旋流-靜態微泡浮選柱
1設備性能特點、技術優勢、適用范圍
1.1性能特點
（1）強化分選，回收率高。集柱浮選與旋流分選於一體，構建旋流粗選、管流礦化、旋流掃選的循環中礦分選鏈，突破“逆流碰撞”的柱浮選原理，形成由“柱浮選”到“柱分選”的方法創新。形成針對難浮細物料的高紊流礦化多重循環分選機制，克服瞭第一代浮選柱及目前許多浮選柱回收能力差的弊端。
（2）柱高降低。旋流分選、管流礦化引入提高瞭柱分選效率，使柱高與傳統浮選柱相比大幅度降低，旋流-靜態微泡浮選柱一般高度在5～8米，比其它類型浮選柱降低高度3～5米以上，可節省廠房高度與投資近50%，同時也可節省浮選柱制造成本。
（3）運行穩定，尾礦自動控制。設備操作維護方便，故障率低，過程運行穩定；主要易損件為采用氧化鋁微晶陶瓷作為內芯的氣泡發生器，可耐高硬度物料的磨蝕。采用壓力變送器-PID控制機表-電控閥門閉路控制，可實現液麵的穩定調控。
（4）處理能力大，工藝流程簡單。設備單位容積處理能力大，生產流程簡單，分選選擇性好，效率高，在一個柱體內可完成粗選、精選和掃選作用。
（5）投資運行成本低，經濟效益顯著。系統配置簡單，安裝方便，占地麵積小，節省廠房體積、節省基建投資；無運動部件，易於安裝、維護、操作，維修費用低，易於自動化，電耗低，與常規技術相比，投資與運行費用可降低20%～30%，經濟效益顯著。
1.2技術優勢
（1）采用自吸射流成泡方式形成微泡，過飽和溶解氣體析出，提高瞭細顆粒礦化效率；
（2）三相旋流分選與柱浮選相結合，產生瞭按密度分離與表麵浮選的疊加效應，保證微細旋流分選作用的發揮；
（3）利用礦物的密度與可浮性的聯系，將浮選與重選方法結合，形成多重礦化方式為核心的強化分選回收機制；
（4）高效多重礦化方式是提高整個礦化效率的關鍵，管流礦化進一步提高瞭難浮物料的分選效率；
（5）靜態化與混合充填構建瞭柱體內的“靜態”分離環境，實現微細物料的高效分離；
（6）形成瞭有利於提高浮選精礦質量的合理分選梯度、厚泡沫層厚度及二次富集作用的梯級強化分選過程。
1.3適用范圍
該設備主要用於處理黑色、有色、非金屬礦石以及化工、造紙、環保等行業的廢渣、廢液。在螢石、白鎢、銅礦、鉬礦、磁鐵礦等礦石浮選方麵已成功實現工業化應用。
2基本原理
旋流-靜態微泡浮選柱的分離過程包括柱體分選、旋流分離和管流礦化三部分，整個分離過程在柱體內完成，如圖1所示。
柱分選段位於整個柱體上部；旋流分離段采用柱-錐相連的水介質旋流器結構，並與柱分離段呈上、下結構的直通連接。從旋流分選角度，柱分離段相當於放大瞭的旋流器溢流管。在柱分離段的頂部，設置瞭噴淋水管和泡沫精礦收集糟；給礦點位於柱分離段中上部，最終尾礦由旋流分離段底口排出。氣泡發生器與浮選管段直接相連成一體，單獨佈置在柱體體外；其出流沿切向方向與旋流分離段柱體相連，相當於旋流器的切線給料管。氣泡發生器上設導氣管。管流礦化包括氣泡發生器與浮選管段兩部分。氣泡發生器是浮選柱的關鍵部件，它采用類似於射流泵的內部結構，具有依靠射流負壓自身引入氣體，並把氣體粉碎成氣泡的雙重作用。在旋流-靜態微泡浮選柱分選設備內，氣泡發生器的工作介質為循環中礦。經過加壓的循環礦漿進入氣泡發生器，引入氣體並形成含有大量微細氣泡的氣、固、液三相體系。含有氣泡的三相體系在浮選管段內高度紊流礦化，然後仍保持較高能量狀態沿切向高速進入旋流分離段。這樣，管浮選段在完成浮選充氣（自吸式微泡發生器）與高度紊流礦化（浮選管段）功能的同時，又以切向入料的方式在柱體底部（旋流分離段）形成瞭旋流力場。管浮選段為整個柱分離方法的各類分選方式提供瞭能量來源，並基本上決定瞭整個分選過程的能量狀態。
當大量氣泡沿切向進入旋流分離段時，由於離心力和浮力的共同作用，便迅速以旋轉方式向旋流分離段中心匯集，進入柱分離段並在柱體斷麵上得到分散。與此同時，由上部給入的礦漿連同礦物顆粒呈整體向下塞式流動，與呈整體向上升浮的氣泡發生逆向運行與碰撞。氣泡在上升過程中不斷礦化。
旋流分離段不僅加速瞭氣泡在柱體斷麵上的分散，更重要的是對柱分離中礦以及經過管浮選循環中礦的分選。在離心力作用下，呈向上向裡運動的氣泡（包括礦化氣泡）與呈向下向外的礦粒發生碰撞與礦化，形成旋流力場條件下的表麵分選過程。這種分選不僅保持瞭與礦漿旋流運動垂直的背景，而且受到瞭旋流力場強度的直接影響。力場強度愈大，這種表麵分選作用就愈強。旋流分離作用貫穿於整個旋流分離段。它既形成瞭氣泡與礦粒的分離，又形成瞭礦粒按密度的徑向分佈。這樣，在實現自身旋流分離的同時，旋流力場又構成瞭與其它分選方式的聯系與溝通，成為整個分選過程的中樞。作為表麵浮選的補充，旋流分離從整體上強化瞭分選與回收。對於礦物分選來說，柱分離段和旋流分離段的聯合分選具有十分重要的意義，柱分離段的優勢在於提高選擇性，保證較高的產品質量；而旋流分離段的相對優勢在於提高產率，保證較高的產品數量。
旋流分離的底流采用倒錐型套錐進行機械分離，倒錐型套錐把經過旋流力場充分作用的底部礦漿機械地分流成兩部分：中間密度物料進入內倒錐，成為循環中礦；高密度的物料則由內外倒錐之間排出成為最終尾礦。循環中礦作為工作介質完成充氣與管浮選過程並形成旋流力場，其特點為：①減少瞭脈石等物質對分選的影響；②使中等可浮物在管浮選過程中高度紊動礦化；③減少瞭循環系統，特別是關鍵部件自吸式微泡發生器的磨損。
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