選金設備高效新型溜槽的研究

選金設備螺旋溜槽是一種較為有效的細泥重選設備，目前選金設備廠所用的螺旋溜槽仍為等直徑、等螺距、5圈的螺旋溜槽（下稱普通的選金溜槽），而這種普通的螺旋溜槽一次選別效果較差，富集比一般在1.6左右。要獲得高品位鐵精礦、較高回收率，還必須采用粗、精、掃選三個作業(yè)聯(lián)合選別才能達到這個目的。因此，在生產(chǎn)中不免存在使用設備多、泵多、占地面積大、生產(chǎn)成本高的問題，為此，我們設計了一種具有粗、精、掃選組合式的新型選金設備螺旋溜槽。這種新型的螺旋溜槽，粗選螺旋溜槽設置在上部，精、掃選螺旋溜槽內(nèi)外相套設置在粗選螺旋溜槽下部。粗、精、掃選螺旋溜槽具有不同的結構參數(shù)。用新型螺旋溜槽及普通的選金設備溜槽具有不同的結構參數(shù)。對磁鐵礦、石英、砂金（粒度范圍為0.15~mm）人工混合物料進行了試驗對比。試驗結果表明，新型螺旋溜本則的選礦效率比普通溜槽高7.1%，精礦品位高2.38%，回收率高5.47%。

一、多段、多作業(yè)新型溜槽的結構設計

1、總體結構特點

為解決普通溜槽現(xiàn)場生產(chǎn)所存在的問題，設計的組合式螺旋溜槽，其粗選溜槽設置在上部，精、掃選螺旋溜槽內(nèi)外相套設置在粗選螺旋溜槽下聞。原礦經(jīng)上部粗選螺旋溜槽初步富集成分精、尾兩種產(chǎn)品。精礦自流入下部精選螺旋溜槽進行精選，尾礦自流入下部掃選螺旋溜槽。精選尾礦與掃選精礦均自流入粗選給礦泵返回粗選螺旋溜槽。

2、設備結構參數(shù)的確定

為了便于同普通螺旋溜槽比較，確定所設計的新型螺旋溜槽粗選和掃選的總圈數(shù)也為5圈。因精選螺旋溜槽套在掃選螺旋溜槽里，故設備總高度與普通螺旋溜槽基本相同。

a、粗選螺旋溜槽結構參數(shù)的確定

粗選作業(yè)要同時考慮回收率和精礦品位兩項指標，而粗選第一圈重點起松散分層作用，應盡量避免過多的重礦物顆粒被甩向外緣；第二圈由于分層已基本形成，應加快分帶速度。根據(jù)螺旋這一選別特點，第一圈結構參數(shù)的確定，應著重考慮為松散分層創(chuàng)造適宜的條件，螺旋溜槽適宜的距徑比在0.4~0.8范圍內(nèi)，適宜的下斜角為9°。據(jù)此確定第一圈距徑比為0.5，下斜角從上端至下端連續(xù)變化，上端處為10°，下端處為8°。上端直徑為600mm，下端直徑為696mm。第一圈采用小直徑、小距徑比、大下斜角，故流膜厚度較大，切向速度較小，從而滿足松散分層條件。第二圈為加快分帶速度及增大分帶寬度，應采用較小下斜角，較大距徑比及較大直徑。故第二圈距徑比為0.7，下斜角從上至下端連續(xù)變化，上端為8°，下端為6°，第二圈下端直徑為900mm。

b、掃選螺旋溜槽結構參數(shù)的確定

為減少做模個數(shù)，掃選3圈螺旋溜槽確定為等直徑，等螺距。這樣掃選螺旋溜槽在制作時，只需做1個模即可。由于掃選的目的是為了提高回收率，所以掃選螺旋溜槽采用較小的距徑比和較大的下斜角。故掃選各圈距徑比為0.4，下斜角為10°，這樣便增大了礦粒向外緣移動的阻力，同時也增大了外緣礦粒向內(nèi)緣移動的推力及內(nèi)緣中性面的高度，從而達到提高回收率的目的。

c、精選螺旋溜槽結構參數(shù)的確定

精選作業(yè)的主要目的在于提高最終精礦品位，為此精選螺旋溜槽應具有較大的距徑比，較小的下斜角。故確定精選螺旋溜槽各圈距比為0.7，下斜角5°。精選5圈螺旋溜槽也為等直徑、等螺距。在制做精選螺旋溜槽時，也只需做1個模即可。精選螺旋溜槽外徑為400mm，生產(chǎn)時套在掃選螺旋溜槽內(nèi)部。

二、試驗結果

按照所確定的粗、精、掃選螺旋溜槽的結構參數(shù)，進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，最后將粗精、掃選螺旋溜槽組裝在一志。

用新型螺旋溜槽對磁鐵礦與石英人工混合物料（粒度范圍為-0.15~0mm），進行了給礦體積、給礦濃度、產(chǎn)品載取寬度系統(tǒng)條件試驗。新型和普通螺旋溜槽綜合條件試驗對比結果見下表。

由表可以看出，新型螺旋溜槽選別效果明顯優(yōu)于普通螺旋溜槽，其選礦效率提高7.1%，精礦品位提高2.38%，回收率提高5.47%。

三、分析與討論

經(jīng)試驗研究，新型螺旋溜槽與選金螺旋溜槽相比，選別效果得到明顯提高，其原因有如下幾個因素：

1、加強非穩(wěn)定流作用，增大輕、重礦物運動差異。根據(jù)對實際生產(chǎn)情況的考查及試驗研究結果可知，普通螺旋溜槽主要分選段是頭2~3圈，而后2圈分選所起的作用很小。其原因之一是礦漿沿槽流動時，頭1~2圈為非穩(wěn)定流，而流過2圈后，礦漿則逐漸進入穩(wěn)定流動階段。由于頭1~2圈礦漿流為非穩(wěn)定流，故存在介質加速度。因此，槽面上礦粒除受離心力、有效重力及介質動壓力外，還要受介質加速度附加推力作用。若輕、重礦物粒度相同，所受介質加速度附加推力則不同；而由于輕、重礦物質量不同，在此力作用下，運動速度則不同，即產(chǎn)生輕、重礦物的運動差異，使得普通螺旋溜槽在頭2~3圈具有良好分選效果。新型螺旋溜槽由于采取粗、精、掃選組合式，經(jīng)粗選分成兩種產(chǎn)品分別給入槽、掃選作業(yè)，因此強化了非穩(wěn)定流作用，取得較好分選效果。

2、采取合理結構參數(shù)，改善松散、分層及分帶條件。粗選第一圈由于采取較大下斜角及較小距徑比，使內(nèi)緣流膜厚度增大，強化了松散分層條件，同時也增大了礦粒向外緣移動的阻力和中性面的高度，使重礦物不致過早，過多地被甩到外緣。粗選第二圈由于采取較小的下斜角及較大的距徑比，使離心作用加強，這樣使已完成分層的輕、重礦物快速展開分帶。

精選作業(yè)主要目的是提高精礦品位，為此采用較小下斜角及較大距徑比，由此強化了精選能力，使最終精礦品位得到明顯提高。而掃選作業(yè)主要目的是提高回收率，故采用較大下斜角及較小的距徑比，由此加強了掃選作業(yè)，使最終尾礦成品較低。

以上給大家介紹了下新型選金設備溜槽的研究，但對于目前的選金工藝或者其它的選礦工藝來講，該溜槽仍沒有推廣起來，普通的選金溜槽仍是未來發(fā)展的主流。