煤系硫铁矿的粒度对摇床分选的影响
一、床头效率与入料粒度
目前，煤系硫铁矿所使用的摇床有悬挂菱形四层摇床，悬挂三层摇床和少量云锡式单层摇床。多层摇床均采用多偏心惯性床头，单层摇床采用凸轮杠杆床头。这两种床头结构，原理各不相同，因而床头效率也不一样。表1列出两种床头效率系数。从表中看出，惯性床头的效率系数E1、Cg均低于凸轮杠杆床头，最为重要的E1值在通常情况下也不过1.60左右。但是对于分选细粒必须的E2值则优于凸轮杠杆床头，且高速范围大，有较好的适应性。所以惯性床头分选细粒较分选粗粒更具有优越性。
为了弄清床头效率对分选的影响程度，南桐煤矿选煤厂在尽量保证分选条件相似的情况下，对菱形四层摇床与单层摇床作了对比试验。试验所选择的各个参数是在不分级入选的条件下两种摇床所能取得的最佳分选效率。
从对比试验结果可以看出两种摇床的精矿回收率相近，分选的总体效果差不多，但就其各粒级回收来看，单层摇床大于0.833mm粒级回收率为79.00%，四层摇床为76.50%，该粒级对入料的回收率比四层摇床高4.87%；小于0.833mm粒级，四层摇床各粒级回收率均较单层摇床好，对入料回收率比单层摇床高5.90%。
多层摇床不仅是在不分级入选，床头参数不太适合于粗粒分选时出现对粗粒分选效率低的情况，即在水力分级，床头参数与所选粒度相适应的条件下，所得到的分选效果仍然与之类似。王凤矿选煤厂选硫车间的生产实践就是一个例证，表2是该选硫系统水力分级入选四层摇床分选结果。从表中看出该系统的粗、细粒分选结果的差别比南桐矿更为明显。虽然分选效率与入料品位有关，但其规律基本是一致的。
除床头效率不利于粗粒物料回收外，实际使用情况还告诉我们多层摇床的产品接取要比单层摇床困难得多，尤其是分选粗粒物料时，精矿带易受给矿量的影响，加之各层床面矿带的分布差异，操作不稳定，致使精矿品位波动很大。对于分选细粒，给矿量的波动对精矿带影响不大，容易操作管理，可获得较好的分选效果。
需要指出的是以上虽是以菱形四层摇床产品情况加以说明的，但菱形床面比矩形床面的有效分选面积大，矿粒分选时间长，所以在相同条件下，分选效率一般都高于矩形床面。
由此可知，当入选粒度小于3mm时，床头效率对分选效果的影响很大，同时操作的稳定性是多层摇床一个突出的问题，因此在有条件或正在设计的选硫系统，应选择与入选粒度相适应的摇床，从而可大幅度地提高系统回收率，获得最佳的分选效率和稳定的产品质量。
二、分级粒度与分级方法
煤系硫铁矿摇床不分级入选与分级入选的效果基本相同，似乎没有必要进行分级入选。但是不分级入选产品筛析资料说明，不论采用哪种摇床，精矿中0.5~0.12mm粒级较其它粒级不仅品位低，而且碳含量高。表3是南桐矿选硫系统摇床不分级入选精矿筛分情况。
由表中看出1~0.12mm粒级碳含量比其它粒级高2%以上，品位低8~10%，产率占40%，该粒级对精矿质量的影响很大。其原因是由于宽级别入选，床面格条槽沟内上层粗粒硫铁矿对在析离作用下进入中间层的细粒矸石起到一定的“保护”作用，加上精矿产率大，矿层厚等，使之难以被斜面水流冲走而进入精矿。可见煤系硫铁矿仍然需要分级入选。
鉴于上述各种情况，煤系硫铁矿分级入选又不同于其它有色金属选矿。有效的解决办法是以0.5mm为界，分级入选，从而可减少上述因素的影响，提高精矿质量。若将1~0.12mm粒度级的碳含量降低到5.2%，总精矿碳含量可在5%以下，这样就可大大提高煤系硫铁矿在市场上的竞争能力，获得更好的经济效益。
目前多数采用云锡式水力分级臬进行摇床选前分级。王凤矿选硫系统水力分级结果表明，若以0.5mm为分级粒度，分级箱第一室的分级效率仅为21%，底流量占入料的78%以上。可见采用这种分级设备对小于3mm级入料0.5mm分级的效率很低，对改善上述状况起不到明显的作用。
另一种分级方法是利用弧形筛，分泥斗和矿浆分配器的组合。弧形筛的分级效率一般可达55%以上，而且筛下物中不含粗粒，对于提高细粒摇床的分选效率更为有利；筛上物中分级下限粒级量的大量减少也可降低尾矿损失。利用分泥斗不仅可以脱除一部分细泥，更重要的是还能根据入料量的大小调节摇床给料浓度。
三、结论
生产、试验资料表明，多偏心惯性床头效率对入选粒度为1~0.074mm时效果十分显著，该粒级回收率较其它粒级高10%以上，有的甚至高出35~45%。凸轮杠杆床头参数较适用于大于1mm级入料。因此若能将惯性床头所带的多层摇床与云锡式单层摇床配合使用，充分利用各自的特点，可以提高系统回收率8~10%。单层摇床虽然初期投资大，但对于一个年产3万t精矿的选硫系统，可提高产量3000t/a。
对于仅使用多层摇床的系统，将入选粒度控制到小于1mm乃至提高精矿回收率最有效的方法之一。
摇床选煤系硫铁矿没有必要进行多级别入选。但为了降低宽级别入选对精矿质量的影响，可以对精矿质量影响最大的粒度级别（通常为1~0.12mm之间）为分级界限，将物料分为两级入选。
适宜的分级方法是弧形筛与分泥斗联合使用，这样可以较为理想的控制摇床的给料粒度和给料浓度，为稳定质量提供良好的操作条件。
