選礦廠的磨礦分級作業是礦物分離極其重要的生產環節,也是選礦廠能耗最大的作業環節。磨礦分級作業工作狀態好與壞,直接關系到選別指標和經濟效益。
首先,礦物分離決定了整個選礦廠能耗指標的高低,據統計,磨礦能耗約占選礦廠總能耗的40%~60%,礦物嵌布粒度越細,要求磨礦粒度越細,磨礦能耗越高。
其二,磨礦分級作業決定了入選物料細度及其單體解離程度,直接影響了分選作業的可能達到的金屬礦物品味和選別指標。
其三,磨礦分級作業決定了入選物料的粒度組成,分級作業要求的合格細度只是分離作業的必要條件之一,而真正能夠實現有效分離的是中粒級,他們的解離讀合格程度還不至于細到現有的選礦方法不能回收。長期以來,通常采用某一指定粒度篩下含量作為判斷解離程度的標準,忽視了-10μm甚至-20μm粒級常規選別和過濾方法不能完全回收的事實,這部分粒級極易形成漂珠隨水流帶入尾礦,造成了一定的金屬流失。
目前我國選礦廠既存在磨礦分級細度不夠,分級界面不準確,又存在嚴重過粉碎的雙重矛盾。所以,在選礦作業中實現早解離、早拋尾、早回收的重要條件就是實現單體解離,且礦物不過磨、不泥化;這樣既提高選別作業的回收率,獲得最佳技術經濟指標,又滿足了濃縮、過濾工藝要求。因此,磨礦分級技術的研究一直是國內外的重點科研課題和關注方向。
用于選礦的分級機一般可分為四種類型。一是上升水流水力分級機。在重力選礦之前,這種分級機將磨礦的物料在水中按沉降性能分成不同級別。該分級機又分為自由沉降分級機和干涉沉降分級機兩種類型。二是圓錐分級機,這種分級機用于將物料分離成沉砂和礦泥,以及作為脫水設備。三是離心式分級機,即水力旋流器,適用于分級脫泥。四是機械分級機。根據排礦結構和分級機槽形狀不同,又可分為耙式分級機、浮槽式分級機和螺旋分級機。
我國選礦廠目前采用螺旋分級機和水力旋流器作為磨礦分級作業中主要分級設備。
螺旋分極機
螺旋分級機由于工作穩定,目前在中國和俄羅斯的選礦廠仍在沿用。從工藝上來說,螺旋分級機最大的弱點是:
(1)不易獲得較細的分級溢流細度,特別是要求溢流粒度-0.074mm占90%以上很難實現。
(2)返砂中大比重有用礦物反富集,造成有用礦物過磨。
(3)分級效率低,一般僅為20%~40%。我國選礦廠一段分級效率最高為36.25%,最低位26.79%。二段分級效率最高位38.43%,最低位17.23%。
(4)螺旋葉片及螺旋下端止推軸承易磨損,且檢修很不方便。
(5)不易于是先自動控制,且控制參數繁雜,每次檢修后數學模型需重新校核修正。
由于上述原因,螺旋分級機逐漸被水力旋流器或其他分級設備,如高頻振動篩和直線振動篩所代替。單應指出的是,螺旋分級機也有其突出優點是:工作穩定,運行可靠,結構簡單,操作方便等。前蘇聯哲茲卡茲選礦廠將于φ3.6×4.0m球磨機配套的φ3.0m螺旋分級機記性了改進與改善。分級機溢流不是從低端排出,而是才能夠給料對側的側邊排出,其優點是延長了物料在分級槽體中的運行時間,粗顆??梢杂行У爻两挡⒎祷卦倌?,使兩個螺旋符合更為均衡。在同樣溢流濃度下,溢流中-0.074mm粒級增加了4%~5%,+0.21mm粒級尖山1%~2%;同時還把螺旋葉片外端圓弧改為鋸齒形,不僅延長了葉片使用壽命,還可以松動返砂,提高分級效率。
水力旋流器
水力旋流器與螺旋分級機相比,也具有不足之處,比如礦漿需用砂漿揚送,需要平穩的工作壓力,對給礦粒度和濃度要求較嚴,否則會影響分級效率。
綜上所述,所選分級機和水力旋流器作為第一和第二代分級設備,在我國選礦廠磨礦分級工藝流程中發揮了極其重要的作用。
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