螺旋选矿机和螺旋溜槽
来源：网络 作者：网络转载 2019-10-14 阅读：367
两者均属螺旋选矿设备，选别原理相同，设备结构亦相似。其主要区别在于螺旋槽的横截面形状不同。螺旋选矿机的螺旋槽横截面为近似椭圆形，适于选别粒度较粗的铁矿石，一般选别粒度范围为0.074~2mm。螺旋溜槽的螺旋槽横截面为立方抛物线形，槽底较宽较为平缓，适于选别粒度较细的矿石和矿泥，一般选别粒度范围为0.02~0.5mm。目前螺旋溜槽应用较多一些。 1．螺旋选矿机 （1)普通螺旋选矿机。其结构示于图1，设备型式、规格和性能列于表1。 （2) GL-600型螺旋选矿机。广州有色院在引进澳大利亚螺旋选矿机的基础上，根据我国矿产资源的特点进行改进，研制出新型螺旋选矿机，并在攀枝花选钦厂进行了工业应用试验，取得了满意的结果。 新的GL-600型螺旋选矿机外形结构见图2。主要由给矿斗、中心管、螺旋槽、截矿器、接矿斗、机架6部分组成。该设备的螺距与直径之比为0.63-0.73，高于目前普通螺旋选矿机螺距与直径之比（0.4~0.6），这有助于提高生产能力，同时也提高了选别性能。螺旋槽的横断面是一复合曲线，由多种曲线的槽面组成，内侧坡度较小而外侧坡度较大，并且分别在第二、四、五圈处设有精矿截取器，在第二圈精矿截取器截取精矿后其余部分矿浆要经过一个比较窄的断面，使矿浆重新混合，并把外缘的部分水挡入内圈中，使进入尾矿区的重矿物有更多的机会进入精矿中去。此外，该设备的螺距是变化的，从第一圈开始逐渐变大，到第三圈又变小，第四圈再次变大，这样使矿浆在槽面上处于变速运动之中，有利于分带。 分选原理：在螺旋面上矿浆流主要存在两种运动，一种是切向环流，另一种是横向环流。横向环流是由切向环流的某些特性所决定的，由于上层的水流速度快，切向流速大，具有较大的离心力而被推向外缘；下层的水流速度小，离心力小，在重力作用下沿横向断面方向流向内缘，因此形成横向环流。横向环流对选别有很大影响，它能把浮在上层的轻矿物脉石推向外缘成为尾矿，同时又能把下层的重矿物推向内缘成为精矿，从而提高选别效果。 从新型螺旋选矿机试验结果来看，该设备不仅适用于选别粗粒级，而且选别全粒级也获得了满意的技术经济指标，在给矿品位和精矿品位相近的情况下，提高粗选回收率8%以上，并具有处理能力大、不需补加冲洗水、占地面积小、简化流程，降低生产成本等优点，是比较理想的粗选设备。 广州有色院研制并生产的GL型螺旋选矿机和TGL型螺旋溜槽是新型高效重选设备，广泛应用于各类矿山，其技术参数列于表2，外形尺寸示于图3。 设备特点：分选断面形状为复合立方抛物线；每圈螺距是变化的，且螺距与直径之比值大；设备结构合理，处理能力大，选别指标高；采用玻璃钢材料，一次整体成型，重量轻，耐腐蚀；螺旋槽面复合有耐磨层，耐磨性能好，使用寿命长；螺旋面不需补加水，分带清晰，操作方便，生产成本低。 (3)振摆螺旋选矿机。这是云锡机械设计院于1995年将螺旋溜槽和贝格诺尔德剪切理论相结合而研制成功的一种重选新设备，目的是为了云锡低品位砂锡矿和老尾矿的回收利用。 工作原理：螺旋溜槽是以离心力、槽面摩擦力、水流动压力和矿物自身重力的相互作用，使矿粒按密度、粒度和形状分选的一种重力选矿设备。从矿浆在槽内的流向来看，液流除了沿槽的纵向流动的一次环流外，还存在着内缘流体与外缘流体间的横向交换，称作二次环流。二次环流能把悬浮在中性面上的脉石轻矿物推向外缘而成为尾矿。矿浆在给入螺旋沿槽面向下流动的过程中，不同密度和不同粒度的矿物，在各种力的综合作用下，逐渐按自身的特性在特定的轨道上运动。总的趋势是脉石趋向外缘，细而重的矿物趋向内缘。当其中的某种矿粒所受的径向分力为零时，矿粒既不往内缘运动，也不往外缘运动，只在溜槽中的一定位置上绕螺旋中心轴作旋回运动。由试验和观察发现，入选矿石中大部分粗粒中等密度的矿石都聚集在溜槽的中部。由于这部分矿石量大，粒度粗，矿层较厚以及浓度高，形成了一道“围墙”似的自然床层，环绕在溜槽横断面的中间，把溜槽的内缘区和外缘区分开。矿浆浓度越高，这道“围墙”越明显。由于“围墙”的存在，削弱了二次环流的作用，因此，要进一步提高螺旋溜槽的分选效能，降低回收粒级下限和提高处理能力，关键是突破螺旋槽中固有的“围墙”障碍。振摆螺旋选矿机就是利用贝格诺尔德的轨道剪切理论，突破固定螺旋槽固有的“围墙”障碍而研制出的一种重选新设备。 振摆螺旋选矿机设有不平衡重锤系统和柔性悬吊构件，当不平衡重锤作回转运动时，螺旋槽上的任一质点将作近似椭圆的轨道运动，同时伴随产生微弱的垂直振动。在回转运动一周内，螺旋槽面上的液流速度及其方向在不断变化，矿粒间进行着具有一定频率的碰撞，碰撞时发生能量交换，使矿粒作垂直于剪切平面的位移，从而使自然床层形成的“围墙”处于不稳定状态，使进入误区的矿粒有机会回归自身正常的运行轨道，以达到强化分选的目的。 设备结构：工业型振摆螺旋选矿机的结构如图4所示。其主要结构是将8台Φ900mm的双头螺旋溜槽8通过弓形架9固定于圆形的振摆平台7上。在平台的中心装有由重锤4和电动机3组成的驱动装置，平台由4根钢绳悬吊在支架6上。当不平衡重锤转动时，振摆平台和螺旋槽就产生轨道平面运动和上下振动。 矿浆由分配筒1通过给矿管2给入螺旋槽，螺旋槽末端装有产品分割器，调节产品截取量。 设备主要结构参数为：螺旋槽外径900mm，螺旋槽内径150mm，螺旋槽断面形状为立方抛物线（X＝0.001y3），距径比0.4，螺旋圈数4圈，螺旋头数16头，重锤旋转半径150~250mm，重锤重量5.52kg，电动机功率0.55kW，外形尺寸Φ3800mm×2800mm，设备总重1500kg。 用Φ900-8×2型振摆螺旋选矿机在云锡大屯选矿厂尾矿选矿车间对团山尾矿库老尾矿进行工业试验，经2030h的设备运行和30个班的选矿指标测定，其累计指标如表3所示。 表1 表2 表3 图1 图2 图3 图4[next] 用该选矿机进行工业试验后可得到下列结论：①应用轨道运动和振动产生的复合作用，可以强化螺旋溜槽的分选，加振摆的螺旋槽其精矿回收率高5％~10％；②对云锡低品位砂锡矿和老尾矿的选别，螺旋断面适应性由好到差的排列顺序是：立方抛物线、抛物线、复合曲线、椭圆；③粒度是影响操作条件的重要因素，粒度粗者，给矿浓度和给矿体积量可增大。处理细粒物料时，以低浓度和小流量为宜；④摆锤的旋转方向以反螺旋转动为好；⑤振摆螺旋选矿机结构合理，运转可靠，处理量大，能耗低，回收率高，一次可丢弃50%以上尾矿，是云锡老尾矿和低品位砂锡矿粗粒预选的有效设备。 2.螺旋溜槽螺 旋溜槽是为了分选细粒难选矿物而从1973年开始研制的，由于在生产实践中的成功应用，因此发展较快。目前有普通螺旋溜槽、旋转螺旋溜槽、离心塔形旋转螺旋溜槽、倒锥螺旋溜槽、振动螺旋溜槽等。一般均采用玻璃钢制造螺旋槽，其内表面涂以聚氨醋耐磨层，或在槽面上涂以掺入金刚砂或辉绿岩粉的环氧树脂。螺旋溜槽可广泛用于金属矿物的分选。 （1）玻璃钢螺旋溜槽。适用于选别细粒铁矿、钛铁矿、铬铁矿、硫铁矿、锡矿、钽铌矿、金矿、煤炭、独居石、金红石、锆英石、稀土矿以及具有足够密度差的其他金属、非金属矿物。该设备主要由宁德市重力选设厂、沁龙防腐公司和石城矿机生产。 1)宁德市重力选设厂。该厂生产的BLL玻璃钢螺旋溜槽的结构和外形示于图5，主要技术参数列于表4。 同时对该系列设备说明如下：①给矿体积和生产能力指每种规格最多头数的场合；②总重指每种规格最多头数、5圈时的机重；③高度（H）指距径比为0.60、5圈装的，4、6圈装的按距径比照理推算；④每台单、三头装为三根立柱圆周三等分固定；每台双头、四头装为四根立柱圆周四等分固定；⑤Φ600螺旋溜槽为半工业型和工业型联用设备；⑥另有Φ400螺旋溜槽，为实验型设备，有两种规格：Φ400×240和Φ400×180单头装；⑦设备选型原则：在选别含-200目少的较粗粒级矿物时，宜采用直径和螺距均较大的螺旋溜槽，在选别-200目含量达60%~70%的较细粒级矿物时，宜采用直径和螺距均较小的螺旋溜槽。 2)石城矿机。该厂根据北矿院提供的图纸和成套技术生产玻璃钢螺旋溜槽。该设备主要由螺旋片联接成的螺旋槽构成。螺旋片由玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）制成，借螺栓联接在一起。螺旋槽的选别面有一层预制的耐磨层，它具有质轻、坚固、经久耐用的优点。螺旋槽的上方设有多管给矿匀分器，分矿均匀，控制简便。分矿器自由放置在槽支架的十字架（或三角架）上。均分的矿浆通过装在螺旋槽首端的给矿槽缓慢地给到螺旋槽面上进行分选。螺旋槽的尾端装有阀块式产品截取槽，将分选的产品沿径向按品位分成3种或4种产品。用调节阀块的位置来改变各产品的截取宽度。产品集聚斗是一同心环形筒，将已截取的多头矿流分别汇集导出。 螺旋溜槽的横截面曲线的斜率变化特别适于细微粒物料的选别。螺旋溜槽具有结构简单、无运动件、质轻、无噪音、配置安装和维修方便等优点。 该厂生产的玻璃钢螺旋溜槽的技术参数列于表5，安装尺寸示于图6和表6。 3）沁龙防腐公司。该厂生产的玻璃钢螺旋溜槽结构简单、重量轻、不需动力、节水节电、操作维护方便、适应性强、选别粒度细、处理量大、分选效果好，其技术参数列于表7。 4)福建省龙岩市冶金矿山机械厂（以卞简称龙矿）。该厂生产的玻璃钢螺旋溜槽技术参数列于表8。 此外，北矿院机械研究所和石城选设也生产玻璃钢螺旋溜槽。 (2)BXL型玻璃钢旋转螺旋溜槽。该设备是综合了螺旋溜槽和离心选矿机的特点而研制成的一种新型选矿设备，适用于选别细粒级的钽、铌、钨、金、钛、铁和其他具有足够密度差的矿物。 该设备由宁德市重力选设厂生产，其结构和外形示于图7，主要技术参数列于表9。 (3)BTL型玻璃钢离心塔形螺旋溜槽。该设备是中南工业大学综合了螺旋溜槽、尖缩溜槽、旋转螺旋溜槽和离心选矿机的特点，并且在分析和参考了国外的有关特性曲线之后，研制的新型选矿设备。它特别适用于处理有足够密度差的微细粒级矿物，有效回收粒级低至20μm，且处理能力较大，操作容易。 该设备由宁德市重力选设厂生产，其主要技术参数列于表10，结构和外形分别示于图8、9。 (4)BL1500螺旋溜槽。BL1500系列螺旋溜槽是北矿院于1999年研制成功的，采用了更为先进的针对J性多型号设计技术，使得该产品性能更加优越成熟，分选效率、适应性明显提高。适合于铁矿、海滨砂矿、钨矿、锡矿、金矿、镍矿等的原矿重选及尾矿再选，也适合于非金属矿的脱泥重选及钢渣、硫酸渣等冶金渣的选别回收。 该选矿机单机处理能力大，占地面积小；工作无需动力，若有高差可实现无能耗工作，节能，操作维护简单，调试好后可实现无人看护，工作稳定，使用寿命长，无需检修，投资省，建效快。 其主要技术参数列于表11。 表4 表5 表6 表7 表8 表9 表10 表11 图5 图6 图7 图8、9
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