重力选矿设备

工业设备

重力选矿设备，简称重选设备，是利用不同矿物间的比重差异并借助于重力或离心力等将不同矿物进行分离而实现分选的设备统称。一般包括水力分级箱、分泥斗、摇床、螺旋溜槽、跳汰机、离心选矿机、重介质旋流器等选矿设备。

产品简介

特别是对于呈不均匀性嵌布的单一磁矿石最为适宜。磁团聚重选工艺可保证在其精矿品位不变的情况下，大幅度提高精矿粉产量，或使产量、质量两者均有一定程度的提高。这主要是由于该机分选精度高，能有效地分离出精矿中夹杂的脉石和贫矿连生体。可以在放粗粒度的条件下获得合格精矿，从而改善选别工艺流程。这是其他磁铁矿选别设备所不能比拟的。

重选设备的研发现状

近半个世纪以来,重选工艺没有新的重大突破,而重选工艺的发展主要依赖于新型设备的研制与推广应用。为了满足现代工业对矿物原料需求量的增大,解决矿物日益贫、细、杂的形势,新设备的研制主要朝增大机械处理能力、提高分选精确性的方向发展。20世纪60~70年代曾出现了重选设备大发展时期,已经制成的重选设备不下千余种,不少的老式设备已经被淘汰。

处理粗粒、中粒以及细粒矿物的重选设备

处理粗粒、中粒以及细粒的重选设备主要向大型化、多层化和离心化方向发展。重介质振动溜槽是大型化的一例,这种设备的工作特点是床层能够较好地松散,可以使用较粗粒的重质,粒度达到-1.5+0.15mm,更便于重质的回收净化,但因其横向振动太大及分选密度难以控制,现已少用。

液压圆形跳汰机是跳汰机大型化的新发展,该机首次将液压传动纳入重选设备中,使水流作锯齿波周期脉动,既改善了分选效果又节约了用水。

摇床在细粒重选设备中分离精确性算是最高的,但处理能力太低。早期的摇床仍在应用,本世纪初又制成了多种形式的传动机构,但仍未脱离单层坐落式。德国提供了一种新式摇床头,可以带动左右两组共4个床面作对称的差动运动,作用力自相平衡。在摇床用量大时还可以安装在塔架上作立体配置,一个塔架内总共可有72张床面,分级旋流器安装在塔架上方,沉砂直接分配给摇床，该设备在南非用于分选细粒煤,效果很好，此外，烟台鑫海矿机的摇床采用新技术研发而成，富矿比高，选别粒度范围广，不耗药剂，耗电少，受到业界欢迎。

螺旋选矿机长期以来认为其距径比以0.4~0.6为最好,英国首先打破了这一界限将距径比扩到0.73,并采用玻璃钢材质制造出了双层螺旋选矿机。60年代原苏联将槽断面曲线变成抛物线制成的螺旋溜槽,可以分选粒级0.3~0.03mm的矿石,槽面作3~4层布置,最大规格直径为1500mm。

流膜选矿设备在实现了多层化配置后,出现的主要问题是不易操作和调整,因此大部分是作粗选设备使用,粗精矿还要用扇形溜槽、螺旋选矿机、单层摇床等设备。

处理微细度矿物及矿泥的重选设备

近几十年来,国内外致力于微细粒矿物及矿泥的重选回收技术的研究,也取得了一定的成功,如利用离心力或机械剪切力的作用来强化微细粒矿物及矿泥的重选,比较有效地降低了矿物的回收粒度下限。但对于微细粒矿物及矿泥的重选回收而言,建立有效的复合力场,强化分选过程,提高分选效能,增大选别深度和改善连续排矿能力应为较准确的研究方向。作为复合力场的一种有效作用力,应用离心力越来越被认为是一种重要的发展途径,有人甚至认为离心选矿机将是下一代有效的重选设备。

离心力选矿最早的应用是在旋流器中进行重介质选煤, 1945年在欧洲试验成功。利用颗粒在高速回转流中惯性离心力的增大,不仅可加速重选过程的进行,而且能够降低回收粒度下限,与重介质选矿相结合还可提高分选的精确性。因此在60年代以后的重选设备研制中受到极大重视。

80年代末,离心选矿机与摇床的分选原理相结合,制成了多重力选矿机,是细粒选矿设备的新发展。该机是将普通摇床的水平面卷成圆筒形滚筒,绕水平轴线转动,同时附以正弦波的摆动。工业型设备是由两个略带锥形开口的滚筒背靠背安装,使摆动作用力平衡,滚筒内有一个刮料器,由单独的偏心轴带动转动,可连续地将沉在滚筒上的精矿向外侧开口的小头端排出。与摇床相比,在回收率相近的情况下,精矿品位由36%提高到55%,处理能力提高3倍。利用离心跳汰强化细粒矿物的重选。

重选设备的展望

处理现代矿物所需的设备必须要具备以下几个特点:处理量大,现代的矿物处理客观上要求以规模效应来创造效益;对处理微细粒级矿物效果显著,特别是对粒级-0.047mm的矿物要效果明显,原有设备基本上能保证+0.047mm粒级的回收;富集比较高,选别指标好;功耗低;结构简单,便于维护管理。

另外,重选的优势还在于它能够有效地处理一般粗、中粒以及含泥少的细粒矿石,具有设备结构简单、生产费用低以及对环境污染少的优点。在当今节能和环保意识日益增强的情况下,利用重选法进行矿石预选、在磨矿回路中回收单体重矿物以及在磁选或浮选流程中纳入重选设备,以提早回收粗粒有用矿物或抛弃最终尾矿将是一种必然发展趋势。因此研制一些高差较小,操作灵活、便于在联合流程及磨矿回路中配置的重选设备将也会受到欢迎。

应用场景

重选适于处理有用矿物与脉石间具有较大密度差的矿石或其他原料.它是处理粗粒、中粒和细粒(大致界限是大于25毫米、25”2毫米、2~O.1毫米)矿石的有效方法.在处理微细矿泥(小于0.1毫米)时效率不高,现代的流膜选矿设备有效回收粒级可以到20-30微米,离心选矿机可以到10微米. 近年在非金属矿加工工业中重选也得到了发展,石子破碎生产线,主要用于处理石棉、金刚石、高岭土、磷灰石、硫铁矿等矿石.在选别铜、铅、锌、锑、汞等硫化矿的浮选厂.也常采用重选法进行矿石预选.在主选流程中重选常与其他选矿工艺组成联合流程,以提早在粗粒状态下选出精矿或尾矿. 这样将有利于降低生产成本并减少金属损失.当处理某种矿石有多种方法可供选择时,重选法总是被优先考虑. 重选要在一定的流体介质中进行,锤式破碎机国内院士:预计我国0215年可实现载人登月技术,所用介质通常为水,亦有时用空气或重介质(重液或重悬浮液).介质在分选设备内以一定的方式运动.矿物颗粒受介质的浮力和流体动力作用而松散.进而达到按密度(有时按粒度)差分层.影响分层过程的矿粒性质是它的密度、粒度以及较次要的形状诸因素.

工艺方法

按介质的运动形式和作业的目的,重选有如下几种工艺方法: (1)分级 (2)重介质选矿 (3)跳汰选矿 (4)摇床选矿 (5)溜槽选矿 (6)螺旋选矿 (7)离心力选矿 (8)风力选矿 (9)洗矿分级和洗矿是按粒度分离的作业,常用在入选前矿石的准备上.其他各项工艺才是实质性的选别作业,也是本篇下面将要闸述的内容. 矿石重选难易性主要取决于矿物间的密度差,可按重选可选性准则E判断.

基本原理

重选的实质概括起来就是松散-分层-分离过程.置于分选设备内的散体矿石层(称作床层),在流体浮力、动力或其他机械力的推动下松散,目的是使不同密度(或粒度)颗粒发生分层转一移,就重选来说就是要达到按密度分层.故流体的松散作用必须服从粒群分层这一要求.这就是重选与其他两相流工程相区别之处.流体的松散方式不同,分层结果亦受影响.重选理论所研究韵问题,简单说来就是探讨松散与分层的关系.分层后的矿石屡在机械作用下分别排出.即实现了分选.故可认为松散是条件,分层是目的,而分离则是结果.前述各种重选工艺方法即是实现.这一过程的手段,制沙生产线.它们的工作受这样一些基本原理支配;

(1)颗粒及颗粒群的沉降理论,

(2)颗粒群按密度分层的理论,

(3)颗粒群在斜面流中的分选理论.

相关知识

此外还有在回转流中的分选,尽管介质的运动方式不同.但滁了重力与离心力的差别外,基本的作用规律仍是相同的. 有关粒群按密度分层理论,最早是从跳汰过程入手研究的.曾提出了不少的跳汰分层学说,格子型球磨机,后来又出现一些专门的在垂直流:中分层的理论. 斜面流选矿最早是在厚水层中处理较粗粒矿石,分选的根据是颗粒沿槽运动的速度差.40年代以后斜面流选矿向流膜选矿方向发展,主要用来分选细粒和微细粒级矿石.流态有层流和紊流之分.一贯认为紊流脉动速度是松散床层基本作用力的观点,在层流条件下即难以作出解释

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