通过较长时间的生产实践,螺旋溜槽被公认为是处理粒度0.03mm以上赤铁矿物的有效重选设备。与处理同类物料的其他选别设备相比,螺旋溜槽具有结构简单、工作稳定、操作方便、能耗和生产费用低等优点。但工业用螺旋溜槽,也存在着大多数重选设备所共有的弱点,即在单机处理能力和选别效率两方面不能满足选别赤铁矿的大规模工业生产需要。
为进一步完善现有螺旋溜槽的结构,近年来许多单位都做了许多有益地探索。通过矿物在螺旋溜槽上分选过程的分析,初步查明了螺旋溜槽内侧出现的自上而下逐渐严重脱水的问题,是影响中矿区选别效率不高、中矿量大的主要原因之一。为解决这一问题,除在螺旋槽内缘不断补加冲洗水外,还根据摇床床面加来复条的道理,在螺旋槽面上加一些挡条,以激起涡流,产生向上的脉动水速,加大水流的动力松散作用。在螺旋槽面上加设矩形截面的橡胶条后,就形成了来复条螺旋溜槽。另外,在锥形螺旋溜槽和旋转螺旋溜槽的研制上也取得了进展。
一、来复条螺旋溜槽
A 设备的技术特性
试验证明,在螺旋槽上所加来复条的数量、高度、与螺旋直径的夹角、两端距槽内外缘的宽度等,都对其选别作业效果有一定影响。通过反复的试验和调整,在ф1200mm螺旋溜槽上加来复条的结构;来复条在槽面上的布置形式如图1所示。
B 来复条的作用和效果
螺旋槽上来复条的作用可以归结为三点:(1)不断使矿物流层加厚,便于轻重矿粒的分层和分带;(2)由于矿浆在来复条的前沿形成涡流,产生向上的脉动水速,从而使矿层得到松散,以排出底层粗颗粒脉石,使之进入尾矿带;(3)位于中矿带的粗粒重矿物沿来复条流入精矿带,使金属回收率得以提高。
用来复条螺旋溜槽选别弓长岭贫赤铁矿的试验结果表明,加来复条比不加来复条的选别效果有明显提高。
另对产品的粒度、品位分析结果表明,螺旋槽加设来复条后,对排出粒度0.074mm以上的大颗粒脉石和回收粒度0.037mm以上的铁矿物效果是显著的,对0.037mm以下曲细粒铁矿物的回收仍无大改善,因此还有待进一步研究和改进。
用来复条螺旋溜槽处理山东莱芜张家洼选厂的铁矿石磁选尾矿,也取得了较好的试验效果。加来复条与不加来复条的螺旋溜槽对比,选别指标有明显提高,精矿含铁品位由28.89%提高到36.31%,尾矿含铁品位基本相同;螺旋溜槽精矿的含铜品位由0.932%提高到1.413%,螺旋溜槽尾矿含铜品位还稍有下降。张家洼铁矿选厂设计采用弱磁、重选、-浮选联合流程回收磁铁矿、自然铜和赤铁矿,其重选工艺即采用来复条螺旋溜槽做重选设备。
新疆冶金研究所等单位于1978年研制成功的旋转螺旋溜槽,1980年起已在钽铌矿选厂大力推广应用。Ф900mm旋转螺旋溜槽综合了螺旋选矿机、螺旋溜槽、摇床和离心选矿机等重选设备的特点,具有处理量大、富集比高、回收粒级范围宽、结构简单、运转可靠、占用空间小、作业稳定等优点。能有效地分选钽铌矿、钛铁矿、锡石、黄金等矿物。[next]
A 设备技术特性
Ф940mm旋转螺旋溜槽主要由机架、螺旋旋转体、接料槽和驱动装置等四大部分构成。螺旋旋转体包括:三角皮带轮、给矿斗、给水斗、竖轴、螺旋溜槽、截料器等部件。旋转螺旋溜槽的整体结构示于图2。
Ф900mm旋转螺旋溜槽的主要参数如下:
外形尺寸(长×宽×高) 1.58×1.41×2.8m
螺旋外径 940mm
螺旋节数 3节
螺距 500mm
单机处理量 24~30t/h
入选粒度 -1.5mm
电动机功率 0.8kW
螺旋槽绕中心轴旋转,产生一定的离心力场,可强化重力和离心力分选作用。槽面上镶有挡板或刻槽,以提高分选效果。有效分选粒度为0.6~0.5 mm。作业过程中勿需进行操作调整。设备的耗电量与耗水量少,作业成本低。
B 工作原理
旋转螺旋溜槽的分选作用和分选过程是:首先由于螺旋溜槽按一定速度旋转,底层的重矿物受到与矿浆流动方向相反的摩擦力作用,切线运动的惯性力增大,法线方向的力相对较小,使重矿物沿着挡条或刻槽向螺旋槽内缘运动而形成精矿带;轻矿物位于螺旋槽面上层,受到的摩擦力小,在旋转的螺旋槽离心力和高速水流的作用下,被迅速推向螺旋槽外侧而进入尾矿带。其次旋转螺旋溜槽还充分利用了矿石颗粒所受的离心力、摩擦力、重力和水流的综合作用进行分选。在选别过程中,水流除向下层螺,旋运动外,还有一个横向循环运动,上层水流向外缘运动,下层水流向内缘运动,槽截面上的水流,由内缘向外缘逐渐增加。当矿浆沿着螺旋线向下运动及横向循环运动时,重、轻矿物按密度不同进行分层,在螺旋槽面上受各种力的综合作用,使轻、重矿物运动速度和运动轨迹出现很大差异,从而强化了分选过程,提高了分选效率,改善了选别指标。
C 选矿试验
曾采用Ф940mm旋转螺旋溜槽对某钛铁矿进行试验,并与Ф600mm铸铁螺旋选矿机做了对比。入选的钛铁矿粒度为-1mm,其中-200目粒级占41.5%,试验流程是一次粗选、一次扫选。