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洗矿设备种类很多,常用的有圆筒洗矿机、带筛擦洗机、槽式洗矿机、水力洗矿筛等。此外许多筛分设备(如,固定筛、辊轴筛、振动筛等)及螺旋分级机也可作为选矿设备用。
选矿厂(或破碎筛厂)在下列情况下,需考虑设置洗矿作业: (1)当处理含泥含水较多的矿石,容易堵塞矿仓、溜槽、漏斗及破碎筛分设备,影响正常生产的进行。
(2)对某些矿石,通过洗矿可以清除矿泥,使有用矿物富集并得到合格产品。例如,某些沉积锰矿、磷灰石、富铁矿及石灰石矿等。
洗矿设备种类很多,常用的有圆筒洗矿机、带筛擦洗机、槽式洗矿机、水力洗矿筛等。此外许多筛分设备(如,固定筛、辊轴筛、振动筛等)及螺旋分级机也可作为选矿设备用。
洗矿设备的选择及其处理量主要取决于矿石的可洗性。矿石的可洗性可按粘土塑性指数、洗矿时间、比能耗及洗矿效率等指标评定。矿石的可洗性成选用洗矿设备的关系见表1。
表1矿石可洗性与选用洗矿设备关系表
矿石类别 | 粘土性质 | 粘土塑性指数K | 必要的洗矿时间 /min | 单位电耗/kW·h·t-1 | 洗矿效率/t·kW-1·h-1 | 一般可选用的洗矿设备 |
易洗矿石 | 砂质粘土 | 1~7 | <5 | <0.25 | 4 | 振动筛冲洗 |
中等可洗矿石 | 粘土在手上能擦碎 | 7~15 | 5~10 | 0.25~0.5 | 2~4 | 圆筒洗矿机或槽式擦洗机,洗一次 |
难洗矿石 | 粘土粘结成团,在手上很难擦碎 | >15 | >10 | >0.5~1.0 | 1~2 | 槽式擦洗机洗两次或水力洗矿筛与擦洗机联合使用 |
一、圆筒洗矿机(又称圆筒洗矿筛)
该设备用于洗矿 筛分作业,适合于处理易洗和中等可洗性矿石。筛孔尺寸最小可为8mm,最大可达50mm,筒筛倾斜安装。设备构造简单,维修管理容易,工作平稳,但单位面积处理量小,有效工作筛面小,筛分效率较低,筛面易磨损。
该设备广泛应用于采金船上作预选作业,其筛孔尺寸可采用等径,亦可采用等差(从给矿端到筛上产物排出端筛孔尺寸等差增大),筒筛内设有高压冲洗水管、阻料环、扬料板。石灰石矿用的大筛孔圆筒洗矿机常与槽式洗矿机联合使用,进行两段擦洗。第一段用圆筒洗矿机,第二段用槽式洗矿机擦洗筒筛筛下产物。
圆筒洗矿机处理量可按公式计算:q=110KaKLR3ntga (1)式中 q——圆筒洗矿机处理量,t/h;Ka——筛孔有效面积影响系数,按表2及表3选取;KL——筛孔段长度影响系数,见表4;R——筒筛半径,m;a——筒筛倾斜角度,(°);
n——筒筛转数,r/min
表2筛孔有效面积与筛板面积之比(Aa/A)与Ka关系
(Aa/A)/% | 6 | 10 | 14 | 18 | 22 | 26 | 30 |
Ka | 0.2 | 0.32 | 0.44 | 0.56 | 0.68 | 0.84 | 0.96 |
表3筛孔尺寸与Aa/A的关系
冲孔尺寸/mm | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
(Aa/A)/% | 17.1 | 18.2 | 21.3 | 22.2 | 23.4 | 24.6 |
表4筛分段长度与筒筛直径之比(L/D)与KL关系
L/D | 0.2 | 0.8 | 1.0 | 0.2 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
KL | 0.16 | 0.64 | 0.72 | 0.8 | 0.84 | 0.88 | 0.9 | 0.92 | 0.93 | 0.94 | 0.95 | 0.96 | 0.97 |
圆筒洗矿生产实例见表5。
表5圆筒洗矿机生产实例
厂矿名称 | 设备规格/mm | 筛孔/mm | 矿石含泥量/% | 给矿粒度/mm | 处理量/t·h-1 | 洗矿效率/% | 备注 |
乌龙泉石灰石矿 | ф2200×6500 | 50 | 6~12 | 45~230 | 150~180 | ~98 | |
船山石灰石矿 | ф2200×7000 | 45 | 266 | 140~200 | 为设计指标 | ||
岿美山钨矿 | ф1500×4250 | 1825 | ~11 | 116 | 89.0582.99 |
二、带筛擦洗机
带筛擦洗机是由封闭圆筒和联接在圆筒末端的双层筒筛组成。矿浆在圆筒内经水浸泡并在转动中互相撞击、摩擦,使粘土和矿石解离,同时引入高压水洗去矿泥;矿浆又经过双层筒筛,将物料分成粗、中、细三个粒级,细粒产物与洗矿溢流合并。该设备洗矿效率高,一次可完成洗矿和筛分双重任务,适合于中等可洗和难洗矿石,但不适合处理块矿少、泥团多的矿石。某选矿厂带筛擦洗操作条件及处理量见表6。
表6某厂带筛擦洗机操作条件及处理量
项目 | 单位 | 数值 |
简体尺寸,内径×长 | mm | 1120×3620 |
筒筛尺寸,长筛孔 | mmmm | 1070内层;25,外层;5 |
安装功率 | kW | 22.5 |
处理量 | t/d | 600~700 |
给矿最大粒度 | mm | 100 |
洗矿粒度界限 | mm | 2.0 |
溢流中-2mm含量 | % | 80~85 |
沉砂中-2mm含量 | % | 5~10 |
洗矿效率 | % | 80~85 |
三、槽式洗矿机(又称槽式擦洗机)
该设备与螺旋分级机结构相似,所不同的是叶片为不连续的桨叶形。对物料有切割、擦洗作用,对小泥团的碎散作用较强,适合处理中等粒度含泥较多的难洗矿石。设备处理量大,洗矿效率高,适于处理75mm以下的物料。要求冲洗水压为147~196kPa.槽式洗矿机生产实例见表7。
表7槽式洗矿机生产实例
厂矿 | 设备规格/mm | 给矿粒度/mm | 处理量/t·h | 净矿 | 溢流 | ||||
品位/% | 含泥/% | 含水/% | 上限粒度/mm | 产率/% | 品位/% | ||||
黄梅山铁矿 | ф1070×4600 | 80~0 | 20 | 47.29 | 0.5 | 0.2 | 10 | ||
马山埠铁矿 | ф1070×4600 | 80~0 | 7.5 | 41.0 | 1.0 | 49.17 | 31.06 | ||
北贡铁矿 | ф1070×4600 | 50~0 | 15 | 50.0 | 10~30 | ||||
八一锰矿 | ф1070×4600 | 75~0 | 19~22 | <5 | 13.5 | 1.0 | |||
桃冲铁矿 | CXK1600×7630 | 30~0 | 55 | 34 | 2.5 | 11.8 | 0.9 | 1.76 | 23.1 |
黄茅山选矿厂 | ф1500×6660 | 50~0 | 33~46 | 2.0 |
四、水力洗矿筛(又称水力洗矿床或水枪-条筛)水力洗矿筛适于处理含泥团多的难洗矿石,是砂锡矿水采水运应用较多的洗矿设施。云南某坡积砂锡矿选矿厂水力洗矿筛技术参数及操作条件见表8。
表8水力洗矿筛技术参数及操作条件
水枪 | 微斜筛 | 斜筛 | 溢流筛 | ||||||
口径/mm | 压力/MPa(kg/cm2) | 长×负/mm | 筛条距/mm | 倾角/(°) | 长×宽/mm | 条筛距/mm | 倾角/(°) | 长×宽/mm | 筛条间隙/mm |
30 | 1~1.2(10~12) | 30001×3000 | 30 | 3.5 | 6000×3000 | 30 | 21 | 2000×100C | 30 |
废石筛 | 操作条件 | ||||||||
长×宽/mm | 筛条距/mm | 倾角/(°) | 处理能力/t·h-1 | 给矿浓度/% | 给矿最大粒度/mm | ||||
3000×1000 | 30 | 45 | 300×400 | 20~30 | 200~300 |
格筛、棒条筛、辊轴筛及振动筛当装有压力冲洗水管后均可作为洗矿设备,适于处理含泥量不大、粘结性不强的矿石。
螺旋分级机可用来对洗矿机排出的细粒产品进行脱泥、脱水。其碎散作用不强,不适于处理泥团多、粘性大的矿石。