浮选槽(浮选设备中用来实现浮选过程的槽体容器)

浮选槽（英文名：Flotation cell）是浮选设备中用来实现浮选过程的槽体容器。浮选槽的类型有无传动微泡浮选槽、Swemac立式圆柱体浮选槽、Lamort立式双圆柱体浮选槽、Esher-Wyss阶梯扩散式浮选槽、Voith卧式多喷射器椭圆体浮选槽等。浮选槽多应用于废纸脱墨和矿物浮选中。

Swemac立式圆柱体浮选槽是20世纪70年代开发的第一种不需要搅拌器的浮选槽。1980年，格雷姆・约翰・詹姆森发明设计了专利产品—詹姆森浮选槽。1987年，Beloit公司发明了压力式浮选槽。20世纪90年代，芬兰Valmet公司开发了Must多级一体式浮选槽。

浮选槽的浮选过程中，搅拌使矿粒悬浮并与药剂作用，让目的矿物疏水、非目的矿物亲水；充气产生气泡，为矿粒与气泡接触创造条件。疏水矿粒附着气泡形成矿化气泡，浮至表面成泡沫层，经二次富集后刮出得精矿，亲水脉石成尾矿，此过程在气液固三相界面进行。浮选槽内矿浆、泡沫、空气三种介质中，矿浆以电阻为主，泡沫容抗明显，空气几乎不导电。

工作原理

在浮选槽中，搅拌作用使矿粒悬浮并与浮选药剂发生作用，使目的矿物表面疏水化，非目的矿物亲水化；充气作用则在矿浆中产生气泡，并借助机械搅拌等作用使空气均匀弥散，为矿粒与气泡间的接触、碰撞和矿化创造良好条件；疏水矿粒与气泡碰撞并粘附在气泡上，形成矿化气泡；矿化气泡连续不断地浮升至矿浆面，形成泡沫层；在泡沫层中，气泡不断兼并、破裂和脱水，从而脱除一部分夹杂的亲水性矿粒，即发生“二次富集作用”；通过机械装置刮出矿化泡沫，得到泡沫精矿，完成浮选过程。

浮选槽内部主要有三部分介质，分别是矿浆、泡沫和空气。矿浆在浮选槽内与鼓入的空气混合搅拌形成大量气泡，矿物颗粒与气泡发生充分接触和碰撞。矿物颗粒具有疏水性，会依附到气泡表面，随着气泡上浮到矿浆表面，形成泡沫层，通过刮板刮出得到精矿产品。亲水性[42]的脉石矿物留在矿浆里面，形成尾矿。这个过程发生在气(气泡)、液(水和药剂)和固(矿物颗粒)三相界面。矿浆的主要组成成分有水、矿粉、选矿药品，其内部含有大量活跃的金属离子，具有良好的导电性能。因此，矿浆的阻抗没有明显的感抗或者容抗效应，以少量电阻阻抗为主。压缩空气从浮选槽底部冲入，在自身浮力作用下，裹着络合出的黄金等配位化合物上升到矿浆表面，形成泡沫层。一个个的小泡沫就像一对对电极板，所以在泡沫层中对阻抗进行测量，可以发现其容抗效应较为明显。而最上层的空气，几乎不导电。

历史沿革

Swemac立式圆柱体浮选槽是20世纪70年代开发的第1种不需要搅拌器的浮选槽。1980年，格雷姆・约翰・詹姆森发明设计了专利产品—詹姆森浮选槽。1981年，Voith公司开发了卧式圆柱体浮选槽现已改为卧式多喷射器椭圆体浮选槽。1987年，Beloit公司发明了压力式浮选槽。20世纪90年代，芬兰Valmet公司（现属Metso公司）开发了Must多级一体式浮选槽。

基本结构

浮选槽是一个大型的、方或圆形的深槽，深度可达数米。其内部由矿浆、气泡、浮选药剂等组成，表面覆盖着格栅板，仅起临时承重与防护作用。

槽体：通常为金属制成的长方体或圆柱体，顶部开放。

叶轮/搅拌装置：用于搅拌矿浆并吸入空气，形成气泡。搅拌式浮选机是一种叶片后倾一个角度的锥形叶轮，类似于高比转速的离心泵轮，扬送矿浆量大、压头小、功耗低且结构简单。在叶轮腔中还装置了多孔圆筒形空气分配器，使空气能预先均匀地分散在叶轮叶片的大部分区域，提供了较大的矿浆－空气接角界面。

稳流板/盖板：防止矿浆涡流，稳定泡沫层。

泡沫刮板：将浮起的矿化泡沫刮出。

给矿管与排矿口：用于矿浆进出。

格栅板（走道）：格栅板是安装在浮选槽内的一种构件，通常由金属、塑料或木材等材料制成，可以对浮选槽内的矿浆流进行稳定和引导、防止矿粒沉槽，并起到消泡作用。格栅板供人员巡视或操作，但非承重结构。

类型

无传动微泡浮选槽

无传动微泡浮选槽能够较好的适应锂辉石浮选，与生产中传统的浮选机比较，自动化程度高，液面控制、调整方便，设备运行稳定，能够获得更好的工艺指标和技术经济指标。无传动微泡浮选槽单位容积处理能力高，能耗低，试验设备的单位处理量能耗比浮选机至少节能 20%以上:设备放大后节能效果将更加显著。

系统构成

无传动微泡浮选槽由矿浆分配箱、矿化系统、矿化管、释放头、分选槽主体、泡沫槽组成。

矿化原理

无传动微泡浮选槽矿化器中的空气被压入微孔管，通过微孔管分割成微气流，当矿浆和浮选药剂通过微孔管时切割微气流，矿浆、药剂、微气泡剧烈碰撞、吸附，是高紊流状态，实现一次矿化;矿化后的矿浆由释放头喷出时，由于过流断面变化，引起流体动能、压力能的转换，流态急剧变化，使溶解于其中的气体析出，形成微气泡，实现二次矿化;分选过程中气泡向上移动，而矿浆向下，在逆向运动过程中，实现三次矿化。

分选原理

矿浆经释放头喷出进入分选槽后，压力骤降，溶解在矿浆中的过饱和空气以微气泡的形式从矿物疏水表面大量析出，形成气絮团，流态也急剧变化，由高紊流状态过度到低紊流状态，在无传动浮选槽主体槽中分选，实现层流分选，减少了精矿和尾矿的混合、干扰，分选效果好。精矿从泡沫收集槽排出，尾矿从主体槽下端排出。无传动浮选槽将矿化管和释放头设置在分选槽内，将矿化过程和分选过程隔离开来，在同一设备里实现了高紊流矿化、低紊流分离浮选，提高了分选效率。

Swemac立式圆柱体浮选槽

Swemac立式圆柱体浮选槽由2个Swemac浮选槽重叠在一起组成。每个浮选槽的浆料和压缩空气在喷射器混合后在槽底部以切线方向喷入呈旋转运动，浮渣在浮选槽上部由切线方向吹来的风使之集中到一处并溢流入槽中心的空心管排出。良浆则由槽底部排出。在浮选槽中浆料最初依切线方向旋转，有一定的涡流强度，不久良浆向下流出，油墨-气泡粘附体(即泡沫)向上流动并溢流入槽中心的空心管排出，即浆流与泡沫的流动方向基本相反。

Lamort立式双圆柱体浮选槽

Lamort立式双圆柱体浮选槽由上大下小的两段圆柱体组成，该浮选槽的充气装置是利用文丘里浆气混合器，喷出的浆料和油墨-气泡粘附体在小圆柱底部沿切线方向旋转向上，即同一方向移动，初始有一定的湍流，当到达小圆柱体顶部时基本上不会再有湍流，即溢流入大圆柱体，此时浆料向下流动并溢流到液位槽。浮渣泡沫则由真空吸泡装置吸走。液位槽中的部分良浆泵送回大圆柱体进行二次浮选，以提高浮选效率。若一段浮选将 2— 3台浮选槽串连，则不需二段浮选。

Esher-Wyss阶梯扩散式浮选槽

Esher-Wyss阶梯扩散式浮选槽采用了阶梯扩散器的充气装置，浆气混合后按切线方向进入浮选槽上部，良浆由槽下部进入液位箱以控制浮选槽内的液面，浮渣泡沫向上流并溢流入槽中心的泡沫管流出。因此，该浮选槽的浆流和泡沫流的方向相反。

詹姆森浮选槽

詹姆森浮选槽首先在澳大利亚伊萨山矿获得成功应用，后在全球范围内用于铜，煤，锌，镍，铅，银和铂的提取，以及其他工业和环境保护应用。

詹姆森浮选槽分为两个主要区域:接触区变为渡生鼷喏尙尢聰轵欽諮泽櫝畨鹛声铘≠鋱郪諸牒厕奔精选区。接触区在下导管中发生，在这里给入的矿浆和空气直接混合，这个过程是通过对浮选槽的高压给矿来达到。矿浆的压力输入为混合提供了动能，并向下流动通过孔板后进入下导管。液体从喷嘴喷入，将自然燋警抽入的空气剪切并夹裹，产生的泡沫其空嶼蜷耗隙袷ㄉ各憙嘀況脲腰为60%，且平均气泡尺寸约为常规浮选柱的 1/3。

Voith卧式多喷射器椭圆体浮选槽

Voith公司新型浮选槽的充气利用了多个孔板喷射器，每个孔板喷射器内有多个阶梯扩散器;浮选槽内浆流方向和泡沫流方向相反，即浆流向下，良浆由槽底排出，泡沫流向上，然后集中到集泡槽排出。

OK-浮选槽

OK-浮选槽结构简单，浆流从槽底一边进入，充气是利用压缩空气通过转子的中空轴喷出，被高速转动的叶轮击碎并与浆料充分混合。上浮的大小泡沫带到槽体表面由边缘溢出，良浆则由槽底的另一边流出。浮选槽内浆料停留时间约10分钟。

Kamyr旋液浮选机

Kamyr旋液浮选机与一般的浮选槽不一样，而与水力旋风分离器(如轻杂质除渣器)相似，浆料以切线方向从上部进入，它的充气是压缩空气在浆料进人浮选机时就从多孔的内壁直接进人并搅动浆料进行混合，产生气泡-油墨粒子粘附体并移向中心从顶部排出，良浆则从下部排走。由于单个浮选机浮选时间很短，需要多级多段浮选以保证最大的脱墨效率和较高的脱墨得率。这种旋液浮选机最近的设计已改为:增加喷人的空气量并使良浆从下面流出，以进一步除去泡沫，在这种条件下，旋液浮选机的主要作用是提供充气和粘附油墨，而油墨气泡的分离则在浮选槽中进行。

Must多级一体式浮选槽

Must多级一体式浮选槽的工作原理与OK-浮选槽相似，它把6个浮选槽的单体排列在一个圆形的槽体中，浆料用泵送入第1个槽体，在底部叶轮作用下，浆料和进入槽底的压缩空气混合。在每个槽体中浆料沿导流板上下翻动，部分浆料在槽内循环形成不同的湍流和流速，其余浆料则进入下一个槽体并由该槽体底部的叶轮加入新的压缩空气。串连6个浮选槽单体的大浮选槽只需1台泵送浆，且无需更多的管道，故这种浮选槽比较节能。

压力式浮选槽

压力式浮选槽的工作压力为0.1~0.4 MPa，分为3个区，即充气区、混合区和分离区。由于液面上的压力与液面下压缩空气附加的压力存在相互抵消的情况，因此，压力的优势并不明显，使用效果也不理想。

充气特征

浮选槽充气装置主要有2类，即压缩空气充气装置和空气自吸式充气装置。

技术参数

XJM-S45 型浮选机

ZJF30智能一体化浮选机

主要特点

优点

1、无传动浮选槽结构简单、自动化程度高、方便操作、运行稳定。

2、无传动浮选槽相比传统机械搅拌式浮选机具有处理量大、富集比和分选效率高的特点，可缩短工艺流程，同时设备能耗低、占地面积小，对于生产的降本增效、节能降耗具有重要意义。

3、无传动浮选槽对低品位铝矾土分选效果良好，经济效益明显，同时解决了低品位铝土矿资源综合利用问题，具有良好的社会效益。

缺点

浮选槽内不是水，而是由磨碎的矿石粉末、水与浮选药剂混合形成的矿浆，比清水更粘稠、更浑浊，人在跌入后下沉更快，极难挣脱，且完全失去视线，求生反应时间极短，同时有搅拌装置，会加剧危险。

浮选药剂包括黄药、黑药、松油、捕收剂等，这些物质多数有毒、刺激性强，一旦入口、入眼或接触皮肤，会产生严重损伤，甚至中毒。

浮选槽边缘可能因长期使用而变得湿滑，增加了人员滑落的可能性。此外，浮选槽内部的气泡和矿浆流动可能产生复杂的流体动力学效应，使得落水者难以自救。

标准规范

在中华人民共和国煤炭行业标准MT/T 649-2011煤用喷射式浮选机中：

槽箱

1、焊缝不应渗水。

2、焊后各结合面平面度偏差每米范围内应不大于2mm。

3、端部结合面对底面的垂直度偏差每米范围内应不大于2mm。

4、固定刮泡堰每米长的直线度偏差应不大于3mm。

5、焊接后平面对角线长度差应符合JB/奥尔西T-5000狙击步枪3-2007中的规定。

6、两侧固定刮泡堰对槽箱底面的高度偏差应不大于3mm。

7 、两侧固定刮泡堰的平行度偏差与刮泡堰的长度比值应符合 JB/T 5000.3-2007中槽箱内假底下端面距离槽箱底板的高度应为120 mm士2 mm，假底平面应平整。

发展趋势

在浮选工艺首次商业应用以来的90年中，浮选槽的容积有了很大增长，目前最大浮选槽容积达到160米。在对这些大型浮选槽进行按比例放大时，从现有的上型浮选槽数据中估算出关键操作参数是可能的。这些数据包括叶轮尺寸和转速、叶轮端部速度和需要的功率。为了验证大型浮选槽的功率、充气量、叶轮尺寸和速度，试验工作仍是必不可少的。大型浮选槽应用的一个重要限制是在一排浮选槽中要求有大数量的槽数。目前在实际应用中这一数字大约为 12。这一数字限制了常规结构大型浮选槽的应用，除非有大量高处理能力浮选回路项目正在考虑之中。而这一点在不远的将来是不太可能的。然而，现在一种被推荐采用的革新性浮选槽结构可将浮选给矿直接送入叶轮搅拌，分散系统区。这就能消除全部混合和短路问题，也能允许大型浮选槽在较大范围的给矿量和浮选时间内使用。当前，美国回炉的大型回路是在科珀顿选矿厂，其生产能力约11.3万t/d。费尔普斯-道奇公司的莫伦西Metcalf 选矿厂已取消了浮选作业，而代之以堆浸。

参考资料

东北大学溺亡者同学发声:去过事发选矿厂，坠入浮选槽难动弹.南都即时.2025-07-24

詹姆森，G.J..中国大百科全书.2025-07-24

浮选设备.《矿物加工技经济概论》.2025-07-24

痛心!6名大学生实习遇难!这些安全红线须守住!.四川教育发布.2025-07-24

痛心！东北大学6名学生参观矿企溺亡.微信公众平台.2025-07-24

6名大学生掉入浮选槽溺亡，涉事公司2月曾称更换浮选车间格栅板.观察者网.2025-07-24

不寒而栗！6名大学生参观矿企不幸溺亡，涉事浮选槽有多“恐怖”？.新民周刊.2025-07-24

6名大学生坠入选矿厂浮选槽身亡，“槽内类似于泥石流，人动不了”.凤凰网.2025-07-24

浮选槽