充气式浮选机在红透山选矿厂的应用
1、前言
矿产资源是不可再生资源，随着人们对其不断开采，可利用的资源越来越少。为了最大限度的有效开发利用资源，其中一个重要的任务就是要不断挖掘企业的技术潜力，努力提高选矿技术指标，提高矿产资源的利用率，同时也为企业多创效益。近几年红透山选矿厂围绕如何提高三种金属回收率的问题，进行了一系列的研究和考查，于2004-2006年在铜锌硫浮选工艺中采用了高效充气式浮选机，延长浮选时间，获得了具大成功。通过2a多的运行，铜、锌、硫三种矿物的回收率分别有所提高，为公司创造了较好的经济效益。
2、选厂生产概况
红透山铜矿采选生产系统于1960年投产，当时设计的生产能力为600t/d。1962年生产能力增加到1200t/d，当时选矿厂磨矿流程为一段磨矿。1980年以来，坑口进入深部开采，有用矿物嵌布粒度变细，选矿技术指标下降，磨矿流程由一段磨矿发展到阶段磨矿和铜硫分离中矿再磨，这一段时间实际生产能力为1500t/d。为提高伴生金银回收率，1991年选矿工艺流程从阶段矿铜硫部分混合浮选改为两段磨矿优先浮选，由于该流程对磨矿细度要求较高，生产受到制约，生产能力仅为1200t/d，生产工艺条件达不到设计要求。1995年，矿里铜冶炼厂投入生产，为了平衡采选冶生产能力，以发挥规模效益，适应市场经济发展要求，几年来，选矿厂处理矿量逐年上升，目前已增加到1800t/d。随着处理量的增加，造成铜锌硫及伴生金银等技术指标下降。选矿厂从2000-2005年处理矿量一直在60万t左右，随着处理矿量的大幅度提高，浮选时间相应在减少，浮选时间减少，说明设备能力不足，因此应增加浮选设备的容积提高设备生产能力，来满足生产工艺要求。
选厂浮选工艺设备原来采用的是机械式浮选机，此种浮选机由于使用年限较长，选别效率下降，槽体死区多易造成矿砂沉槽，加之设备陈旧老化，易损件增多，设备故障高，已无法满足生产的要求，设备条件不统一，在进行设备维修及维护上带来很多不方便。所以通过对北京矿冶研究院设计的XCF-KYF浮选机的考察与研究，决定在2004-2006年先后对铜锌硫浮选工艺进行设备换型改造。
2.1、浮选生产工艺现状
红选厂浮选作业的生产设备是1991年7月投入运行的，1995年改造调整后，实际生产能力为1500t/d，铜浮选设备作业容积180m3，锌浮设备选作业容积140m3，硫浮选设备作业容积170m3，此后，为了发挥规模效益，以适应市场经济的发展，红选厂的处理矿量逐年增加，由优先浮选改造之初的43万t/a扩大到目前64万t/a，产量增加了48%。处理矿量的增加造成原有的设备配置与生产作业量不匹配，进而导致选矿工艺条件达不到要求，随着处理矿量的提高，造成浮选设备能力不足，铜锌硫浮选时间减少，金属矿物不能有效的选出而损失到尾矿中，最终影响选矿生产指标，因此决定进行延长浮选时间技术改造。铜尾矿镜下鉴定结果见表1，锌尾镜下鉴定结果见表2。
从表1、表2看出：铜锌在尾矿中连生体状态损失占了一定的比例，说明磨矿细度不够，造成金属损失较大；铜锌在尾矿中单体损失多，说明浮选时间不足导致一部分已单体解离矿物没得到有效回收。
目前总尾矿损失硫在5%左右，而90%以上的硫又呈单体存在。试验研究发现，增加浮选时间，总尾矿含硫可以控制在3%左右，硫总回收率可提高2.07个百分点。考虑到选厂生产实际，增加再磨需要扩大厂房，投入较大，所以通过研究认为相应增加浮选时间能够提高有价元素的回收率，使有价元素得以有效回收。
2.2、改造内容
考虑到目前浮选机槽体已腐烂严重，已到大修周期，结合本次改造，将现有铜作业18台粗扫选浮选机，锌浮选23台浮选机全部拆除，新安装12台10m3，13台8m3充气式浮选机，比改造前增加2台，粗扫选形成每个系列4:2:2配置，硫浮选粗扫选17台全部拆除，新安装12台10m3，6台8m3充气式浮选机，比改造前增加1台，形成每个系列3:4:2配置方案。从场地情况看，现有的每列浮选机改造后总排列长度需要延长，原浮选机基础可全部利用，场内配电柜更新并移至老配电室房内，预防控制柜因水淋及粉尘氧化等腐蚀。改造工程所涉及的封建部分均可在平时正常生产条件下进行，不占用生产作业时间，利用大检修时间进行设备安装。
3、充气浮选机的使用及效果
3.1、使用情况
使用该浮选机后，具有以下优点：①充气浮选机空气分散好，矿浆液面稳定，能形成较厚的泡沫层；②结构简单，维修方便，与JJF浮选机相比，省去假底，倒流环，分散罩等易损部件；③不用调整水轮盖板间隙，安装简便，同时克服了因磨损造成盖板间隙过大，影响浮选机性能等问题；④通过实地考察，有利于提高技术指标。
改造工程总投资528万元，其中设备365万元；备件32万元；电气65.6万元；材料61.4万元；土建4万元。
3.2、效果
（1）技术指标。改造完成后，从根本上改善了浮选时间产工艺条件，因该浮选机效率较高无死区，在原有基础上增加浮选容积28m3，延长浮选时间9.93min，铜锌硫三种元素回收率当年分别提高1.21，2.03和1.74个百分点。
（2）经济效益。处理矿量按60万t计算，铜原矿品位为1.52%，锌原矿品位2.38%，硫原矿品位20.195%，产品按现行价格计算，产出效益达到1252.64万元。
铜增效662.1万元/a；锌增效579.7万元/a；硫增效10.84万元/a。
改造后经营费用主要为电费。改造后浮选作业增加电机容量114.5kW；消耗电费33.77万元/a；总效益1218.87万元/a；投资回收期约为6个月。
4、结语
红透山矿业公司选矿厂在2004-2005年对铜锌硫浮选进行工艺技术改造，设备采用充气式浮选机替代机械式浮选机，增大充气式浮选机容量及台数，从而延长浮选时间。
技术改造后，生产运行平稳，并且克服了原机械搅拌浮选机因沉槽和死区导致浮选效率低的问题；新浮选机定子、转子使用尼龙材料，抗磨性强，延长了使用寿命；空气分散好，矿浆液面稳定，能形成稳定而较厚的泡沫层，稳定精矿质量；与以前浮选机相比，省去了假底、导流管、调节环、分散罩、竖筒等易损件，结构简单，维修方便，设备固障少，浮选效率高；铜锌硫三种元素回收率当年分别提高1.21、2.03和1.74个百分点，年经济效益增加了1200多万元。
红透山矿业公司选矿厂浮选设备采用充气式浮选机替代机械式浮选机，生产运行平稳，技术指标有一定幅度提高，创造了较大的经济效益和社会效益，对同类矿山企业有一定的借鉴意义。
