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　　螺旋溜槽是一種較新型的重力選礦設(shè)備，近年來用于選別細(xì)粒浸染的弱磁性鐵礦取得了良好效果。其主要特點(diǎn)是：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低;空間利用率高，占地面積小;無運(yùn)轉(zhuǎn)部件，不需動(dòng)力，能耗低;操作、維修方便;作業(yè)率和生產(chǎn)率高;處理粒度范圍較寬(0.02～0.3mm)。因此，在弱磁性鐵礦選廠中已廣泛應(yīng)用。

　　A 構(gòu)造

　　螺旋溜槽主要由分礦器、給礦槽、螺旋槽、截礦槽、接礦斗和槽支架等6個(gè)部分組成。規(guī)格有ф1200，ф6900，ф600，ф400等數(shù)種，工業(yè)生產(chǎn)用ф王200×720mm5節(jié)4頭玻璃鋼螺旋溜槽的結(jié)構(gòu)示于圖1。

　　a 分礦器

　　分礦器是螺旋溜槽的礦漿分配裝置，位于螺旋槽的最上部。分礦器有自轉(zhuǎn)式和固定式兩種。前者是借助給礦管排出礦漿流的反作用力，推動(dòng)分礦筒旋轉(zhuǎn)，把礦漿均勻地分配到四流導(dǎo)槽中;后者為固定式網(wǎng)管分配器，借助筒內(nèi)礦漿的正壓力，從周邊4個(gè)排出管均勻分配礦漿至給礦槽中。固定式分礦器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無運(yùn)轉(zhuǎn)部件，堵塞一管其余各管可照常工作，因此定型設(shè)計(jì)采用了這種礦漿分配裝置。

　　b 給礦槽

　　給礦槽位于分礦器和螺旋槽之間，其作用是將分礦槽來的礦漿經(jīng)緩沖、穩(wěn)定后，均勻而緩慢地沿著凸舌式給礦堰板給入螺旋槽內(nèi)。給礦槽的寬度要適宜，否則會(huì)影響分選效果。定型設(shè)計(jì)采用的給礦槽寬度為200mm，約為螺旋槽寬度的2/5。

　　c 螺旋槽

　　螺旋槽是螺旋溜槽的主體部件，礦物的分選過程是在螺旋槽內(nèi)完成的。螺旋槽的斷面輪廓線為一立方拋物線，方程式為x=ay2坐標(biāo)圖形如圖2(a)所示;橫斷面輪廓如圖2(b)所示。

　　螺旋槽不是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，而是由許多螺旋片用螺栓互相連接起來的。螺旋片是由玻璃纖維增強(qiáng)塑料即稱的玻璃鋼制成。玻璃鋼具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、成型簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。ф1200mm溜槽的螺旋片厚度為5mm，每片重12kg，約為同樣尺寸鋼制螺旋片重量的1/5。通常為了提高螺旋槽的使用性能和壽命，在其內(nèi)表面涂以耐磨的聚胺脂或摻有金剛砂的環(huán)氧樹脂，有的在加工螺旋片的同時(shí)，在表面層采用含輝綠沿巖粉的耐磨層。

　　d 截礦槽

　　截礦槽接在螺旋槽下部的排礦端。經(jīng)螺旋槽分選后的礦漿，在排礦端形成品位高低不同的礦帶，通過截礦槽時(shí)被截取為不同品位的產(chǎn)品。隨著螺旋溜槽作業(yè)條件的變化，礦物分帶的情況也會(huì)隨之改變，因此要求截礦槽能靈活地調(diào)整截礦寬度。為滿足這一要求而設(shè)計(jì)的截礦槽主要有3種：閥塊式、刮板式和斜板式。其中閥塊式是以三角閥塊作為截取寬度調(diào)節(jié)件，使用時(shí)靈活可靠、操作方便，為定型設(shè)計(jì)所采用。

　　e 接礦斗

　　接礦斗是一個(gè)同心環(huán)形筒，可以將4個(gè)截礦槽截取的不同品位流，按類別匯集在一起導(dǎo)送至下一作業(yè)。接礦斗的槽底坡度應(yīng)大于25%，以保證不同品位、濃度、密度的礦漿順利排出。

　　f 槽支架

　　溜槽支架指螺旋槽四周的支柱和上部的十字型架，支柱用槽鋼以保證有足夠的強(qiáng)度。上部的十字型架既起到支承分礦器的作用，又使4根槽支柱定位。

　　B 螺旋溜槽的分選原理與分選過程

　　螺旋溜槽是利用輕、重礦粒在沿螺旋斜面向下水流中所受的重力、慣性離心力、水流作用力和槽面磨擦力等不同而進(jìn)行反選的。礦漿流在螺旋槽面上的運(yùn)動(dòng)是比較復(fù)雜的，總的來說是產(chǎn)生兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。一是繞螺旋槽垂直軸線捷轉(zhuǎn)的、沿槽面向下的縱向流，稱為主流;另一個(gè)是繞礦流自身某一平衡層旋轉(zhuǎn)的橫向流，稱為橫向環(huán)流或副流?？v向流上層流速大，下層流速小;橫向環(huán)流上層向槽外緣，下層向槽內(nèi)緣。螺旋槽內(nèi)液流的分布情況示與圖3。

　　給到螺旋槽面上的可礦粒，在縱向主流和橫向環(huán)流的綜合作用下，由于密度、粒度、形狀等的不同，而產(chǎn)生了沿螺旋槽縱向和橫向運(yùn)動(dòng)速度的差異，向槽底沉降的早，晚和快、慢也不一樣，因而產(chǎn)生了礦粒按密度和粒度的分層現(xiàn)象。分層是分選過程的第一階段，在螺旋槽的第一圈后即基本完成。分層以后，輕礦粒在上層，受速度較大的縱向主流和方向超外緣為橫向環(huán)流作用，沿?cái)U(kuò)展螺旋線逐步流向槽外緣;而處于下層的重礦粒受縱向主流的作用較小，在重力和方向朝內(nèi)緣的橫向環(huán)流推動(dòng)下，逐漸沿著收斂的螺旋線移向內(nèi)緣。這樣就使已分層的礦粒又產(chǎn)生了分帶。分帶是分選過程的第二個(gè)階段，一般需經(jīng)過3～5圈才能完成。經(jīng)過以上兩個(gè)階段后，截礦槽和接礦斗把不同品位的分選產(chǎn)物排出溜槽，選別過程即行結(jié)束。

　　用ф1200mm螺旋溜槽選別原礦品位27%、粒度小于74μm占63%的鐵礦石，測(cè)定所得的不同品位礦粒沿螺旋槽橫截面的分布規(guī)律如圖4所示。其結(jié)果可以看出，靠螺旋槽內(nèi)側(cè)的品位最高，距內(nèi)緣300～400mm槽寬處礦粒品位最低，槽外緣出由于積聚了一定量的細(xì)粒高品位礦粒，使平均品位又略有回升。沿螺旋槽截面的顆粒粒度分布規(guī)律是：在正常給礦條件下，70%以上的礦粒集中于螺旋槽的中部;約20%的礦粒位于槽內(nèi)緣;不到10%的細(xì)礦?？拷饩墶?/p>

　　C 影響螺旋溜槽分選的因素

　　影響螺旋溜槽分選過程的因素很多，如入選礦石的性質(zhì)，操作過程的工藝參數(shù)以及螺旋溜槽本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能等，對(duì)選別效果有不同程度的影響。

　　a 溜槽結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響

　　螺旋槽直徑螺旋溜槽的處理能力大體上與螺旋槽外徑的平方成正比。大直徑溜槽的礦流體積和流速比小直徑溜槽的大，因此單位時(shí)間的處理能力高。另外，螺旋槽直徑不同對(duì)各粒級(jí)礦物的回收率也不一樣。用3種外徑不同而其他參數(shù)相似的螺旋溜槽對(duì)齊大山礦石所做的對(duì)比試驗(yàn)表明，當(dāng)給礦粒度-74μm為60%、原礦含鐵品位28～29%、給礦濃度為30%時(shí)，對(duì)于+100μm粒級(jí)，ф1200mm和ф600ram螺旋溜槽的回收率大致相同，ф400mm的回收率略低些;對(duì)于40～100μm粒級(jí)，ф1200mm和ф600mm翻溜槽的回收率也基本相同，而ф400mm的回收率略高些;對(duì)于-40μm粒級(jí)，ф600mm和ф400mm溜槽相當(dāng)，而ф1200mm溜槽卻明顯降低。一般的規(guī)律是螺旋溜槽直徑越小，回收粒度的下限也越小。

　　縱向傾角縱向傾角沿槽體的槽截面是變化的，內(nèi)緣大、外緣小?？v向傾角愈大，礦漿流速愈快，物料所受的離心力也就愈大。選別細(xì)粒物料時(shí)宜采用小傾角，選別粗粒物料是時(shí)宜采用大傾角。為使礦漿順行并取得較好的選別指標(biāo)，要求選擇適宜的縱向傾角?？v向傾角的大小，通常用P和外徑D之比即距徑比來表示。對(duì)不同粒度鐵礦石的選別試驗(yàn)表明，當(dāng)入選物料較細(xì)時(shí)，采用較小的P/D值選別指標(biāo)較好，但當(dāng)P/D<0.3時(shí)，礦漿在槽面上不能順利流動(dòng)，槽內(nèi)側(cè)出現(xiàn)沉積現(xiàn)象。選別微細(xì)粒物料時(shí)，P/D選0.4左右為宜;選別普通細(xì)粒物料時(shí)，P/D選0.6為宜，目前工業(yè)上采用的ф1200mm螺旋溜槽的螺距P=720mm，P/D=0.6。

　　橫向傾角螺旋槽斷面曲線的切線與水品軸的交角稱為橫向傾角。橫向傾角對(duì)礦流在槽面上的分布有很大影響。橫向傾角大，水流深度亦大，選別細(xì)粒礦石時(shí)宜采用小橫向傾角。斷面曲線上各處的橫向傾角是變化的，外緣大，內(nèi)緣小。為便于表示橫向傾角的大小，通常利用橫向下斜角γ來表示。橫向下斜角是螺旋槽斷面上內(nèi)緣與外緣間的連線和水平軸之間的交角。工業(yè)用ф1200mm螺旋溜槽定型設(shè)計(jì)采用橫向下斜角γ=9°。

　　螺旋槽的圈數(shù) 螺旋槽的圈數(shù)決定了選別距離的長(zhǎng)短，這應(yīng)根據(jù)入選物料的性質(zhì)和對(duì)作業(yè)指標(biāo)的要求來確定，一般入選物料中目的礦物與脈石礦物較難分離時(shí)，應(yīng)選用較多的圈數(shù)。工業(yè)上采用的多為4～6圈。通常以能滿足選別要求為準(zhǔn)，圈數(shù)不宜過多，因?yàn)槿?shù)多，整個(gè)螺旋溜槽的高度就要增加，占據(jù)的空間大，給設(shè)備配置和礦漿輸送帶來困難。工業(yè)用ф1200mm螺旋溜槽定型設(shè)計(jì)采用5圈。

　　溜槽內(nèi)表面溜槽內(nèi)表面要求平整，均勻，有一定的耐磨性能，避免出現(xiàn)拉溝、變形、破損等情況。故通常在玻璃鋼螺旋溜槽的內(nèi)表面，涂以聚胺脂耐磨橡膠和環(huán)氧樹脂加金剛砂或輝綠巖粉等。粗糙程度對(duì)選別指標(biāo)影響不大。

　　b 工藝參數(shù)的影響

　　給礦體積給礦體積的大小，直接影響礦流的厚度和速度。選別粗粒物料時(shí)給礦體積宜大，選別細(xì)粒物料時(shí)給礦體積宜小。粗選時(shí)給礦體積宜大，精選時(shí)給礦體積宜小。選別赤鐵礦的生產(chǎn)實(shí)踐說明，隨著給礦體積的增加，尾礦品位升高，精礦品位也稍有升高，金屬回收率下降。在正常給礦濃度下，工業(yè)用ф1200mm螺旋溜槽的給礦體積為180～220L/min.

　　給礦濃度給礦濃度過大，會(huì)增加礦漿粘度，使礦層松散不好，粒子沉降受阻，影響分層效果及礦粒沿槽面的移動(dòng)速度，精礦品位和回收率下降。而給礦濃度過小，不僅降低了溜槽的處理能力，也使礦物料層變薄，不具備按密度分層、分帶的條件，又會(huì)使礦漿流速增大，重選物來不及分層、沉降便被排出，造成尾礦品位升高、回收率下降，不過，螺旋溜槽對(duì)選別濃度的變化不敏感，在較寬的濃度范圍內(nèi)，對(duì)選別指標(biāo)的影響不明顯。

　　適宜的給礦濃度還與入選物料的性質(zhì)有關(guān)，如選別弓長(zhǎng)嶺嶺東礦石時(shí)，粗選作業(yè)的適宜給礦濃度為38～46%;精選作業(yè)的適宜給礦濃度為50～60%。當(dāng)選別重礦物含量較低的南芬磁選尾礦(含鐵品位8～10%)時(shí)，適宜的給礦濃度為25～35%。一般說來，在不影響選別指標(biāo)的情況下，宜盡量選用較高的給礦濃度，這樣可提高溜槽的處理能力，并減小濃縮作業(yè)的負(fù)荷。

　　c 礦石性質(zhì)的影響

　　給礦粒度螺旋溜槽的有效分選粒級(jí)是74～20μm，不同直徑溜槽的適宜處理粒級(jí)也不同，當(dāng)選別鐵礦石時(shí)，ф400mm和ф600mm螺旋溜槽處理的粒度下限為20μm;ф1200mm螺旋溜槽的選別粒度下限為30/μm。為獲得較好的選別效果，螺旋溜槽同所有其他重選設(shè)備一樣，要求入選物料有較窄的粒度范圍。因此，入選前對(duì)物料進(jìn)行脫泥和分級(jí)將是十分重要的。

　　顆粒形狀入選的礦物顆粒呈圓形、多角形、片狀或不規(guī)則形狀時(shí)，在礦流中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是極不相同的。近似于圓形的礦粒較片狀或菱形礦粒的運(yùn)動(dòng)速度為快，因此脈石礦物呈圓形而重礦物呈片狀或不規(guī)則形狀時(shí)，對(duì)分選是十分有利的。

　　礦物密度入選礦石中目的礦物與脈石礦物的密度差越大越有利于選分。評(píng)價(jià)入選礦石分選的難易程式，可以用下列公式來判定：