面对挑战，大型浮选装备技术亟需突破性创新

中国粉体网讯  矿物浮选分离技术作为一种重要的矿物加工技术，在矿业中发挥着至关重要的作用。

浮选是一种根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，从矿石中分离有用矿物的选矿方法。世界上有90%的有色金属和50%的黑色金属矿石采用浮选法处理。

浮选设备是矿物加工领域最重要的分选设备。据悉，全世界浮选设备每年处理的矿石超过100亿吨。

浮选机是应用范围最广的浮选设备，可适用于粗粒级、中等粒级和细粒级浮选。国内方面，浮选机类型主要有XCF／KYF浮选机、HIF浮选机、BF浮选机、JJF浮选机和GF浮选机等。此外，还开发了适用磷矿、钾盐矿、石墨矿和冶炼炉渣等分选的专用浮选机。国外方面，浮选机类型主要有TankCell浮选机、SuperCell浮选机、RCS浮选机、Dorr-Oliver浮选机和Wemco浮选机等。

我国亟须新型高效大型浮选装备技术

随着矿业行业的不断发展，矿产资源的开采和利用面临着越来越大的挑战。在全球范围内，各国对矿产资源的争夺和矿物高效分选技术的竞争日益剧烈。我国80％资源属于“贫、细、杂”难处理资源，这对浮选设备提出了巨大挑战。

近20年以来，国内外浮选机以大型化和高效化发展最为突出。在大型化方面，BGRIMM公司开发了世界上最大规格的单槽容积680m³浮选机。我国位列第一，美国是660立方米，芬兰是630立方米。

矿冶科技集团所属北矿科技股份有限公司自主研发的680立方米浮选机

尽管我国浮选装备已经成为全球第一，但是在沈政昌看来，国内外现有浮选装备架构、体系，难以满足资源禀赋的新变化和社会生产的新要求，需要从基础研究、核心技术开发和工程转化三个层次，开发新一代超大型系列浮选装备。

据不完全统计，目前，全球约有20多万台套、中国约有5万多台套小型浮选设备在运行，功耗大、效率低，亟需进行智能化和大型化升级。

面临的难题与挑战

浮选是一个复杂的气液固三相物理化学反应过程，浮选机不仅仅是搅拌矿物，而是要营造适合不同矿物选别的浮选环境。越粗重的颗粒，矿化以粘附为主，易脱落；越细的颗粒，矿化以碰撞为主，不易脱落。实现粗、细粒级矿物在大型浮选机内高效矿化一直是浮选过程动力学研究的重点，也是世界性难题。

沈政昌指出，我国处理低品位资源超大型浮选机面临的主要难题与挑战是，目的矿物与气泡有效碰撞次数占比降低，矿化气泡上黏附的粗颗粒易脱落，颗粒差异化悬浮，泡沫截面积载荷减小，浮选作业分选环境显著不同的需求，浮选过程智能控制的复杂性。

对此，沈政昌表示，要进行3个方面的应用基础理论创新。一是对关键浮选动力学过程与流体力学特征进行研究，包括动力学特征量化与评价方法建立，气泡负载特性与涡流强度的关系，颗粒悬浮与流场结构的关系，矿浆停留时间与短路、死区的关系；二是构建新一代浮选机理论架构，包括构建浮选机五个动力学分区，主动利用差异化悬浮，运输区特征量化；三是把握新一代浮选机的设计原则，包括不同动力学分区非同步放大，矿浆相的适应性调控，三相泡沫空间运输特征调控。

小结

多年来，全球大型浮选装备呈现“你追我赶”的激烈竞争态势，2009年我国大型浮选机首度实现超越，成为全球一。随着浮选机单槽容积越大，意味着工艺流程中所需的浮选机数量将显著减少，这必然要求更高的控制水平和关键核心部件的优化升级以保障浮选机的分选性能。而要做好大型浮选机，就必须基础研究和应用研究两手抓，只有两者的有机结合，才能做出性能优异、质量可靠的大型浮选机。

信息来源：中国黄金报、中国有色金属报、中国工业报、绿色矿山等。

（中国粉体网编辑整理/黑金）

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