浮游选矿又称浮选,是细粒和极细粒物料分选中应用最广、效果最好的一种选矿方法。

由于物料粒度细,粒度和密度作用极小,重选方法难以分离;而对一些磁性或电性差别不大的矿物,也难以用磁选或电选分离,但根据它们的表面性质的不同,即根据它们在水中对水气泡、药剂的作用不同,通过药剂和机械调节,可用浮选法高效分离出有用矿物和无用的脉石矿物。

现代的泡沫浮选过程一般包括以下作业:①磨矿-即先将矿石磨细,使有用矿物与其他矿物或脉石矿物解离;②调浆加药--调整矿浆浓度适合浮选要求,并加入所需的浮选药剂,以提高效率:③浮选分离--矿浆在浮选机中充气浮选,完成矿物的分选;④产品处理浮选后的泡沫产品和尾矿产品进行脱水分离。

旋流微泡浮选柱包括浮选段、旋流段和气泡发生器三部分。

浮选段又分两个区:旋流段和入料点之间的捕集区(又称矿化区)及入料点与溢流口之间的泡沫区(又称精选区)。在浮选段顶部设有冲水装置和泡沫精煤收集槽。给矿管位于柱顶约三分之一处,最终尾矿从旋流器的底流口排出。气泡发生器位于柱体外部,沿切线方向与旋流段相衔接。气泡发生器上设有空气入管和起泡剂添加管。气泡发生器利用循环矿浆加压喷射的同时吸入空气与起泡剂,进行混合和粉碎气泡,并通过压力降低释放、析出大量微泡,然后沿切线方向进入旋流段。气泡发生器在产生合适气泡的同时,也为旋流段提供旋流力场。

含气、固、液三相的循环矿浆沿功线高速进入旋流段后,在离心力作用下做旋流运动,气泡和已矿化的气固絮团向旋流中心运动，并迅速进入浮选段。气泡与从上部给人的矿浆反向运动、碰撞并矿化实现分选。旋流段的作用是对在淫选段未及分选的煤粒进行扫选,以提高精煤产率。矿化气泡在柱体内上升到柱体上部较厚的泡沫层中,由于冲洗水的喷淋作用,上升的泡沫不断受到清洗,清除夹带的高灰杂质,使精矿的品位进一步提高。

旋流微泡浮选柱的特点--旋流微泡浮选柱除具有逆流浮选柱的特点外还具有如下独特之处：

焦浮选与重选于一体,强化分选。该浮选柱实质是在旋流器上方安一逆流式浮选柱,利用泡沫浮选,又与旋流力场中的重选相结合。工作时旋流器的给料是浮选柱的中矿,用循环泵加压后经气泡发生器给入水介质旋流器进行再次分(扫)选,旋流器内产生的气团和气泡进入浮选段精选,而最终尾矿由底流排出。由于气团与研石及黄铁矿的密度差别悬殊,在旋流力场中可得到强化分选。这是利用浮选段保证选择性,利用重选旋流强化回收,故不仅处理量大,精煤产率高、灰分低,且可降低柱体高度。

该类浮选柱还采用了数个外置型自吸式微泡发生器微泡发生器的充气量与其工作压力、长径比、面积比有很大关系。由泵送来的矿浆(压力0. 16~0.20 MPa左右)从喷嘴高速喷出,矿的部分动能转变成为势能,使吸气室产生负压,吸空气及起泡剂。喷嘴通过吸气室与喉管相连接喷嘴喷出的矿浆和吸入的空气、起泡剂一起进入喉管,在此发生能量交换。气、固、液三相强烈混合,部分空气被搅拌粉碎成气泡,在与颗粒碰撞中生产矿化气泡,另一部分空气则溶入高速液流中。当液流从喉管进入扩散管时,混合液流速度突然减小,压力陡然降低,使在喉管内溶入矿浆的空气随压力降低而重新析出,成为一种具有活性的微泡。这种微泡特别有利于微细颗粒的浮选。这就是微泡浮选具有良好的浮选选择性及较高精煤产率的原因。而且它区别于一般浮选柱普遍采用的、以微孔材料制作的气泡发生器,可从根本上解决气泡发生器容易结垢和堵塞的问题。

总之,利用高速矿浆自吸空气无需压风、充气量大、气泡质量好、不堵塞、易调节、工作稳定、维修更换方便,同时还节能

浮选柱的浮选段的下部为中矿出口,中矿浆由此被泵抽出,加压后通过微泡发生器充气混合,从旋流段的上部切向给入,其重产品沿旋流段锥壁下降经尾矿口排出。而气、固、液混合液流作为旋流器溢流上升进浮选段的捕集区,未与气泡黏附的颗粒则随中矿流向下运动,到旋流段进行再循环。在这里,旋流段的上升流和浮选段的下降流相撞,使捕集区内液流严重混杂,干扰了旋流段中段流力场的分选作用,在浮选段下部与旋流段交界处加上稳流板后,理顺了上升流与下降流的流向,使捕集区的液流变成“柱塞”状的有序流态,各种物料流互不干扰,保证了浮选效果的进一步改善。

此外,柱体结构合理,可随时开停机而无需放矿,也不会产生沉积堵塞现象。