劉潤哲，呂 蘭，劉麗芬,2，李 寧，彭麗群,2，鄧桂菊

(1.云南磷化集團有限公司，云南 昆明 650600；2.國家磷資源開發(fā)利用工程技術(shù)研究中心，云南 昆明 650600)

0 引言

磷礦是我國戰(zhàn)略性資源，在農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域既不可替代，也不可循環(huán)[1-2]。我國磷礦資源儲量居世界第二位，探明儲量中接近85%為中低品位膠磷礦[2]。P2O5品位大于30%的磷礦稱為富礦，我國目前磷礦富礦儲量瀕臨枯竭，僅開陽磷礦還有一定量的產(chǎn)出[3]。我國磷礦石的P2O5平均品位低于17%，50%左右的磷礦資源P2O5品位低于18%[4]。對于儲量較大的中低品位磷礦主要通過浮選將其P2O5品位提高至28%以上、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至1.0%以下，才可進入肥料用濕法磷酸生產(chǎn)作業(yè)[5]。我國中低品位磷礦石由于脈石礦物種類多、含量高，伴生礦物復(fù)雜、嵌布粒度細(xì)，所以分選該類型膠磷礦需要較高的磨礦細(xì)度，選礦難度較大[6]。國內(nèi)外研究人員已對中低品位磷礦選礦從浮選藥劑、工藝、設(shè)備等領(lǐng)域進行了大量研究，在浮選設(shè)備領(lǐng)域的研究主要集中在浮選柱的開發(fā)與應(yīng)用方面。

浮選柱的開發(fā)與應(yīng)用至今已有120余年的歷史，與傳統(tǒng)浮選機相比具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、能耗低、處理量大、適合細(xì)粒級難選礦物的特點[7-8]。國內(nèi)外對浮選柱在磷礦選礦中的應(yīng)用主要圍繞浮選柱柱體結(jié)構(gòu)、發(fā)泡器類型、礦漿循環(huán)方式、工藝流程等進行了大量的研究和工程實踐，取得了良好的應(yīng)用效果[9]。

1 浮選柱的發(fā)展歷程

浮選柱發(fā)展的第一階段時間范圍為1905-1925年，稱為浮選柱的萌發(fā)階段。在這一階段開發(fā)的浮選柱大多為矮柱體浮選柱，最受歡迎的有Callow、Macintosh、Forrester浮選柱[10]。

浮選柱發(fā)展的第二階段從1926年一直持續(xù)至1960年。1926年Minerals Separation公司開發(fā)了一種底部充氣的機械浮選槽，該浮選槽與當(dāng)時的高柱體和矮柱體浮選柱相比具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，致使浮選柱的受歡迎程度大為下降，導(dǎo)致此階段浮選柱的研發(fā)與應(yīng)用出現(xiàn)了衰退[10]。

浮選柱發(fā)展的第三階段稱為浮選柱的復(fù)蘇和新發(fā)展階段，該階段持續(xù)時間為1960-1980年[11]，重大事件有：中國鉬業(yè)公司第一次將浮選柱應(yīng)用于金屬礦浮選[12]；中國開發(fā)了自由噴射柱[13]，蘇聯(lián)開發(fā)了多節(jié)浮選柱，澳大利亞開發(fā)了Davcra浮選柱。20世紀(jì)70年代，浮選柱發(fā)展的重點在高浮選柱，例如Diester Flotaire浮選柱[13]、加拿大浮選柱、Cominco/CESL浮選柱[10]。

浮選柱發(fā)展的第四階段稱為浮選柱的快速發(fā)展階段，這一階段又分為三個時期。

第一快速發(fā)展期為1980-1994年，在該階段浮選柱的裝機容量快速增長，然后又經(jīng)歷了4年的衰退，直至1999年。當(dāng)時全世界有14種不同類型的浮選柱被開發(fā)和安裝，但多數(shù)未能熬過后來的衰退期。該時期開發(fā)的浮選柱至今仍在使用的有Jameson浮選柱[13]、Penuflot浮選柱[14]。

第二快速發(fā)展期為1999-2004年，該時期內(nèi)浮選柱裝機容量呈指數(shù)式增長，其發(fā)展推動力為我國煤工業(yè)的復(fù)蘇和增長。初期通過采用自由噴射發(fā)泡器改造浮選槽增加裝機容量，后期通過安裝新浮選柱增加裝機容量。該階段為新型浮選柱廣泛發(fā)展和重要新型浮選柱在世界范圍內(nèi)被大量安裝的時期。這些新型浮選柱包括中國的FCSMC和BGRIMM[14]高柱體浮選柱，以及由早期中國噴射發(fā)泡浮選柱改造而來的新型FJC自由噴射浮選柱；南非的Prequip浮選柱以及Imhoflot矮柱體浮選柱[15]；加拿大CPT公司的SESL浮選柱。

3.1 教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化 學(xué)生筆記的內(nèi)容來自于教師對教學(xué)內(nèi)容的詮釋。因此，教師對教學(xué)內(nèi)容的加工與呈現(xiàn)能優(yōu)化學(xué)生筆記的結(jié)構(gòu)，決定著學(xué)生筆記的效果。教師須具有對教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化處理的意識與能力。

第三快速發(fā)展期持續(xù)到2012年，發(fā)展推動力為高漲的礦產(chǎn)品價格。該階段浮選柱裝機容量明顯增加，中國在其他國家的浮選柱安裝量快速增長，但到2014年時由于礦產(chǎn)品價格明顯下跌，導(dǎo)致浮選柱的裝機量大大下降。

2 浮選柱的結(jié)構(gòu)及分類

圖1為傳統(tǒng)浮選柱的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖1可見，浮選柱是由筒體、泡沫收集槽、發(fā)泡裝置、噴淋水組成的一種靜態(tài)分選設(shè)備。礦漿經(jīng)筒體中上部給入，氣泡由柱體底部充入，氣泡通過與礦粒逆向流動而礦化上浮。浮選柱的中部為分選區(qū)，上部為富集區(qū)。富集區(qū)經(jīng)噴淋水沖洗泡沫而實現(xiàn)氣泡的多次破滅和兼并，從而進一步提高礦物的分選性。

圖1 浮選柱結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 按照柱體高度分類

浮選柱按照柱體高度分為高柱體和矮柱體兩類，高柱體浮選柱高徑比大于2，矮柱體浮選柱高徑比小于2。矮柱體浮選柱一般指高度小于5 m的浮選柱，高柱體浮選柱一般指高度大于5 m的浮選柱[10]。高柱體浮選柱的高度變化較大，需要根據(jù)技術(shù)需求和礦種選擇柱高；矮柱體浮選柱高度變化不大，柱高受技術(shù)需求和礦種影響較小。當(dāng)前工業(yè)應(yīng)用以高柱體浮選柱為主，2010年開始高柱體浮選柱裝機容量可達75%[10]。高柱體浮選柱和矮柱體浮選柱的區(qū)別如下：

a.矮柱體浮選柱對泡沫區(qū)脫落的粗顆粒的重新捕獲能力較弱，且原礦容易被泡沫夾帶而進入尾礦；礦漿保留時間短使得浮選速率較慢的礦物較難被回收[16]；礦漿湍流強烈，雖然提高了浮選速率，但精礦品位較低[17]；采用同向流模式，因此礦物回收率較高；礦物浮選易受浮選流程影響；當(dāng)?shù)V漿電化學(xué)占主導(dǎo)地位時，浮選效果較好；成本較低，且只需較小的充氣量。

b.高柱體浮選柱產(chǎn)生的氣泡較大，使得浮選速率較低[7]，礦物分選效率也較低，且操作維修不便[18]；但能維持比較深的泡沫層，增加處理量[19]，獲得較高的精礦品位和較低的泡沫產(chǎn)品產(chǎn)率[18]。

2.2 按照發(fā)泡器類型分類

浮選柱發(fā)泡器是浮選柱設(shè)計和應(yīng)用中的關(guān)鍵設(shè)備，按照發(fā)泡器在浮選柱內(nèi)外的位置可分為內(nèi)部充氣型浮選柱和外部充氣型浮選柱[20]。

內(nèi)部充氣型浮選柱的發(fā)泡器包括充氣槍式發(fā)泡器、燒結(jié)多孔材料發(fā)泡器、立管式發(fā)泡器、過濾盤式發(fā)泡器、礫石床層發(fā)泡器、電解微泡發(fā)泡器、不停機可更換發(fā)泡器。其中應(yīng)用較多的是充氣槍式發(fā)泡器，北京礦冶科技集團有限公司、長沙礦冶研究院有限責(zé)任公司、加拿大CPT公司都開發(fā)了采用該種發(fā)泡器的浮選柱且均已被應(yīng)用于磷礦選礦領(lǐng)域。CPT公司Slamjet型浮選柱的充氣槍式發(fā)泡器如圖2所示。一個浮選柱根據(jù)柱體直徑和處理量可安裝多只該類型發(fā)泡器。該類發(fā)泡器可通過改變充氣孔構(gòu)造和充氣壓力來改變氣泡大小和充氣量，可不停機對發(fā)生故障的充氣槍進行拆裝。

圖2 CPT公司Slamjet型浮選柱的充氣槍式發(fā)泡器

外部充氣型浮選柱的發(fā)泡器包括旋流型發(fā)泡器、氣-水發(fā)泡器、美國礦業(yè)局發(fā)泡器、Microcel發(fā)泡器、自吸式微泡發(fā)生器。CESL型外部充氣型氣-水發(fā)泡器由加拿大的Cominco Engineering Service Ltd.(CESL)公司于1988年開始生產(chǎn)。CESL浮選柱外的氣體分散器產(chǎn)生的空氣與水的混合物通過多孔金屬管分散到浮選柱中，在300～600 kPa壓力下，氣泡直徑為0.3～0.4 mm，可確保礦漿含氣率達到50%，多孔金屬管在作業(yè)中可以更換。CESL型充氣器先后在北美、南美和南非等地得到廣泛應(yīng)用[20]。多孔文氏管是一種先進的發(fā)泡器，當(dāng)水高速流過多孔管時，管內(nèi)壓力低于大氣壓，空氣自發(fā)進入與水混合，在多孔介質(zhì)的高速剪切作用下產(chǎn)生氣泡[21]；壓力釋放時析出大量微泡，然后沿切線進入旋流段。Microcel氣泡發(fā)生器由美國布萊克本選煤及選礦中心研制成功，采用該類型發(fā)泡器的浮選柱從柱底用泵抽出部分礦漿進行循環(huán)，空氣被吸入循環(huán)礦漿中并充分混合，當(dāng)混合礦漿被壓入靜式混合器時產(chǎn)生高剪切運動而形成微泡，一并給入柱體內(nèi)；循環(huán)礦漿實際上又獲得一次掃選機會，對提高回收率有利[8]。

3 浮選柱在磷礦選礦中的應(yīng)用

3.1 填充式浮選柱

填充式浮選柱是在常規(guī)浮選柱內(nèi)裝有特定的填充介質(zhì)，目前文獻報道的既有靜態(tài)填充介質(zhì)浮選柱，也有動態(tài)填充介質(zhì)浮選柱。填充式浮選柱內(nèi)填充介質(zhì)層層排列，并各成一定角度，以通過細(xì)小曲折的孔道改善浮選柱內(nèi)的流場特征，減弱大范圍紊流和環(huán)流等現(xiàn)象，強化氣泡的礦化，進而提高微細(xì)粒級礦物的回收率，強化分選作用[22-23]。

填充式浮選柱是我國在磷礦浮選領(lǐng)域應(yīng)用較早的浮選柱，1996年丁一剛等[24]采用兩臺填充式浮選柱串聯(lián)，通過正反浮選工藝對王集磷礦P2O5品位為19.70%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.08%、SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.68%的原礦進行了浮選試驗，獲得了精礦P2O5品位高于30%、P2O5回收率高于80%的浮選指標(biāo)。試驗表明充填浮選柱易于操作且指標(biāo)穩(wěn)定，充氣量、液位和洗水流量對精礦品位和回收率有顯著影響。2001年任慧等[25]采用兩臺填充式浮選柱串聯(lián)，通過研究藥劑制度、洗水加入位置及流速、表觀氣體流速、柱體高徑比等因素對浮選結(jié)果的影響，對王集磷礦正反浮選工藝開展了進一步研究，結(jié)果表明，浮選柱表觀氣體流速與高徑比的合理搭配是填充式靜態(tài)微泡浮選柱得到理想浮選指標(biāo)的關(guān)鍵因素，且一段填充式浮選柱可以代替多段浮選機操作，能夠得到滿足工業(yè)生產(chǎn)需要的浮選指標(biāo), 因而簡化了工藝流程。

3.2 充氣槍式浮選柱

云南磷化集團有限公司(簡稱“云南磷化集團”)與北京礦冶科技集團有限公司聯(lián)合開發(fā)了大型膠磷礦專屬浮選柱，并進行了工業(yè)試驗和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。在1 t/d中試、50 t/d半工業(yè)試驗的基礎(chǔ)上，進行了300 t/d 浮選柱工業(yè)試驗，取得了較好的試驗結(jié)果[7]。在最佳工藝條件下，對P2O5品位為22.59%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.01%的原礦進行了反浮選脫鎂試驗，獲得了精礦P2O5品位為29.43%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.79%、產(chǎn)率為61.76%、P2O5回收率為80.47%的浮選指標(biāo)。在工業(yè)試驗的基礎(chǔ)上，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用采用充氣槍式浮選柱進行反浮選粗選(浮選柱高10 m、直徑4.5 m)、采用130 m3立式浮選機進行精選，在原礦P2O5品位為22.14%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.08%的情況下，獲得了P2O5品位為28.82%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.95%、產(chǎn)率為63.19%、P2O5回收率為82.14%的優(yōu)良磷精礦指標(biāo)。

3.3 旋流-靜態(tài)微泡浮選柱

旋流-靜態(tài)微泡浮選柱由中國礦業(yè)大學(xué)開發(fā)，在國內(nèi)煤浮選領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在磷礦選礦領(lǐng)域也進行了應(yīng)用探索。旋流-靜態(tài)微泡浮選柱采用柱浮選與旋流分選構(gòu)成柱分選方法的主體；旋流分選以其強回收能力在柱分選過程中起到掃選中礦的作用。礦漿通過管流礦化后沿切向與旋流分選相連，形成中礦的循環(huán)分選[7]。旋流-靜態(tài)微泡浮選柱以其在微細(xì)粒分選技術(shù)方面的突破以及回收能力的提高而在以處理微細(xì)粒級礦物為主的礦物分選中的應(yīng)用越來越多。

王大鵬等[26]應(yīng)用該浮選柱對云南某碳酸鹽型膠磷礦進行了半工業(yè)反浮選試驗，在原礦P2O5品位為23.43%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.15%、SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.72%、磨礦細(xì)度為-0.074 mm質(zhì)量分?jǐn)?shù)占90%、1段反浮選的條件下獲得了P2O5品位為31.09%、P2O5回收率為93.27%的磷精礦指標(biāo)；與同期1粗1掃2段常規(guī)浮選機生產(chǎn)流程相比，P2O5回收率提高了7.43個百分點?？梢姡?靜態(tài)微泡浮選柱與傳統(tǒng)浮選機相比可明顯縮短工藝流程，簡化選廠設(shè)備配置。同時該研究團隊[27]應(yīng)用兩臺旋流-靜態(tài)微泡浮選柱串聯(lián)對云南某硅鈣質(zhì)膠磷礦進行正反浮選試驗，在原礦P2O5品位為23.73%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.55%、SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.15%、磨礦細(xì)度為-0.074 mm質(zhì)量分?jǐn)?shù)占90%的條件下，經(jīng)過1次正浮選和1次反浮選，獲得了精礦P2O5品位為29.78 %、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.29%、P2O5回收率為82.69%的良好指標(biāo)。卿黎等[28]也應(yīng)用兩臺該選柱串聯(lián)對云南某膠磷礦進行了正反浮選試驗，在磨礦細(xì)度為-0.074 mm質(zhì)量分?jǐn)?shù)占90%、浮選礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的條件下，得到了P2O5品位為32.1%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%、P2O5回收率為85.0%的優(yōu)良精礦指標(biāo)。

甕福(集團)有限責(zé)任公司(簡稱“甕福集團”)徐偉等[29]采用旋流-靜態(tài)微泡浮選柱對甕福集團低磷、高鎂超細(xì)粒碳酸鹽型膠磷礦進行了反浮選試驗，并與浮選機浮選試驗指標(biāo)進行了對比。采用浮選柱經(jīng)1段反浮選開路流程試驗，在原礦P2O5品位為8.21%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.77%的情況下，獲得了精礦產(chǎn)率為13.07%、P2O5品位為29.10%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.65%、P2O5回收率為49.91%的技術(shù)指標(biāo)。浮選柱和浮選槽的對比試驗結(jié)果表明，采用浮選柱可將浮選機2段反浮選工藝流程簡化為1段反浮選工藝流程，且還能獲得質(zhì)量更好的磷精礦。

以上試驗結(jié)果表明，旋流-靜態(tài)微泡浮選柱多重礦化方式的結(jié)合無論是對較粗粒級還是微細(xì)粒級的磷礦物均具有較強的回收能力，在膠磷礦正浮選脫硅和反浮選脫鎂方面均具有較好的應(yīng)用效果，為我國中低品位膠磷礦的分選提供了新的途徑。

3.4 噴射式浮選柱

加拿大CPT公司開發(fā)的空腔諧振式浮選柱是一種噴射式浮選柱，其工作原理為：將經(jīng)過浮選藥劑處理后的浮選入料(礦漿)由柱體中上部給入，在浮選柱底部安裝循環(huán)泵和發(fā)泡器，循環(huán)泵抽取底部部分礦漿在發(fā)泡器處與空壓機壓入的空氣混合，經(jīng)空腔諧振發(fā)泡器后產(chǎn)生微泡，微泡在上升過程中與上部給入的礦物顆粒碰撞礦化，從而達到攜帶目標(biāo)礦物上浮而實現(xiàn)礦物分離的目的[30]。加拿大CPT浮選柱噴射式充氣和礦漿循環(huán)裝置如圖3所示，空腔諧振式發(fā)泡器結(jié)構(gòu)及工作原理如圖4所示。

圖3 加拿大CPT噴射式浮選柱結(jié)構(gòu)

圖4 空腔諧振式發(fā)泡器結(jié)構(gòu)及工作原理

云南磷化集團應(yīng)用加拿大CPT公司空腔諧振式浮選柱進行了50 t/d碳酸鹽型膠磷礦反浮選半工業(yè)試驗，通過對關(guān)鍵控制參數(shù)充氣量、精礦品位軸向分布規(guī)律、泡沫層厚度和淋洗水量等的研究，找到了最優(yōu)控制條件，為空腔諧振式浮選柱在膠磷礦選礦中的大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)[31]。在優(yōu)化的工藝條件下，以P2O5品位為23.2%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.34%的膠磷礦為原礦，獲得了P2O5品位為30.64%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.57%、精礦產(chǎn)率為67.18%、P2O5回收率為88.72%的磷精礦指標(biāo)。就生產(chǎn)操作而言，CPT空腔諧振式浮選柱運行期間礦漿液面平穩(wěn)、氣泡均勻、自動化程度高、操作穩(wěn)定性好。

3.5 多孔燒結(jié)材料發(fā)泡器

多孔燒結(jié)材料發(fā)泡器由于孔洞易堵塞，因此裝有該類型發(fā)泡器的浮選柱多用于小型實驗研究。SANTANA等[32]用外置循環(huán)泵的多孔燒結(jié)材料發(fā)泡器浮選柱對磷灰石正浮選工藝中藥劑濃度和礦物粒度對浮選選擇性的影響進行了研究，所用的浮選柱內(nèi)徑為40 mm、高為1.5 m，入選礦漿由浮選柱上部給入，空氣由浮選柱底部經(jīng)錐形青銅燒結(jié)多孔發(fā)泡器引入，部分礦漿由浮選柱底部經(jīng)礦漿泵返回浮選柱中部，洗水由浮選柱頂部淋入，試驗結(jié)果表明：粗、細(xì)礦物顆粒對藥劑添加濃度表現(xiàn)出了不同的敏感性，隨著礦物粒度的減小浮選選擇性和精礦品位逐漸降低，即隨著礦物粒度的減小精礦的ω(P2O5)/ω(Fe2O3)和ω(P2O5)/ω(Al2O3)相應(yīng)降低；粗礦物顆粒對藥劑添加濃度較為敏感，且浮選選擇性較高，精礦品位較高；細(xì)礦物顆粒浮選選擇性較低，即使調(diào)整藥劑用量也較難獲得合格的精礦品位。OLIVEIRA等[33]使用與文獻[32]相同類型的浮選柱探索了磷灰石浮選選擇性與藥劑用量、抑制劑用量和充氣量的關(guān)系，試驗以米糠油皂化物為捕收劑、玉米淀粉為抑制劑，原礦P2O5品位為23.0%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%、SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.8%，結(jié)果表明：最高精礦P2O5品位在捕收劑用量為74 g/t、抑制劑用量為314 g/t、充氣量為126 L/h的條件下獲得；最高精礦P2O5回收率在捕收劑用量為126 g/t、抑制劑用量為186 g/t、充氣量為126 L/h的條件下獲得；試驗條件下磷灰石的可浮性始終大于石英、白云石和含F(xiàn)e、Al的硅酸鹽礦物。

我國應(yīng)用浮選柱最早的案例可追溯至20世紀(jì)70年代，遼寧羅屯磷礦利用浮選柱通過正浮選1粗1精1掃工藝對硅質(zhì)膠磷礦進行了浮選試驗，在原礦P2O5品位為7.36%、SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56.10%的情況下，獲得了P2O5品位為30%左右、P2O5回收率為80%～85%的磷精礦指標(biāo)[9]；同時對浮選柱高度、柱體深度、發(fā)泡器材質(zhì)、尾礦U型管高度等進行了深入探討，其中多孔發(fā)泡器材質(zhì)的研究結(jié)果表明，微孔塑料充氣器透氣性好、風(fēng)量均勻、泡沫穩(wěn)定、堅固耐用、浮選指標(biāo)穩(wěn)定。該研究內(nèi)容全面，且研究水平較高，開創(chuàng)了我國磷礦柱浮選先河。

4 浮選柱浮選工藝

基于浮選柱占地面積小、能耗低、容積利用率高、工藝路線短、噴淋水分選效果好、適合細(xì)顆粒礦石分選的特點，國內(nèi)外均將浮選柱應(yīng)用在了磷礦選礦工藝中的不同工段。浮選柱在浮選工藝中應(yīng)用靈活，在工藝設(shè)備搭配上有柱柱聯(lián)合工藝、柱槽聯(lián)合工藝。

云南磷化集團300萬t /a柱槽聯(lián)合1粗1精工藝已成功產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，能夠?qū)2O5品位為20%～23%、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%～7%的碳酸鹽型膠磷礦原礦富集為P2O5品位為28%以上、MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%以下的合格精礦，工藝流程見圖5。

圖5 云南磷化集團柱槽浮選工藝流程

甕福集團應(yīng)用柱槽聯(lián)合工藝開展了正浮選試驗研究，P2O5品位為17.6%的原礦經(jīng)過浮選得到了P2O5品位為31.96%的精礦，精礦產(chǎn)率和P2O5回收率分別為44.67%和81.07%，該研究成果為浮選柱和浮選槽的聯(lián)合應(yīng)用提供了技術(shù)參考[34]。該研究采用浮選柱進行粗選，粗選精礦仍采用浮選柱進行精選；粗選尾礦采用浮選機進行掃選，掃選精礦與精選尾礦合并后經(jīng)由浮選機再進行一次掃選；再次掃選的精礦與精選精礦合并作為最終精礦，再次掃選的尾礦與前掃選尾礦合并作為最終尾礦，工藝流程見圖6。甕福集團對一段柱浮選與兩段浮選機流程進行了對比，發(fā)現(xiàn)針對超細(xì)粒低品位鈣鎂質(zhì)膠磷礦浮選柱具有較好的適應(yīng)性[29]。

圖6 甕福集團柱槽聯(lián)合正浮選工藝流程

貴州洋蒲恒立化工有限公司選礦廠是國內(nèi)第一家實現(xiàn)了全浮選柱反浮1粗1精1掃產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，40萬t/a浮選裝置運行1年來較好地解決了原礦品位低、磨礦細(xì)度高等難題，浮選結(jié)果表明浮選柱用于選別“低磷、質(zhì)細(xì)、高雜質(zhì)”膠磷礦在技術(shù)上是可行的，并且優(yōu)于同等條件下浮選機的選別效果[35]。

卿黎等[28]利用浮選柱處理某選礦廠的中低品位膠磷礦，開發(fā)了兩段柱式分選正反浮選工藝，通過半工業(yè)試驗參數(shù)和數(shù)據(jù)分析，基本掌握了旋流-靜態(tài)微泡浮選柱的主要操作參數(shù)對分選指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)對精礦P2O5品位和P2O5回收率以及藥劑消耗影響較大，在循環(huán)泵壓力和充氣量相匹配的條件下，可獲得理想的浮選指標(biāo)。信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計研究院科技工程股份有限公司貴陽分院采用6臺30 m3浮選機進行粗選，1臺直徑2.0 m、高 6.0 m和1臺直徑3.0 m、高 6.0 m的中國礦業(yè)大學(xué)旋流-靜態(tài)微泡浮選柱對粗選尾礦進行掃選，為重慶某磷化工企業(yè)設(shè)計了1臺80萬t/a浮選裝置，該裝置2012年全年尾礦平均P2O5品位為4%，與全浮選機流程相比尾礦P2O5品位下降了2個百分點[35]。

5 結(jié)論

a.國內(nèi)外學(xué)者對浮選柱在磷礦選礦中的應(yīng)用進行了大量的研究，結(jié)果表明，浮選柱在磷礦浮選中的應(yīng)用靈活，可以應(yīng)用在正浮選或反浮選的各個工段，且均能獲得較好的技術(shù)指標(biāo)。

b.應(yīng)用實踐表明，浮選柱與浮選機相比在細(xì)粒級磷礦物的分選能力方面具有明顯的優(yōu)勢。