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产品知识
BGRIMM浮选机的发展

      关键词: 浮选机|矿用浮选机|浮选技术|浮选机工作原理|浮选机型号介绍|浮选机安装使用维护

      BGRIMM系列浮选机目前已有十多种型号、近百种规格的浮选机及浮选机联合机组。BGRIMM系列浮选机已在中国已推广应用一万多台,占全国浮选机应用总量的85%以上,与国内外同类浮选设备相比,BGRIMM系列浮选机对不同性质矿石选别的适应性强,对浮选作业不同阶段的适应性强,能满足不同目的和要求的浮选及浮选作业,专用的选氧化矿、选金及闪速浮选设备填补了国内外空白;BGRIMM系列浮选机与传统浮选机相比,节能幅度一般在15-40%左右;槽内流体动力学条件合理,吸气量大,从而可节省药剂消耗幅度平均在10-20%;叶轮圆周速度和转速较低,矿浆流线合理,故叶轮、定子的寿命较长;空气分散均匀,浮选机的效率高,充气量调节容易;安装和维护简便;可在全载荷下开、停车; BGRIMM系列浮选机可完全满足人工控制、电动控制和自动控制浮选液面的要求;BGRIMM系列浮选机为选矿厂的日常操作、管理和进一步提高选别指标创造充分条件。BGRIMM现代浮选机技术已经达到了国际先进水平。

        北京矿冶研究总院自60年代以来,致力于BGRIMM系列浮选设备技术的研究及推广应用,近20年来,BGRIMM系列浮选机研究的总体思路在于立足国内实际,充分调研分析现有浮选机存在的问题,研制新型浮选机叶轮-定子系统,简化浮选机结构,建立适合矿物选别要求的矿浆运动路线,改进浮选机槽体结构及矿浆循环方式,提高浮选机对不同矿物、不同粒级矿物的适用性及浮选机大型化方面进行了大量的研究工作,分别确定了最佳技术参数及流体动力学技术路线,制定了合理的技术方案,均取得了很大成功。最近几年,BGRIMM系列浮选机在通用化、多样化、大型化、系列化和利用综合力场的应用研究方面又迈出了开创性步伐,其中包括适于选氧化矿浮选设备、高效低耗自吸式机械搅拌浮选机研究、粗颗粒矿物浮选设备、闪速浮选设备、充气自吸浆式浮选机研究、充气机械搅拌式浮选机及液面自动控制系统、浮选机联合机组及浮选机大型化、系列化等方面的工作。形成了具有鲜明特点的现代BGRIMM浮选机技术。
 
1. BGRIMM自吸矿浆充气机械搅拌浮选机(XCFII型)
    一般充气机械搅拌式浮选设备因不具备自吸矿浆的能力,故必须阶梯配置,中矿需泡沫泵返回,造成选厂流程复杂,基建投资或改造费用高昂。针对这种情况,BGRIMM系列吸浆式充气机械搅拌浮选机应运而生,在这类浮选机中, XCFII型吸浆式充气机械搅拌浮选机的技术性能最为突出,它不仅具有一般充气机械搅拌式浮选机的优点,而且能自吸给矿和中矿。该机的叶轮由上叶片、下叶片和大隔离盘组成。上叶片为辐射直叶片,下叶片为后倾某一角度的多边形叶片,隔离盘直径大于或等于叶片外圆直径。上叶片主要从槽外吸入矿浆并与盖板一起组成吸浆区,下叶片负责循环矿浆和分散空气称为充气区,隔离盘将充气区和吸浆区分开,它的设计直接影响着浮选机的吸浆能力,空气分配器安装在叶轮充气区中。该机工作原理为:当叶轮旋转时,叶轮上叶片抽吸给矿及中矿,槽内矿桨从四周经槽底由叶轮下端吸入到叶轮下叶片间,与此同时,由鼓风机给入的低压空气通过分配器进入叶轮下叶片间,矿浆和空气在叶轮下叶片间进行充分混合后,从叶轮下叶片周边排出,排出的矿浆空气混合物与上叶片排出的矿浆一起,由安装在叶轮周围的定子稳流定向后进入到槽内主体矿浆中,矿化气泡上升到槽子表面形成泡沫层,槽内矿浆一部分返回叶轮下叶片进行循环,另一部分通过槽壁上的流通孔进入下槽再选别。
    XCFII型浮选机在有色矿和化工行业的十多个选厂得到了应用,均产生了明显的经济效益和社会效益。在银山铅锌矿的应用表明: XCFII-8型浮选机与原6A浮选机相比,铅回收率提高0.67%,锌回收率提高1.94%,功耗降低23.1%,2#油节省22%,占地面积节省40%,易损件寿命延长1倍以上,在金堆城钼业公司的应用表明:XCFII-24型浮选机和原7A浮选机相比,钼回收率提高1%,节电39.89%,2#油、煤油、黄药分别节省46.27%、36.86%和28.22%,易损件费用降低30%。在黄曼岭磷矿应用表明:药剂消耗平均降低20%以上,功耗节省21%,在精矿品位提高的情况下,回收率提高1.17%,易损件寿命有大幅度提高。
 
2. BGRIMM系列充气机械搅拌式浮选机(KYFII型)
  在BGRIMM系列充气机械搅拌式浮选机中,最有代表性的为KYFII型浮选机,该机是在充分分析研究大量浮选机的基础上,经过大量的小型实验室试验和工业实践由北京矿冶研究总院研制成功的。该机的独特之处是采用了单壁后倾叶片倒锥台状叶轮和多孔圆筒型气体分配器和较小的悬空式定子。具工作原理是,当叶轮旋转时,槽内矿浆从四周经槽底由叶轮下端吸入叶轮叶片间,与此同时,由鼓风机给入的低压空气,经风道、空气调节阀,空心主轴进入叶轮腔的空气分配器中,通过分配器周边的孔进入叶轮叶片间,矿浆与空气在叶轮叶片间进行充分混合后,由叶轮上半部周边排出,排出的矿流方向向斜上方,由安装在叶轮四周斜上方的定子稳定和定向后,进入到整个槽子中。矿化气泡上升到槽子表面形成泡沫,经泡沫括板括到泡沫槽中,矿浆再返回叶轮区进行再循环。
KYFII型浮选机已在数十个矿山使用,均取得了满意的效果。吉林镍公司选矿厂分二期对该选矿厂的粗扫选作业进行了技术改造,第一期己投产二年,二期己投产一年,目前浮选机总体运行良好。改造后镍回收率提高了1.1%、镍品位提高了0.5%、节省功耗(按每吨原矿耗能)25%左右。
 
3. BGRIMM系列氧化矿专用浮选设备
         氧化矿浮选具有矿浆粘度小、颗粒沉降速度快、气泡小且粘、中矿量大、中矿难以用泡沫泵输送、流程不易畅通、低充气量等特殊性,因而选氧化矿浮选机必须满足:充气量可任意调节;搅拌力适中;矿液面平稳;不宜采用泡沫泵。
    根据选氧化矿工艺对选氧化矿浮选机提出的特殊要求,从流程配置上,若取消泡沫泵,必须配备具有吸浆能力的吸入槽。浮选机槽底设计成“U”形深槽并考虑耐磨、耐腐蚀,应具有吸浆能力的吸入槽和无吸浆能力的直流槽两种,
    吸入槽增设了接管、中心筒、盖板、给矿管和中矿管。工作原理为叶轮旋转时,叶轮上叶片负责抽吸给矿和中矿,下叶片负责从槽底部抽吸槽内矿浆,与此同时,由鼓风机给入的低压空气经过空心轴进入叶轮下叶片之间的空气分配器中,通过分配器周边的小孔进入叶轮下叶片间。矿浆与空气在叶轮下叶片间充分混合后,由叶轮下叶片周边排出。排出的矿浆与空气混合物同上叶片排出的矿浆流一起,由安装在叶轮周围的定子稳流和定向后进入到槽内主体矿浆中。矿化气泡上升到槽子表面形成泡沫层,槽内矿浆一部分返回到叶轮下叶片间进行再循环,另一部分通过槽间壁上的流通孔进入下槽进行再选别。直流槽采用单壁后向叶片,叶轮成双倒锥形,它的纵向断面与槽体纵向断面形状接近。
定子必须能够将叶轮产生的切向旋转的矿浆流转化为径向矿浆流,防止矿浆在浮选槽中打旋,促使稳定的泡沫层的形成,并有助于矿浆在槽内再循环。选氧化矿浮选机采用了悬空式径向短叶片开式定子,由24个叶片组成,安装在叶轮周围斜上方,由支脚固定在槽底上。这样设计使矿浆流通面积增大,有利于矿浆向叶轮下部区域的流动,降低了动力消耗,增强了槽下部循环区的循环和固体颗粒的悬浮。叶轮中甩出的矿浆-空气混合物可以顺利地进入矿浆中,空气得到了很好的分散。定子与叶轮径向间隙对选氧化矿工艺指标的影响有一定的关系,设计中采用了较大的间隙,一般在70--90mm。
目前氧化矿专用浮选机有单槽容积为1、2、3、4、8、16、24、38m3等多 种规格。并在多家磷、铅锌、铁等氧化矿获得了成功的应用。如在某磷矿的应用表明:氧化矿专用浮选机可有效地从磷矿石中排除磷酸盐杂质,获得了良好的工艺指标和高质量的精矿。在入选原矿 30.97%,磷精矿品位 36.18%,MgO<1%, 工艺回收率  95.60%, 工艺回收率比原设计提高5.6%,磷精矿品位提高 0.68%,降低精矿中MgO品位0.5%。
 
4. BGRIMM高效低耗自吸气机械搅拌浮选机(GF和JJFII型)
目前,能代表BGRIMM高效低耗自吸气机械搅拌浮选机的浮选机型号很多,其中GF浮选机和JJFII浮选机的技术性能较为突出。
    GF型浮选机适用于选别有色、黑色、贵金属和非金属矿物的中、小型规模企业,该机处理的物料粒度范围为0.074mm占45%~90%,矿浆浓度<45%。
    GF型浮选机主要由叶轮、定子、主轴、中心筒、槽体、吸浆管、轴承体、电机等组成,该机的工作原理为:当叶轮旋转时,叶轮上叶片中心区形成负压,在此负压作用下,抽吸空气、给矿和中矿,空气和矿浆同时进入上叶片间,与此同时下叶片从槽底抽吸矿浆,进入下叶片间,在叶片中部上下两股矿浆流合并,继续向叶轮周边流动,矿浆—空气混合物离开叶轮后流经盖板,并由盖板上的折角叶片稳流和定向,而后进入槽内主体矿浆中,矿化气泡上升到表面形成泡沫层,槽内矿浆一部分返回叶轮下叶片进行再循环,另一部分进入下一槽进行再选别或排走。
浮选机机的特点为:自吸空气,自吸空气量可达1.2m3/m2.min。自吸矿浆,能从机外自吸给矿和泡沫中矿,浮选机作业间可平面配置。槽内矿浆循环好,由于独特的叶轮—定子结构,进入叶轮的循环矿浆来自叶轮下方,槽底部矿浆循环好,无粗砂停留,槽内矿浆上下粒度分布均匀。液面平稳,因叶轮直径小,周速低,使矿浆离开叶轮的速度低,同时又配以折角叶片定子,使离开定子的矿浆呈径向,槽内矿浆无旋转现象,分选区和液面相当平稳,无翻花。分选效率高,该机槽内无稳流板,叶轮又从下部吸入矿浆,槽底部无粗砂沉积,槽内矿粒悬浮状态好,离开定子的矿浆又呈径向,气泡能均匀地分布于槽内矿浆中,分选区和矿液面平稳,为选别创造了良好条件,有利于提高粗粒和细粒矿物的回收率。功耗低,因叶轮直径小,周速低,因此降低了运转功耗,比同规格的XJK浮选机节省功耗15%~20%,同时又能吸入足量的空气和矿浆。易损件寿命长,特别是叶轮、定子的寿命比XJK浮选机延长一倍以上。
JJFII型浮选机是在原型浮选机的基础上,通过大量实验室试验和工业试验而研究成功的。JJFII型浮选机采用深型叶轮,形状为星形,叶片为辐射状,定子为圆筒形,其上均布长孔作为矿浆通道。定子遮盖叶轮高度仅三分之二,定子外增加了表面均布小孔的锥形分散罩,起稳定液面的作用。为能自吸气,叶轮下部又增设导流管和假底,以便在槽内产生矿浆的下部大循环,有助于槽子下部矿粒的循环,防止沉槽。该机的特点是:叶轮高度大,叶片面积大,安装深度浅,既能保证自吸足够的空气,又有较强的搅拌力,叶轮直径小,周速低,叶轮与定子间隙大,因此叶轮与定子寿命长,但结构较复杂,气泡上升距离短,减少了在上升过程中气泡与有用矿物碰撞的机会。
   JJFII型浮选机得到了广泛的应用,目前约有各种规格的JJF型浮选机1500台正服务于各种浮选厂,并取得了满意的技术经济指标。特别是近3年来,由北京矿冶研究总院设计、制造的JJFII型浮选机先后在鞍山钢铁公司、金川有色公司、大冶有色金属公司、银山铅锌矿、白银有色金属公司各铅锌矿、凡口铅锌矿、大宝山铜矿等矿山获得应用,大红山二期建设JJFII-16型浮选机和凉山矿业股份有限公司3000吨/日选矿系统工程JJFII型浮选机正在制造中。
 
5.  BGRIMM粗颗粒物浮选设备(CLF型)
    工业生产中最佳浮选粒度一般在10-100微米,超过这个范围,粒级回收率将会下降。针对这个问题,BGRIMM系列浮选机发展了粗粒浮选机,其中效能最好的是CLF型浮选机,该机扩大了浮选的粒度范围,把矿物入选粒度提高到了0.5mm,在不降低中、细粒级回收率的基础上,显著提高了+0.15mm和+0.45mm粒级的回收率。CLF型浮选机叶轮采用了高比转数后倾叶片叶轮,下叶片形状设计成与矿浆通过叶轮叶片间的流线相一致,具有搅拌力弱,矿浆循环量大,功耗低,与槽体和格子板一起能充分保证粗粒矿物的悬浮及空气分散。活动式格子板的缝隙为33-35mm,安装在距槽底1/3槽深处,格子板使粗粒矿物的矿化气泡上升距离短,使粗粒矿物处在浅槽浮选状态下,并且减少了槽内上部区矿浆的紊流,建立了一个稳定的分离区和泡沫层。循环通道能促使槽内矿浆大面积循环,保证了固体颗粒处于良好的悬浮状态并使矿浆多次通过叶轮搅拌区,增加了可浮矿物与新鲜空气的接触机会,同时保证叶轮区矿浆中的固体含量和粒度大幅度降低,并有利于细粒浮选。
    该浮选机工作原理为:当浮选机叶轮旋转时,来自鼓风机的低压空气通过分配器周边的孔进入叶轮叶片间,与此同时假底下面矿浆由叶轮下部被吸入到叶轮叶片间,矿浆和空气在叶轮叶片间充分混合后,从叶轮上半部周边排出,排出的矿浆空气混合物由定子稳流后,穿过格子板,进入槽内上部区。此时浮选机内部区矿浆中含有大量气泡,而外侧循环通道内矿浆中不含气泡(或含有极少量气泡),于是内外矿浆就形成压差,在此压差及叶轮抽吸力作用下,内部区矿浆和气泡在设定的流速下一起上升通过格子板,将粗颗粒矿物带到格子板上方,形成粗颗粒矿物悬浮层,而矿化气泡和含有较细矿粒的矿浆则继续上升,矿化气泡升到液面形成泡沫层,含有较细矿粒的矿浆则越过隔板经循环通道,进入叶轮区加入再循环。
   工业试验表明: 在给矿粒度为0.7mm情况下,0.15mm以上粒级目的矿物回收率比6A浮选机高5%-16%;0.15mm以下粒级目的矿物回收率比6A浮选机略高,比6A浮选机节电12.4%,叶轮和定子寿命可延长3倍以上。
 
6. BGRIMM闪速浮选设备(YX型)
    闪速浮选机是置于磨矿分级回路中的选矿设备。在磨矿分级回路中,密度较大的矿物在分级机中或多或少存在“反富集”现象,如金、银等贵重金属虽已单体解离但因其比重大而易进入沉沙之中,这就导致了循环负荷增加,磨矿机处理能力下降,有价矿物过粉碎,一部分最后成为细泥而损失掉。
闪速浮选机在高浓度、粗颗粒状态下浮选,所以要有合理的结构设计和保护设计,给矿采用切向给入。 YX型预选浮选机是BGRIMM闪速浮选设备中最为成功的专门用于磨矿分级回路中的单槽浮选设备,在磨矿分级回路中处理螺旋分级机或旋流器返砂,提前获得部分已单体解离的粗粒有价矿物或有价连生体,直接获得最终精矿或粗精矿, 叶轮、定子下部装有矿浆循环筒,其作用主要是促进叶轮下部矿浆循环,以利于矿粒悬浮,使可浮矿物能反复进入叶轮区,与新鲜空气和药剂混合作用,增加入选机率。叶轮上部也设有上循环通道,产生上循环,一是增加搅拌力度和均匀性,二是使选矿药剂与矿物颗粒在搅拌中充分接触。槽体下部为圆锥形,以消除沉槽死角,避免堵塞和起浓密作用。尾矿通过下锥体浓密、积聚、均匀地排出,进入磨矿机再磨。
    该机工作原理为:电机通过皮带带动主轴及其下端的叶轮旋转。叶轮转动时由中心向外甩出矿浆及空气,叶轮腔内部形成负压,产生抽吸作用,能促使矿浆循环。叶轮的强烈搅拌促使空气、矿浆和药剂混合,并使其获得动能。在其通过稳定器的定向叶片时,切向速度转变为径向速度,产生局部湍流,造成空气、矿浆、药剂进一步混合,气泡细化。带有大量气泡的矿浆离开叶轮和定向叶片进入槽内矿化区。有价矿物和脉石分离后,矿化气泡上升到泡沫区。在推泡锥(板)的作用下自溢浮出或由刮板刮出浮选精矿。
    YX-2型浮选机在德兴铜矿泗洲选厂应用表明:该机能实现在高浓度、粗颗粒状态下的浮选,底流浓度可达70-75%,筛分结果表明,精矿+0.074mm占68.89%,  而常规浮选精矿 +0.074mm 仅占27.79%, 该机浮选精矿中含金8.348g/t,而原全厂最终精矿含金为7.0g/t,该机作业回收率达14.096%。YX-8型浮选机在安徵狮子山铜矿的应用表明:采用该机后,精矿金银品位分别提高5.96g/t和14.25g/t,回收率分别提高13.22%和6.26%,系统生产能力提高3.84%,而且还有利于脱水等后续作业。
 
7.BGRIMM浮选机大型化及系列化
北京矿冶研究总院自1997年开始,将浮选设备的大型化及提高矿物回收率、尤其是粗粒级矿物的回收率的研究列入重点科研项目,对大型浮选机的大型化进行了深入研究,在对国外现有大型浮选设备的结构形式和参数进行全面探讨和分析的基础上,结合本院长期从事浮选设备研究开发过程中形成的研究成果和放大设计理论,自主开发了有我国自主知识产权的大型浮选设备和配套的液面自动控制系统和充气量自动控制系统。目前有单槽容积为50m3、70 m3、100 m3、130 m3等几种规格,其中单槽容积为50m3浮选机在金川有色金属公司选矿厂5系列一段粗选进行的工业试验表明:在原矿镍品位高0.045%、铜品位接近的情况下,与BS-K-16型浮选机相比,精矿中镍、铜品位分别提高2.3%和1.4%,精矿中氧化镁降低4.1%,镍回收率提高0.1%,铜回收率提高2.3%。二段扫选选别指标与BS-K-16型浮选机相比,作业回收率镍、铜分别提高14.78%和12.3%,单位槽容能耗节省25%。 BGRIMM系列浮选机至今已发展成为一个完善的浮选机体系,可满足选矿厂所提出的各种要求。从充气方式来看,既包括充气式浮选机,也包括自吸气机械搅拌式浮选机;从选别的矿物来看,它能满足有色金属、稀有金属、贵金属、黑色金属、非金属及污水处理等需要;从适用选矿厂的规模来看,它能满足日处理10吨到10万吨级选厂的需求;从选别矿物的粒度来看,它既能选别常规粒级矿物,又能满足选别粗粒级矿物的要求;从适用场合来看,既有适用粗选、扫选、精选等各作业阶段的浮选机,也有可用于磨矿回路中的闪速浮选机;从浮选机配置上看,不仅能阶梯配置,也可平面配置,特别是独创的平面配置的联合机组更适于老厂设备改造。


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