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郑州山川重工有限公司
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选金设备高效新型溜槽的研究

选金设备螺旋溜槽是一种较为有效的细泥重选设备,目前选金设备厂所用的螺旋溜槽仍为等直径、等螺距、5圈的螺旋溜槽(下称普通的选金溜槽),而这种普通的螺旋溜槽一次选别效果较差,富集比一般在1.6左右。要获得高品位铁精矿、较高回收率,还必须采用粗、精、扫选三个作业联合选别才能达到这个目的。因此,在生产中不免存在使用设备多、泵多、占地面积大、生产成本高的问题,为此,我们设计了一种具有粗、精、扫选组合式的新型选金设备螺旋溜槽。这种新型的螺旋溜槽,粗选螺旋溜槽设置在上部,精、扫选螺旋溜槽内外相套设置在粗选螺旋溜槽下部。粗、精、扫选螺旋溜槽具有不同的结构参数。用新型螺旋溜槽及普通的选金设备溜槽具有不同的结构参数。对磁铁矿、石英、砂金(粒度范围为0.15~mm)人工混合物料进行了试验对比。试验结果表明,新型螺旋溜本则的选矿效率比普通溜槽高7.1%,精矿品位高2.38%,回收率高5.47%。

一、多段、多作业新型溜槽的结构设计

1、总体结构特点

为解决普通溜槽现场生产所存在的问题,设计的组合式螺旋溜槽,其粗选溜槽设置在上部,精、扫选螺旋溜槽内外相套设置在粗选螺旋溜槽下闻。原矿经上部粗选螺旋溜槽初步富集成分精、尾两种产品。精矿自流入下部精选螺旋溜槽进行精选,尾矿自流入下部扫选螺旋溜槽。精选尾矿与扫选精矿均自流入粗选给矿泵返回粗选螺旋溜槽。

2、设备结构参数的确定

为了便于同普通螺旋溜槽比较,确定所设计的新型螺旋溜槽粗选和扫选的总圈数也为5圈。因精选螺旋溜槽套在扫选螺旋溜槽里,故设备总高度与普通螺旋溜槽基本相同。

a、粗选螺旋溜槽结构参数的确定

粗选作业要同时考虑回收率和精矿品位两项指标,而粗选第一圈重点起松散分层作用,应尽量避免过多的重矿物颗粒被甩向外缘;第二圈由于分层已基本形成,应加快分带速度。根据螺旋这一选别特点,第一圈结构参数的确定,应着重考虑为松散分层创造适宜的条件,螺旋溜槽适宜的距径比在0.4~0.8范围内,适宜的下斜角为9°。据此确定第一圈距径比为0.5,下斜角从上端至下端连续变化,上端处为10°,下端处为8°。上端直径为600mm,下端直径为696mm。第一圈采用小直径、小距径比、大下斜角,故流膜厚度较大,切向速度较小,从而满足松散分层条件。第二圈为加快分带速度及增大分带宽度,应采用较小下斜角,较大距径比及较大直径。故第二圈距径比为0.7,下斜角从上至下端连续变化,上端为8°,下端为6°,第二圈下端直径为900mm。

b、扫选螺旋溜槽结构参数的确定

为减少做模个数,扫选3圈螺旋溜槽确定为等直径,等螺距。这样扫选螺旋溜槽在制作时,只需做1个模即可。由于扫选的目的是为了提高回收率,所以扫选螺旋溜槽采用较小的距径比和较大的下斜角。故扫选各圈距径比为0.4,下斜角为10°,这样便增大了矿粒向外缘移动的阻力,同时也增大了外缘矿粒向内缘移动的推力及内缘中性面的高度,从而达到提高回收率的目的。

c、精选螺旋溜槽结构参数的确定

精选作业的主要目的在于提高最终精矿品位,为此精选螺旋溜槽应具有较大的距径比,较小的下斜角。故确定精选螺旋溜槽各圈距比为0.7,下斜角5°。精选5圈螺旋溜槽也为等直径、等螺距。在制做精选螺旋溜槽时,也只需做1个模即可。精选螺旋溜槽外径为400mm,生产时套在扫选螺旋溜槽内部。

二、试验结果

按照所确定的粗、精、扫选螺旋溜槽的结构参数,进行新型螺旋溜槽的制做。首先做水泥模,然后在水泥模上糊制螺旋溜槽,最后将粗精、扫选螺旋溜槽组装在一志。

用新型螺旋溜槽对磁铁矿与石英人工混合物料(粒度范围为-0.15~0mm),进行了给矿体积、给矿浓度、产品载取宽度系统条件试验。新型和普通螺旋溜槽综合条件试验对比结果见下表。

新型螺旋溜槽和普通选金设备溜槽综合条件试验对比结果%
类型 原矿品位 精矿品位 来用矿产率 尾矿品位 尾矿产率 回收率 选矿效果
新型 31.31 59.87 36.22 15.09 63.78 69.26 58.47
普通型 31.33 57.49 34.74 17.37 65.26 63.79 51.37

由表可以看出,新型螺旋溜槽选别效果明显优于普通螺旋溜槽,其选矿效率提高7.1%,精矿品位提高2.38%,回收率提高5.47%。

三、分析与讨论

经试验研究,新型螺旋溜槽与选金螺旋溜槽相比,选别效果得到明显提高,其原因有如下几个因素:

1、加强非稳定流作用,增大轻、重矿物运动差异。根据对实际生产情况的考查及试验研究结果可知,普通螺旋溜槽主要分选段是头2~3圈,而后2圈分选所起的作用很小。其原因之一是矿浆沿槽流动时,头1~2圈为非稳定流,而流过2圈后,矿浆则逐渐进入稳定流动阶段。由于头1~2圈矿浆流为非稳定流,故存在介质加速度。因此,槽面上矿粒除受离心力、有效重力及介质动压力外,还要受介质加速度附加推力作用。若轻、重矿物粒度相同,所受介质加速度附加推力则不同;而由于轻、重矿物质量不同,在此力作用下,运动速度则不同,即产生轻、重矿物的运动差异,使得普通螺旋溜槽在头2~3圈具有良好分选效果。新型螺旋溜槽由于采取粗、精、扫选组合式,经粗选分成两种产品分别给入槽、扫选作业,因此强化了非稳定流作用,取得较好分选效果。

2、采取合理结构参数,改善松散、分层及分带条件。粗选第一圈由于采取较大下斜角及较小距径比,使内缘流膜厚度增大,强化了松散分层条件,同时也增大了矿粒向外缘移动的阻力和中性面的高度,使重矿物不致过早,过多地被甩到外缘。粗选第二圈由于采取较小的下斜角及较大的距径比,使离心作用加强,这样使已完成分层的轻、重矿物快速展开分带。

精选作业主要目的是提高精矿品位,为此采用较小下斜角及较大距径比,由此强化了精选能力,使最终精矿品位得到明显提高。而扫选作业主要目的是提高回收率,故采用较大下斜角及较小的距径比,由此加强了扫选作业,使最终尾矿成品较低。

以上给大家介绍了下新型选金设备溜槽的研究,但对于目前的选金工艺或者其它的选矿工艺来讲,该溜槽仍没有推广起来,普通的选金溜槽仍是未来发展的主流。

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