分點。第二，增設精選作業，促進回收率的提升，把浮選柱精選設置到作業流程中來，選礦精度和效率都能夠有效提高，有助于精礦生產，促進品位提高。

4 浮選柱技術的未來發展

4.1 氣泡發生裝置的好壞直接決定了浮選柱工作效率的高低。如果充氣材料質量不達標，氣泡發生裝置長期運行之后往往會產生堵塞、腐蝕的現象，在很大程度上影響到浮選柱實際作業效率。所以，應當盡快研究更加耐磨、抗沖擊以及耐腐蝕性較強的重啟材料，確保浮選柱技術能夠在礦選作業中得以更加廣泛的應用。

4.2 因為氧化礦的浮選過程中泡沫產率相對較大，使用浮選柱作業時，傳統水消泡不徹底，造成攪拌槽可使用體積減少，往往會產生跑槽或者冒槽的問題。和浮選柱配套的消泡設備是決定其未來推廣普及的重要因素，必然會更加重視。

4.3 浮選作業的自動化控制對浮選柱的發展應用意義重大。未來進一步促進PID和PLC系統在浮選柱作業中的應用，建立更加完善的給藥系統、沖水控制系統和泡沫層檢測系統，讓浮選作業實現更加智能化和自動化發展，是未來的一個重要發展趨勢。

4.4 浮選柱不管是在黑色金屬或者有色金屬選礦中的都得到了較為廣泛的應用，工業效果較為理想。但近年來國內礦產資源日益減少，二次資源利用受到了的關注和重視，怎樣依托浮選柱的優勢，將其逐漸應用到二次資源選礦作業中，這是未來的一個重要課題。

隨著國內礦產資源的逐漸減少，更加節能的浮選柱設備也發揮著日益關鍵的作用和價值。另外，浮選柱零部件制造材料、相關設備和自動化控制系統都是促進浮選柱技術發展和普及的重要因素，必須要更加深入的對其進行研究，才能夠保證我國礦產資源都能夠得以高效利用。

總而言之，浮選柱在銅礦選礦作業中的應用具有非常大的優勢，如空間占用少、成本較低、自動化水平較高、精礦質量較高等。其不單單在銅礦選礦中得以廣泛應用，在其他很多礦選作業中也逐漸普及，同時浮選柱對各類礦石和尾礦資源表現出極高的回收價值，可有效控制成本，促進經濟效益的提升。