成套矿山选矿设备螺旋式分级机主要应用于金属选矿生产流程中,根据矿粒沉降速度的不同,对矿粒进行分级。螺旋式水力分级机按溢流堰的高度可分为高、低、高、沉三种类型。
螺旋式分级机由传动机构、螺旋式(左右或左右)及水槽、提升机构、下部支座和进料口等组成。
其影响因素主要有四个方面:设备因素、矿石性质因素、作业条件因素和安装条件因素。
设备的因素。
一、分级区域大小。
从机械设备的结构因素来看,槽内分级面积的大小对分级机的处理量和分级粒度起决定作用。采用槽宽、增加溢流堰高度、减小溢流堰倾角等措施进行分级。
二、溢流堰高度。
分级机构设置的溢流堰高度会影响到矿砂沉积区的大小,生产时可根据磨矿细度要求,对分级机构进行适当调整,如果分级机构设置过高,则需要将分级机构设置得过细,并在分级机构两旁焊接一定高度的角铁,用插木扳手调整分级机构过高,有时通过长时间堆积矿石泥浆来自然提高分级机构的分级精度。
高堰螺旋分级机的溢流堰高度H为螺旋直径D的1/4-3/8,主要用于矿石的溢流粒度0.83-0.15mm的分级。埋入式螺旋分级机的H是3/4-1。本产品主要适用于0.15-0.07mm粒度的矿石分级。当溢流细度较高时,H值取小,反之为大。
三、螺旋速度。
螺杆转速对液面搅拌程度及输送返砂能力有影响,转数与螺杆直径有关。
螺旋桨的转速应满足粗颗粒的输沉。分级机旋轴转速越高,搅拌效果越好,溢流产物中夹带的粗颗粒越多。为得到粗大的溢流和快速沉降物料,可适当提高螺旋的转速,但不要过大,否则会破坏分级效果。在二段磨矿或磨矿循环中使用的分级机,螺旋速度会尽可能的慢下来。通常情况下,螺旋分级机采用的转速较低,大型的更是如此。如果是粗溢流,2m直径的螺旋桨转速不超过6r/min,1m直径的螺旋桨转速不超过2~8r/min。例如,如果螺旋直径为0.3m,为了得到粗粒度的溢流,螺旋速度可以提高,但也不能超过25r/min。通过试验确定合适的转速。普通螺旋分级机通常采用转速为1.5~10r/min的螺旋分级机。
四、分级叶片数。
正确确定叶数;刀片数量的增加,有利于面积的扩大或展弦比的增大,更容易满足高操纵性的要求,增强了设备的生命力,但也使整个装置趋于复杂化。因此除满足特殊要求和受浆料等限制外,应尽量采用数量较少的叶片。总的来说,大部分分级机都是采用单螺旋叶片。
同一流速下,随着叶片数的增加,叶片间区域面积减小,径向速度、面切向速度均减小,这是由于叶片边壁效应的影响所致,只有叶片受气流牵引力和离心力的作用,才能降低颗粒与叶片的碰撞,并有利于颗粒分级。所以增加叶数有利于改善分级机的分级性能。在实际工作中,由于叶片厚度的影响,以及机械加工的限制,叶片数目不宜过多。
五、分级机间距。
螺旋距离的大小与要求回砂量、螺旋直径和转速等因素有关。通常船体的螺距是螺旋直径的0.5-0.6倍,船体采用等螺距,但也可以采用不等螺距,如溢流端的螺距短,返砂端的螺距长,这样既可以返回砂量,又可以保证溢流端的搅动平稳,便于溢流质量和处理量的提高。
分层的宽度取决于输送回砂的螺旋直径(即分级器的规格),并且比螺旋直径大100-200毫米。
第二,矿石性质的因素。
一、分级给料的细度和泥浆含量。
分级式喂入越多泥浆或越细颗粒级,矿浆粘度越大,则矿浆中的矿粒沉降速率越小,溢流产物的粒度越粗;在这种情况下,为了保证得到所需的溢流细度,可适当补水,以降低矿浆浓度。若加料中的泥浆含量较低,或经脱泥处理后,矿浆浓度应适当提高。
二是矿石密度。
当浓度和其它条件相同时,分级物料的密度越小,矿浆粘度越大,溢流产物越粗;反之,分级物料的密度越大,矿浆粘度越小,溢流产物越细。因此,当矿石分级密度较大时,应适当提高分级浓度;当矿石分级密度较小时,应适当降低分级浓度。
第三,运营因素。
一是矿浆浓度;
浆液浓度是分级机运行中的一个重要调节因素,生产上一般用它来控制分级溢流细度,一般而言,浆液浓度低,溢流细,浆液浓度大,溢流粒度粗。由于在较浓的浆体中,浆体粘度较大,对颗粒沉降的干扰较大,沉降速度变慢,一些粗粒度过大的浆体还来不及沉降,就被水平流动的浆体带出了溢流堰,使溢流粒度变粗。
二、给矿数量和给矿均匀度。
在浆液浓度一定的情况下,如果给入分级机的矿量增加,浆液的上升流和下升流速度也相应增加,从而使溢流粒度变粗。相反,矿量下降,溢流粒度变细。因此,分级机的给矿数量应适当,并保持均匀稳定,以保证分级过程正常进行,取得良好的分级效果。
三、加药效应。
浮选磨矿机中加入的药剂和回水所带来的药剂,对分级过程乃至磨矿作业都有影响。作为分散剂和作为凝聚剂的药物,它们对颗粒的沉降速率影响很大。
四、分级型号与球磨机型号匹配。
分级产量=分级处理量-分级后的粗料。
球磨的产量=原料进料量+分级后的粗料进料量。
分级处理量=球磨产量。
因此设备选型和设计时要考虑两者的配合。
五、分级机主轴升高。
第四,安装因素。
一级上、下排矿口的位置及尺寸。
分级槽体底部为半圆形矩形长槽,槽子的上端底部为回砂出口,下端为溢流口。在接近矿槽中心的侧壁上开有给矿口,一般情况下,给矿口在溢流面以下50mm,当给矿浆流量较大时,给矿口应在溢流面以下100mm,以减小流速对温流的影响。
二、分级机槽体倾斜角度。
沟槽底部倾角主要决定于返砂水必要的上升高度,以矿砂不会过度下滑为限。生产过程中能改变的结构参数主要是溢流堰高度,而该因素在生产初期就已确定,平时也很少变化。
沟槽倾角的大小还影响螺旋叶对矿浆的搅动程度,因此也就影响了溢流产物的质量,沟槽倾角小,分级器沉降面积大,溢流细度细;相反,沟槽倾角小,沉降面积减少,粗粒料有更多下滑机会,溢流粒度变粗。
根据工艺要求确定槽体倾角,一般为12°-18°30′,当要求分级粒度细小时取小,反之取大。
总而言之,影响螺旋分级机分级效果的因素很多,而且大多数是相互制约的,所以在生产实践中,作为技术人员,要多观察、多分析,找出主要的影响因素加以调整,才能有效地解决生产中的实际问题。
分级设备是最常用的分级设备,常与球磨机配合使用,在掌握分级规则的同时,也要熟悉球磨机的操作,两者结合才能更好地发挥其效率。
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