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摘要：浮选是细粒分选的最有效的方法，浮选在选厂水处理方面发挥着不可替代的作用，浮选技术应用广泛，大部分国家都将发展浮选技术作为细粒矿物分选研究的重要课题之一，浮选机是浮选的最重要的设备，浮选机的工作效率对浮选的指标起着决定性的作用，近几十年越来越多的专家学者致力于新型、高效、大型浮选机的研究。
关键词：浮选 浮选机 研究现状
19世纪末，泡沫浮选经过萌芽期后，正式被选厂采用，从此，浮选工业得到了迅速发展，经过100多年，已经非常成熟，浮选成为选矿领域主要的选别方法之一，作为细粒分选设备，浮选机也有了长足的发展。浮选机有很多种类，充气是所有浮选机的共同特点，充气的性能对浮选性能影响很大，浮选机的差别主要就是在充气方式、充气搅拌装置结构等方面，按照是否有机械搅拌装置分为两大类：机械搅拌式和无机械搅拌式，其中机械搅拌式中又可分为机械搅拌自吸气式和机械搅拌压气式；无机械搅拌的浮选机中又包含浮选柱和其他复合力场的浮选机。
一、国外浮选机研究现状
赵昱东[1]认为，浮选机研发起源时间是1909年，Goover T制造了用于泡沫浮选的第一台多槽叶轮搅拌装置；在1913年John Callow发明了充气式浮选机，Robert Towne和Frederick Flinn也相继发明了充气式浮选柱；1914年Callow G将浮选柱的进气方式改为从槽子多孔假底喷入空气，改善了浮选机的充气性能；1915年Durrel制造出喷射式浮选机的样机。20年代以后，各类型的机械搅拌式和充气式机械搅拌浮选机相继被研制出来，浮选机研发蓬勃发展。但到了30年代，由于各方面的原因，浮选机的研发速度变缓，而且一度停滞。直到1960年，当经济萧条和战争已经渐渐远离人们的生活，煤炭开采逐渐恢复，浮选机的研发再度繁荣，浮选设备开始朝着大型化的方向发展，几年后，第一台大型机械搅拌式浮选机在Bougainville岛的成功运用，宣告了浮选机大型化的开始。
Wemco公司[3]虽然几经收购，但其对浮选机的设计一直没有停止，1969年研制成功的Wemco 1+1浮选机是在Fagergren Wemco浮选机基础上改进的，将其鼠笼型转子和定子改成叶片型转子，该转子截面为星形而定子具有椭圆形穿孔。转子和定子的结构都是在一个钢结构表面包覆橡胶或类似的材料。在定子之上是一个可选的防护盖，增强浮选机的矿化泡沫流。1985年又研制出Smart Cell浮选机，它是在吸收了Wemco 1+1浮选机的基础上改进的一种自吸气式浮选机，结构先进，控制精确，精矿品味和回收率高较Wemco1+1浮选机能耗减少30～40%。提高了运转效率，单槽容积达160m3。Wemco1+1和Wemco Smart Cell浮选机在世界矿业领域得到广泛应用。
芬兰Outo kumpuoy公司[4]从1958年开始对浮选设备研究，从1959年到1978年推出OK型浮选机、OK-16型浮选机、OK-38型浮选机，这些浮选机的单槽容积一直在变大，适应了市场需要。20世纪70年代，由澳大利亚康辛里奥廷图公司研制Davcra浮选槽，它取消了叶轮，采用的两相混合器喷嘴是矿浆与空气混合且浮选槽内带有起分割作用的垂直挡板，空气和料浆通过旋流式散射喷嘴注入[5]。
1980年，加拿大的Mines Gaspe公司在选钼流程中安装了两套浮选柱装置，并取得了很好的效果[6]。在精选系列，浮选柱取代了机械搅拌式浮选机。典型浮选柱进气口在给料点的下部（回收段），由浮选柱底部喷嘴产生出大量的上升气泡，与水体中下降的悬浮颗粒接触[7]。
Mount Isa矿物有限公司以及澳大利亚New castle大学联合研发Jameson射流浮选机[8]。以其浮选效果好、柱短和独特的充气矿化技术备受青睐，成为这一领域的佼佼者，各种浮选柱的工业应用模式也竟相采用Jameson浮选柱这一先进的充气矿化方式，目前广泛应用于澳大利亚的Mount Isa矿物有限公司以及其它矿业公司的精选工艺，Jameson射流浮选机同时存在存在充气量不足、尾矿需重复再选等缺点[9]。
美国1986年研制的静态浮选柱[10]，特点是在柱中充填波纹板，形成众多孔道。当空气通过众多孔道时被粉碎成气泡，上升的气泡被强制地与矿粒接触，增加了矿化概率。
20世纪80年代由德国矿业研究公司、克劳斯特技术学院和鲁尔煤矿公司开发了一种新型浮选机，后来被KHD洪堡？威达克购得该浮选机专利，命名普浮乐[11]。普浮乐浮选机不仅应用于煤泥浮选，而且在矿石浮选和工业矿物处理，污水处理等方面也有广泛应用。
二、国内浮选机研究现状
我国解放后，从20世纪50年代中期，开始仿造原苏联米哈诺布尔型浮选机到现在已先后开发出数十种浮选机，从机械搅拌式浮选机到充气机械搅拌浮选机，从小型到大型浮选机，从粗粒到细粒选别浮选机，从普通浮选机到专业化浮选机等多方面研究工作均取得长足进步。
1.机械搅拌式浮选机
80年代初北京矿冶研究总院研制的JJF型浮选机[12]的叶轮和定子的结构形式参考国外Wemco机型，它采用了深型叶轮，叶片为辐射状，定子为圆筒形，其上均布有长孔作为矿浆通道。定子外增加了表面均布小孔的锥形分散罩，起稳定液面的作用。JJF型浮选机与维姆科浮选机相比，不同之处是在叶轮和导流管之间增设了调节环结构[13]。
在80年代初国内新研制成功并推广使用的浮选机还有JJF型浮选机、KYF型浮选机、BS型浮选机。这些浮选机虽性能较好，但均无吸浆能力，在生产应用中各作业需要阶梯配置，泡沫产品需用泡沫泵扬送，对于充气式浮选机还要配置鼓风机供气，这样不利于选矿厂设备配置和生产管理，尤其对老选厂的设备更新更为不利。研制新型高效的吸气吸浆型浮选机来取代A型机势在必行。北京矿冶研究总院[14]1984年12月开始进行SF型浮选机的研究工作，1987年8月完成工业试验，取得较好结果。 KYF型浮选机是一种充气机械搅拌式浮选机，是北京矿冶研究总院浮选机大型化的典范采用，后倾叶片倒锥台状叶轮和悬空式定子，并在叶轮腔中间设计有多孔圆筒型空气分配器。
80年代北京矿冶研究总院研制成功了CLF型粗粒浮选机。CLF型粗粒浮选机浮选机是一种既能选别常规粒级，又能选别较粗粒级、较大密度、较高浓度的全粒级充气机械搅拌式浮选机，特别适用于选别石英砂、冶炼炉渣。
2.充气式浮选机
喷射型浮选机利用喷射原理实现煤浆充气、气泡矿化、矿物分离，是目前国内外正在大力开发的最具有发展潜力的煤用浮选机，喷射式浮选机具有以下优点：气泡以微泡析出；同样没有机械搅拌的部件，无相互传动；矿浆通过量较大；充气量较大；对较粗颗粒的浮选有明显作用；结构较简单；剂消耗较低，以下就目前喷射式浮选设备的研究进展进行综述。
1999年双鸭山矿务局选煤厂制成了直径1.5m喷射吸气式离心浮选机样机，并进行了工业试验，获得了理想效果。
姜志伟博士根据自由射流浮选原理研究开发的一种新型浮选设备。这种浮选设备被称为KYZ型浮选柱。KYZ型浮选柱是一种新型的向下顺流喷射型浮选。
XPM-4浮选机是一种典型的喷射式浮选机，借助于液一气两相喷射器对矿浆进行充气搅拌，得以完成煤泥分选过程。充气搅拌装置是喷射式浮选机的主要工作部件，它由喷射器和旋流搅拌器两部分组成，其主要工作过程是循环泵从相邻的槽底循环孔抽出部分矿浆，将矿浆加速后从锥形喷嘴喷出形成高速射流，使喷射室内形成负压，空气从进气管进入，压缩到喷射流中。由于加压的煤浆从喷嘴喷出后，形成负压，溶解在水中的空气变成很小的微泡，然后析出。含气喷流沿切线进入旋流搅拌器中，在离心力的作用下，形成旋转液流从其底部甩出，在浮选机槽底实现充气搅拌。
三、浮选机研究展望
浮选机性能的优劣直接影响到浮选过程，甚至整个选煤过程的效率。对浮选机械的优化、设计一直是国内外选矿工作者关注和研究的重要课题。我国浮选机研制开发从上世纪六、七十年代起历经几十年的发展，已经形成了浮选机的国产化、多样化和系列化，其技术水平已基本达到了国际先进，基本上满足了国内选厂及其它方面的应用需求。在综合力场的应用研究方面也有所涉及。但是，日益恶化的原矿禀赋条件，对浮选设备设计和开发提出了新的要求。浮选机的大型化、自动化、特种化是必然趋势。新型的浮选机除了要能够保证连续工作，机械部件耐磨，构造简单，维修方便，能耗更低，等特性外，还必须满足充气稳定，气泡大小合适、均匀性好，效率更高，能够实现生产自动化等要求。
参考文献
[1]赵昱东．浮选机的应用与发展[J]．矿山机械，2007，35（7）：65～68
[2]沈政昌．浮选机发展历史及发展趋势[J]．有色金属（选矿部分），2011，（1）：35～38．
[3]王昌安．国外浮选机的应用及发展[J]．矿业快报，2005，429：9～13．
[4]文书明．国内外浮选机的研究与开发[J]．国外金属矿选矿，1998，7：39～42．
[5]梁金钢，赵环帅，何建新．国内外选煤技术与装备现状及发展趋势[J]．选煤技术，2008，1：58～64．
[6]Cienski.T，Coffin．V．Column flotation operationat Mines Gaspe molybdenum circuit，[J] Canadian Mining Journal， 1981，102： 281～283．
[7]Murdock，D.J.W yslouzil，H.E.Large-diameter .column flotation cells take hold[J]．Engineering and Mining Journal，1991， 192：40．
[8]Clayton.R.， J ameson， G. J.，Manlapig，E. V. The development and application of the Jameson cell[J]． Minerals Engineering ，1991，4 ：7～11
[9]周凌峰，傅联海，张强．新型细粒浮选柱的研究[J]．金属矿山，2005，8：430～432
[10]路起荣，谢广元，吴玲．浮选柱技术的新发展[J]．中国煤炭，2002，4：36～39．
[11]任德树，德国KHD洪堡？威达克公司研制的新型充气式浮选机[J]．国外金属矿选矿，1994，7：47～52
[12]耿连胜．我国浮选机的进展[J]．金属矿山，2000，2：：32～34．
[13]黄仲明．我国浮选机研究与应用现状[J]．国外金属矿矿，1998 ，（5） ：8～10
[14]刘桂芝．SF-4型浮选机的研制[J]．有色金属，1988 ，4：39～43．
关键词：浮选 浮选机 研究现状
19世纪末，泡沫浮选经过萌芽期后，正式被选厂采用，从此，浮选工业得到了迅速发展，经过100多年，已经非常成熟，浮选成为选矿领域主要的选别方法之一，作为细粒分选设备，浮选机也有了长足的发展。浮选机有很多种类，充气是所有浮选机的共同特点，充气的性能对浮选性能影响很大，浮选机的差别主要就是在充气方式、充气搅拌装置结构等方面，按照是否有机械搅拌装置分为两大类：机械搅拌式和无机械搅拌式，其中机械搅拌式中又可分为机械搅拌自吸气式和机械搅拌压气式；无机械搅拌的浮选机中又包含浮选柱和其他复合力场的浮选机。
一、国外浮选机研究现状
赵昱东[1]认为，浮选机研发起源时间是1909年，Goover T制造了用于泡沫浮选的第一台多槽叶轮搅拌装置；在1913年John Callow发明了充气式浮选机，Robert Towne和Frederick Flinn也相继发明了充气式浮选柱；1914年Callow G将浮选柱的进气方式改为从槽子多孔假底喷入空气，改善了浮选机的充气性能；1915年Durrel制造出喷射式浮选机的样机。20年代以后，各类型的机械搅拌式和充气式机械搅拌浮选机相继被研制出来，浮选机研发蓬勃发展。但到了30年代，由于各方面的原因，浮选机的研发速度变缓，而且一度停滞。直到1960年，当经济萧条和战争已经渐渐远离人们的生活，煤炭开采逐渐恢复，浮选机的研发再度繁荣，浮选设备开始朝着大型化的方向发展，几年后，第一台大型机械搅拌式浮选机在Bougainville岛的成功运用，宣告了浮选机大型化的开始。
Wemco公司[3]虽然几经收购，但其对浮选机的设计一直没有停止，1969年研制成功的Wemco 1+1浮选机是在Fagergren Wemco浮选机基础上改进的，将其鼠笼型转子和定子改成叶片型转子，该转子截面为星形而定子具有椭圆形穿孔。转子和定子的结构都是在一个钢结构表面包覆橡胶或类似的材料。在定子之上是一个可选的防护盖，增强浮选机的矿化泡沫流。1985年又研制出Smart Cell浮选机，它是在吸收了Wemco 1+1浮选机的基础上改进的一种自吸气式浮选机，结构先进，控制精确，精矿品味和回收率高较Wemco1+1浮选机能耗减少30～40%。提高了运转效率，单槽容积达160m3。Wemco1+1和Wemco Smart Cell浮选机在世界矿业领域得到广泛应用。
芬兰Outo kumpuoy公司[4]从1958年开始对浮选设备研究，从1959年到1978年推出OK型浮选机、OK-16型浮选机、OK-38型浮选机，这些浮选机的单槽容积一直在变大，适应了市场需要。20世纪70年代，由澳大利亚康辛里奥廷图公司研制Davcra浮选槽，它取消了叶轮，采用的两相混合器喷嘴是矿浆与空气混合且浮选槽内带有起分割作用的垂直挡板，空气和料浆通过旋流式散射喷嘴注入[5]。
1980年，加拿大的Mines Gaspe公司在选钼流程中安装了两套浮选柱装置，并取得了很好的效果[6]。在精选系列，浮选柱取代了机械搅拌式浮选机。典型浮选柱进气口在给料点的下部（回收段），由浮选柱底部喷嘴产生出大量的上升气泡，与水体中下降的悬浮颗粒接触[7]。
Mount Isa矿物有限公司以及澳大利亚New castle大学联合研发Jameson射流浮选机[8]。以其浮选效果好、柱短和独特的充气矿化技术备受青睐，成为这一领域的佼佼者，各种浮选柱的工业应用模式也竟相采用Jameson浮选柱这一先进的充气矿化方式，目前广泛应用于澳大利亚的Mount Isa矿物有限公司以及其它矿业公司的精选工艺，Jameson射流浮选机同时存在存在充气量不足、尾矿需重复再选等缺点[9]。
美国1986年研制的静态浮选柱[10]，特点是在柱中充填波纹板，形成众多孔道。当空气通过众多孔道时被粉碎成气泡，上升的气泡被强制地与矿粒接触，增加了矿化概率。
20世纪80年代由德国矿业研究公司、克劳斯特技术学院和鲁尔煤矿公司开发了一种新型浮选机，后来被KHD洪堡？威达克购得该浮选机专利，命名普浮乐[11]。普浮乐浮选机不仅应用于煤泥浮选，而且在矿石浮选和工业矿物处理，污水处理等方面也有广泛应用。
二、国内浮选机研究现状
我国解放后，从20世纪50年代中期，开始仿造原苏联米哈诺布尔型浮选机到现在已先后开发出数十种浮选机，从机械搅拌式浮选机到充气机械搅拌浮选机，从小型到大型浮选机，从粗粒到细粒选别浮选机，从普通浮选机到专业化浮选机等多方面研究工作均取得长足进步。
1.机械搅拌式浮选机
80年代初北京矿冶研究总院研制的JJF型浮选机[12]的叶轮和定子的结构形式参考国外Wemco机型，它采用了深型叶轮，叶片为辐射状，定子为圆筒形，其上均布有长孔作为矿浆通道。定子外增加了表面均布小孔的锥形分散罩，起稳定液面的作用。JJF型浮选机与维姆科浮选机相比，不同之处是在叶轮和导流管之间增设了调节环结构[13]。
在80年代初国内新研制成功并推广使用的浮选机还有JJF型浮选机、KYF型浮选机、BS型浮选机。这些浮选机虽性能较好，但均无吸浆能力，在生产应用中各作业需要阶梯配置，泡沫产品需用泡沫泵扬送，对于充气式浮选机还要配置鼓风机供气，这样不利于选矿厂设备配置和生产管理，尤其对老选厂的设备更新更为不利。研制新型高效的吸气吸浆型浮选机来取代A型机势在必行。北京矿冶研究总院[14]1984年12月开始进行SF型浮选机的研究工作，1987年8月完成工业试验，取得较好结果。 KYF型浮选机是一种充气机械搅拌式浮选机，是北京矿冶研究总院浮选机大型化的典范采用，后倾叶片倒锥台状叶轮和悬空式定子，并在叶轮腔中间设计有多孔圆筒型空气分配器。
80年代北京矿冶研究总院研制成功了CLF型粗粒浮选机。CLF型粗粒浮选机浮选机是一种既能选别常规粒级，又能选别较粗粒级、较大密度、较高浓度的全粒级充气机械搅拌式浮选机，特别适用于选别石英砂、冶炼炉渣。
2.充气式浮选机
喷射型浮选机利用喷射原理实现煤浆充气、气泡矿化、矿物分离，是目前国内外正在大力开发的最具有发展潜力的煤用浮选机，喷射式浮选机具有以下优点：气泡以微泡析出；同样没有机械搅拌的部件，无相互传动；矿浆通过量较大；充气量较大；对较粗颗粒的浮选有明显作用；结构较简单；剂消耗较低，以下就目前喷射式浮选设备的研究进展进行综述。
1999年双鸭山矿务局选煤厂制成了直径1.5m喷射吸气式离心浮选机样机，并进行了工业试验，获得了理想效果。
姜志伟博士根据自由射流浮选原理研究开发的一种新型浮选设备。这种浮选设备被称为KYZ型浮选柱。KYZ型浮选柱是一种新型的向下顺流喷射型浮选。
XPM-4浮选机是一种典型的喷射式浮选机，借助于液一气两相喷射器对矿浆进行充气搅拌，得以完成煤泥分选过程。充气搅拌装置是喷射式浮选机的主要工作部件，它由喷射器和旋流搅拌器两部分组成，其主要工作过程是循环泵从相邻的槽底循环孔抽出部分矿浆，将矿浆加速后从锥形喷嘴喷出形成高速射流，使喷射室内形成负压，空气从进气管进入，压缩到喷射流中。由于加压的煤浆从喷嘴喷出后，形成负压，溶解在水中的空气变成很小的微泡，然后析出。含气喷流沿切线进入旋流搅拌器中，在离心力的作用下，形成旋转液流从其底部甩出，在浮选机槽底实现充气搅拌。
三、浮选机研究展望
浮选机性能的优劣直接影响到浮选过程，甚至整个选煤过程的效率。对浮选机械的优化、设计一直是国内外选矿工作者关注和研究的重要课题。我国浮选机研制开发从上世纪六、七十年代起历经几十年的发展，已经形成了浮选机的国产化、多样化和系列化，其技术水平已基本达到了国际先进，基本上满足了国内选厂及其它方面的应用需求。在综合力场的应用研究方面也有所涉及。但是，日益恶化的原矿禀赋条件，对浮选设备设计和开发提出了新的要求。浮选机的大型化、自动化、特种化是必然趋势。新型的浮选机除了要能够保证连续工作，机械部件耐磨，构造简单，维修方便，能耗更低，等特性外，还必须满足充气稳定，气泡大小合适、均匀性好，效率更高，能够实现生产自动化等要求。
参考文献
[1]赵昱东．浮选机的应用与发展[J]．矿山机械，2007，35（7）：65～68
[2]沈政昌．浮选机发展历史及发展趋势[J]．有色金属（选矿部分），2011，（1）：35～38．
[3]王昌安．国外浮选机的应用及发展[J]．矿业快报，2005，429：9～13．
[4]文书明．国内外浮选机的研究与开发[J]．国外金属矿选矿，1998，7：39～42．
[5]梁金钢，赵环帅，何建新．国内外选煤技术与装备现状及发展趋势[J]．选煤技术，2008，1：58～64．
[6]Cienski.T，Coffin．V．Column flotation operationat Mines Gaspe molybdenum circuit，[J] Canadian Mining Journal， 1981，102： 281～283．
[7]Murdock，D.J.W yslouzil，H.E.Large-diameter .column flotation cells take hold[J]．Engineering and Mining Journal，1991， 192：40．
[8]Clayton.R.， J ameson， G. J.，Manlapig，E. V. The development and application of the Jameson cell[J]． Minerals Engineering ，1991，4 ：7～11
[9]周凌峰，傅联海，张强．新型细粒浮选柱的研究[J]．金属矿山，2005，8：430～432
[10]路起荣，谢广元，吴玲．浮选柱技术的新发展[J]．中国煤炭，2002，4：36～39．
[11]任德树，德国KHD洪堡？威达克公司研制的新型充气式浮选机[J]．国外金属矿选矿，1994，7：47～52
[12]耿连胜．我国浮选机的进展[J]．金属矿山，2000，2：：32～34．
[13]黄仲明．我国浮选机研究与应用现状[J]．国外金属矿矿，1998 ，（5） ：8～10
[14]刘桂芝．SF-4型浮选机的研制[J]．有色金属，1988 ，4：39～43．