分选磷矿用重介质旋流器的研究

一、成果名称与技术类型
 1. 成果名称：分选磷矿用重介质旋流器的研究
 2. 技术类型：高效洗选加工技术
二、技术简介：
 1. 技术原理
    分选磷矿用重介质旋流器的工作原理：分选磷矿用重介质旋流器分选原理与传统的重介质旋流器基本相同，介质以一定的压力由介质管切向给入一段旋流器，在分选筒内产生离心力场，并形成向下的内螺旋流和向上的外螺旋流，此时，物料以中心给料方式由入料管给入一段旋流器中内旋流，在离心力作用下，颗粒按不同的密度沿旋流器中心到器壁迅速分层：小于分选密度的物料向中心聚集，并随内旋流进入溢流口；大于分选密度的物料穿过分选密度界面向器壁运动，随外旋流经一段底流口到二段旋流器。
    加重质颗粒在离心力及外旋流的推挤作用下，沿圆筒器壁向给料口方向移动，产生浓缩现象，同时也伴有分级作用，使进入二段旋流器的悬浮液密度升高，自然提高了二段分选密度，从而有效地对重产物进行再分选，最终使无用矿物和有用矿物分选开。
    分选磷矿用重介质旋流器与传统的重介质旋流器主要区别：分选磷矿用重介质旋流器相对于传统重介质旋流器结构参数进行了一定地改进，将旋流器的一段筒体由传统的圆筒形改为带角度的圆台形，通过对一段筒体的改进既可以保证二段重介质旋流器正常分选的余压，又能起到提高旋流器一段重介质旋流器的实际分选密度、分选精度和悬浮液浓缩效果的作用
2. 技术参数规格
PNWX1200/710型无压给料分选磷矿用重介质旋流器见表1，图1。
3. 技术特点
    分选磷矿用重介质旋流器技术特点为：以低密度合格介质实现对高密度非磁性矿物为设计理念，通过对传统型重介质旋流器的结构参数改进来达到预期分选效果。传统重介质旋流器二段重介质旋流器的实际分选密度比合格介质密度高0.3～0.5Kg/L, 分选磷矿用重介质旋流器二段重介质旋流器的实际分选密度比合格介质密度高0.5～0.9Kg/L。

 

表1 分选磷矿用重介质旋流器主要技术参数

 

 

图1  PNWX1200-740/710型旋流器结构示意图

 

分选磷矿用重介质旋流器已经获得两项专利创新成果，使我国的重介质分选技术实现了跨越式发展，跃居国际领先水平。
三、应用效果
1. 总体应用情况
    分选磷矿用重介质旋流器成功研发，基本解决了国内外重介质分选技术领域对分选密度在2.2～3.0 Kg/L矿物的高效分选的技术难题，取得了国家授权专利两项，已在湖北省远安县绿陵选矿厂通过技术鉴定。
2. 经济效益和社会效益
    分选磷矿用重介质旋流器的研发成功与工业应用，标志着我国重介质分选技术已居国际领先水平，推动了行业的技术进步，同时成果以其高效、先进性对提高资源回收率、实现节能与污染物减排、保护生态环境均发挥了重要作用，取得经济、社会和环境效益显著。
3. 应用实例
    PNWX1200/710分选磷矿用重介质旋流器于2007年10月20日投入工业性试验，到目前为止，精矿产品产率及品位符合厂方要求，生产系统稳定，分选指标见表2，其分选工艺流程见图2。
    PNWX1200/710分选磷矿用重介质旋流器选矿工艺及设备的现场应用，已表明了它运行成本低的优势。就基建投资而言，大大减少了选矿厂的投资。以年入洗原矿0.90Mt的选磷厂为例，采用传统浮选工艺需投资9000万以上，而采用分选磷矿用重介旋流器新工艺及新设备，仅需投资约2000万，可节约投资7000万左右。从选矿工艺自身来讲，磷矿浮选的吨矿分选加工成本为90~110元，而分选磷矿用重介质旋流器选矿工艺及设备的吨矿分选加工成本仅为25~30元，大大降低了磷矿洗选加工费用，给企业带来了显著的经济效益。采用三产品重介旋流器为核心设备的重介质选矿简化工艺，取得了良好运行和分选效果，已推广应用于宜昌地区等各大矿区。
四、 推广应用前景
    PNWX1200/710分选磷矿用重介质旋流器选矿工艺及设备的研发成功，是磷矿分选技术的创新，标志着我国的磷矿分选技术再上新高，我国中低品位磷矿资源较多，本项目的研发成功，对充分利用稀缺的磷矿资源开辟了又好又快的技术途径，推广应用前景广阔。同时此项技术也可应用于适合重介质分选的，分选密度在2.2～3.0 Kg/L非磁性矿物的高效分选。
                    表2  PNWX1200/710分选磷矿用重介质旋流器效果评定