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旋流-静态微泡浮选柱是一种柱式分选设备,目前在金属矿、非金属矿分选及油水分离等领域获得了应用。在应用过程中,旋流-静态微泡浮选柱最大进气量受限于浮选柱循环量,浮选柱循环量影响进气量,无法完全分开控制,并且消耗在循环泵上的能耗较大。通过改变旋流-静态微泡浮选柱的充气方式,将自吸式的气泡发生器改为微孔陶瓷气泡发生器,设计了一种充气式旋流-静态微泡浮选柱。对设计的充气式旋流-静态微泡浮选柱进行了充气性能研究以及分选试验研究。在浮选柱充气性能试验研究中,探究了进气量、循环量和起泡剂用量对气含率和气泡尺寸的影响,结果表明:进气量和循环量对浮选柱的气含率和气泡直径的影响明显不同。随着进气量的增大,柱体内的气含率和气泡直径都增大;随着循环量的增加,气含率和气泡直径均不断减小;对于同一种起泡剂来说,气含率随起泡剂浓度增加逐渐增大,而气泡直径不断减小,当起泡剂浓度增加到一定程度后,气含率变化不再明显,同时起泡剂种类不同,对气含率和气泡直径影响的变化幅度不同。对充气式旋流-静态微泡浮选柱进行分选试验研究,以某石墨矿作为试验原矿,确定一次粗选的最佳试验条件为:磨矿细度为-0.074mm含量为91.76%,矿浆浓度为20%,捕收剂柴油用量2200g/t,起泡剂2号油用量400g/t,循环量3200ml/min,进气量0.10m3/h。在石墨原矿固定碳含量为10.58%的情况下,经过一次粗选可以得到固定碳含量30.97%,固定碳回收率75.13%的石墨精矿。在各浮选设备最佳工艺条件下进行试验,浮选机通过一次浮选能得到固定碳含量28.06%,固定碳回收率70.35%的石墨精矿,传统自吸气的旋流-静态微泡浮选柱通过一次浮选能得到固定碳含量30.76%,固定碳回收率75.43%的石墨精矿。充气式旋流-静态微泡浮选柱与浮选机相比,在精矿固定碳含量和回收率方面都要明显优于浮选机,而且所需的进气量要比浮选机低0.10m3/h;与传统的旋流-静态微泡浮选柱相比,达到相同的浮选效果,所需的循环量要低800ml/min,起泡剂用量少100 g/t。