固體物料分選學(xué)18

18搖床分選搖床（shakingtable）分選是在一個(gè)傾斜的床面上，借助床面的不對(duì)稱往復(fù)運(yùn)動(dòng)和薄層斜面水流的綜合作用，使細(xì)粒固體物料按密度差異在床面上呈扇形分布而進(jìn)行分選的一種方法。

搖床是分選細(xì)粒物料時(shí)應(yīng)用最廣泛的一種重力選礦法，也屬于流膜選礦。1搖床具有兩個(gè)特征：（1）沿床面的縱向設(shè)置了床條（或刻槽）（2）床面作往復(fù)不對(duì)稱運(yùn)動(dòng)。構(gòu)成：床面、機(jī)架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)近似矩形或菱形，橫向傾斜床條：傳動(dòng)端→高密度產(chǎn)物端：降低給料側(cè)→低密度產(chǎn)物側(cè)：增高2優(yōu)點(diǎn)：分選精度高，富集比大。缺點(diǎn)：占地面積大，處理能力低。3分選過程物料由給礦槽流到床面上以后，礦粒群在床條溝內(nèi)借搖動(dòng)作用和水流沖洗作用產(chǎn)生松散和分層。分層后，上層輕礦物受更大的水流推動(dòng)，沿床面的橫向傾斜向下運(yùn)動(dòng)，成為尾礦。位于下層的重礦物受床面不對(duì)稱往復(fù)運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)，縱向移動(dòng)到傳動(dòng)端對(duì)面，成為精礦。礦粒密度和粒度不同其運(yùn)動(dòng)方向不同，礦粒群在床面上呈扇形分帶。418.1搖床的分選原理兩個(gè)分選階段：松散分層、搬運(yùn)分帶。18.1.1顆粒在床條溝中的松散分層促使物料松散的因素包括：橫向水流的流體動(dòng)力松散床面的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的剪切松散5床條間的水躍和旋渦水流越過床條→水躍→旋渦→上部顆粒松散水流從急流狀態(tài)過渡到緩流狀態(tài)時(shí)發(fā)生的水面突然躍起的局部水力現(xiàn)象。6下層顆粒：借助床面的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生層間速度差松散床層顆粒、水流運(yùn)動(dòng)：上層滯后于下層→速度差→物料松散度增大下層顆粒松散分層的主要?jiǎng)恿o止時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)7粒群在床條溝的分層低密度粗顆粒低密度細(xì)顆粒高密度粗顆粒高密度細(xì)顆粒分層幾乎不受流體動(dòng)力作用干擾818.1.2顆粒在床面上的搬運(yùn)分帶顆粒在床面上的運(yùn)動(dòng)包括橫向和縱向運(yùn)動(dòng)18.1.2.1顆粒在床面上的橫向運(yùn)動(dòng)推動(dòng)力：重力分力、水流沖洗(給料水、沖洗水)阻礙作用：床條上層的顆粒依次暴露到床條高度以上，被橫向水流沖走。運(yùn)動(dòng)速度從大到小：微細(xì)顆粒、低密度粗顆粒、低密度細(xì)顆粒、高密度粗顆粒、高密度細(xì)顆粒。沿橫向—床條升高—阻止高密度顆粒，掃選沿縱向—床條降低—高密度顆粒逐漸增多，精選高密度產(chǎn)物端三角形光滑平面區(qū)—脫雜—精選帶918.1.2.2顆粒在床面上的縱向運(yùn)動(dòng)縱向運(yùn)動(dòng)由于床面的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生差動(dòng)運(yùn)動(dòng)：床面向前和向后的運(yùn)動(dòng)有著不同的加速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，引起顆粒相對(duì)于床面的縱向運(yùn)動(dòng)速度不同。床面運(yùn)動(dòng)：床面作縱向往復(fù)不對(duì)稱的運(yùn)動(dòng)。開始以較低的正向加速度（從傳動(dòng)端指向高密度產(chǎn)物端）向前運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)最大值后負(fù)向加速度急劇加大，使床面迅速停止并產(chǎn)生急回運(yùn)動(dòng)，床面后退時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度由零迅速增至最大值，然后再緩慢減小到零（較低的正向加速度）。床面的這種運(yùn)動(dòng)特性促使床面上的顆粒沿縱向向前移動(dòng)。10與橫向運(yùn)動(dòng)的速度的大小次序完全相反顆粒最終運(yùn)動(dòng)速度：縱、橫向運(yùn)動(dòng)速度矢量和縱向運(yùn)動(dòng)的速度從大到?。焊呙芏燃?xì)顆粒、高密度粗顆粒、低密度細(xì)顆粒、低密度粗顆粒、微細(xì)顆粒。偏離角：顆粒運(yùn)動(dòng)方向與床面縱軸的夾角。tanβ=vy/vx11顆粒的橫向運(yùn)動(dòng)速度越大、縱向運(yùn)動(dòng)速度越小——偏離角越大——越偏向低密度產(chǎn)物側(cè)顆粒的橫向運(yùn)動(dòng)速度越小、縱向運(yùn)動(dòng)速度越大——偏離角越小——越偏向高密度產(chǎn)物側(cè)高密度小顆粒偏離角最小，除了微細(xì)顆粒，低密度粗顆粒偏離角最大。12搖床上的扇形分帶演示高密度產(chǎn)物低密度產(chǎn)物溢流和細(xì)泥中間產(chǎn)物1318.2搖床的類型按照機(jī)械結(jié)構(gòu)可以分為：6-s搖床、云錫式搖床、彈簧搖床、懸掛式多層搖床等。18.2.16-s搖床偏心連桿式床頭特點(diǎn)：沖程調(diào)節(jié)范圍大，松散力強(qiáng)。適合處理2-0.5mm粗砂物料。14當(dāng)搖動(dòng)桿往下運(yùn)動(dòng)時(shí)，肘板6的端點(diǎn)向后推動(dòng)，此時(shí)，后軸11往復(fù)桿2跟隨之向后移動(dòng)，彈簧被壓縮，通過聯(lián)動(dòng)座1和往復(fù)桿2帶動(dòng)整個(gè)床面向后移動(dòng)。當(dāng)搖床桿向上移動(dòng)時(shí)，肘板間的夾角減小，因受到彈簧伸張力的推動(dòng)，搖床面隨之往前運(yùn)動(dòng)。

在床面向前運(yùn)動(dòng)過程中，肘板間的夾角是由大向小變化，而肘板端點(diǎn)的水平移動(dòng)速度則由小往大變化。因此，床面往前移動(dòng)時(shí)是由慢變快。反之在搖床面向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，床面則從快到慢，所以便形成了搖床面的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)。1518.2.2云錫式搖床床頭采用凸輪杠桿式搖動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧位于床面下適于處理細(xì)粒物料或礦泥161-拉桿；2-調(diào)節(jié)絲桿；3-滑動(dòng)頭；4-大皮帶輪；5-偏心軸；6-滾輪；7-臺(tái)板偏心軸；8-搖動(dòng)支臂（臺(tái)板）；9-連接桿；10-曲拐杠桿；11-搖臂軸；12-機(jī)罩；13-連接叉凸輪杠桿式床頭1718.2.3彈簧搖床以軟、硬彈簧作為差動(dòng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)適用于礦泥的分選1818.2.4懸掛式多層搖床為了克服搖床占地面積大，處理能力小的弱點(diǎn)，研制了懸掛式多層搖床。主要用于細(xì)粒煤炭的分選。1918.3搖床分選的影響因素主要包括：床面構(gòu)成、沖程、沖次、沖洗水、床面橫向坡度、入選物料性質(zhì)、給料速度等。a床面構(gòu)成搖床床面制成左式和右式。站在傳動(dòng)端向高密度產(chǎn)物端看，給料側(cè)在左手為左式，在右手為右式。左式右式20b沖程s和沖次n影響床面運(yùn)動(dòng)的速度和加速度速度：與ns成正比加速度：與n2s成正比分選粗?！捎么鬀_程、小沖次，利于物料的運(yùn)輸，分選細(xì)?！捎眯_程、大沖次，加強(qiáng)振動(dòng)松散。床面多用矩形床面上設(shè)有鋪面，可用橡膠、玻璃鋼等制成。21c沖洗水和床面橫向坡度決定顆粒的橫向運(yùn)動(dòng)速度精選——用小坡大水粗掃——用大坡小水。d物料入選前的準(zhǔn)備及給料量物料給入搖床前要進(jìn)行分級(jí)和脫泥物料的給料量在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，對(duì)分選指標(biāo)影響不大。22總結(jié)：搖床的分選精確性高是它的突出優(yōu)點(diǎn)。原礦經(jīng)過一次選別即可得到部分最終精礦、最終尾礦和1～2種中間產(chǎn)物。平面搖床便于看管和調(diào)整。它的主要缺點(diǎn)是占地面積大、處理能力低。搖床主要用于處理鎢、錫、有色和稀有金屬礦石。多層搖床和離心搖床還用于選別黑色金屬礦石和煤炭。處理金屬礦石的有效選別粒度范圍是3～0.02mm，選煤時(shí)給礦粒度上限可達(dá)10mm。搖床常作為精選設(shè)備與離心選礦機(jī)、圓錐選礦機(jī)等配合使用。2319風(fēng)力分選和洗礦19.1風(fēng)力分選以空氣為介質(zhì)的重力分選過程主要用于：物料分級(jí)、分選、除塵等風(fēng)力分選的基本條件：原料給到傾斜安裝的固定的或可動(dòng)的多孔表面上，借助間斷或連續(xù)給入的上升氣流懸浮松散，使顆粒按密度分層。風(fēng)力選礦照樣有跳汰、重介質(zhì)、搖床和溜槽選等項(xiàng)作業(yè)。但分選原理則不能同在水介質(zhì)中的對(duì)應(yīng)過程一樣對(duì)待。2419.1.1沉降箱設(shè)在風(fēng)力輸送管道中途，通過擴(kuò)大過流面積，降低氣流速度，使粗顆粒沉降下來。2519.1.2旋風(fēng)集塵器結(jié)構(gòu)類似水力旋流器結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，管理方便。處理含有10微米以上顆粒的氣體時(shí)可有70~80％集塵效率。阻力損失較大、耗電量高、易磨損。此外，如果集塵器是在負(fù)壓條件下工作，還必須將排塵口密閉。否則向上吸入空氣會(huì)將已經(jīng)沉降的顆粒帶走。2619.2洗礦洗礦——用水力浸泡、沖洗并輔以機(jī)械攪動(dòng)，將被膠結(jié)的礦塊解離出來并與粘土相分離。洗礦實(shí)質(zhì)上包括了碎散和分離兩項(xiàng)作業(yè)。洗礦是處理與粘土膠結(jié)在一起的或含泥多的礦石的工藝方法。27應(yīng)用：金、鉑、鎢、錫等砂礦及氧化和風(fēng)化程度較深的鉛、銅、鐵、錳等礦石，在碎礦或選礦前，洗礦是必要的準(zhǔn)備作業(yè)。洗礦可避免含泥礦物原料中的泥質(zhì)物堵塞粉碎和篩分設(shè)備，原料如含有可溶性有用或有害成分也要進(jìn)行洗礦。28洗礦可在擦洗機(jī)中進(jìn)行，也可在篩分和分級(jí)設(shè)備中進(jìn)行。常用洗礦設(shè)備有：低堰式螺旋分級(jí)機(jī)、圓筒洗礦篩、水力洗礦篩、圓筒洗礦機(jī)、槽式洗礦機(jī)等。圓筒洗礦機(jī)29雙螺旋槽式洗礦機(jī)30重選實(shí)踐與其他選礦方法比較，重選工藝流程要更復(fù)雜些。這是由于：1)重選的工藝方法較多，對(duì)不同粒度的礦石應(yīng)采用不同的工藝設(shè)備；2)同樣設(shè)備在處理不同粒度礦石時(shí)應(yīng)有不同的操作條件，原料經(jīng)常需分級(jí)入選；3)設(shè)備的富集比和降尾能力多數(shù)不很高，原料要經(jīng)過多次精選或掃選才能得出最終產(chǎn)物31重選作業(yè)按性質(zhì)可以分為準(zhǔn)備作業(yè)、分選作業(yè)、產(chǎn)品處理作業(yè)3部分。準(zhǔn)備作業(yè)：包括破碎磨礦、洗礦脫泥、分級(jí)分選作業(yè)：流程的分選段數(shù)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因礦石的不同而不同。產(chǎn)品處理：精礦脫水、尾礦輸送和堆存32重選在選礦中的應(yīng)用主要有如下幾方面：（1）進(jìn)行礦石的預(yù)選。在粗、中粒以至細(xì)粒條件下提早選出部分最終尾礦，以減少細(xì)磨深選的礦量，降低生產(chǎn)費(fèi)用；（2）處理含高密度礦物的礦石。重選一直是選別黑鎢礦、錫石傳統(tǒng)的方法，并且也是分選含稀有金屬（鈮、鉭、鈦、鋯）和貴金屬（金、鉑）礦石的基本方法，在處理弱磁性的鐵、錳礦石中也較多應(yīng)用；33（3）與其它選礦方法如浮選、磁選組成聯(lián)合流程，進(jìn)行粗、細(xì)粒級(jí)分選綜合回收有用成分；（4）作為其它選礦工藝的補(bǔ)充作業(yè)，回收伴生的重礦物或?qū)χ饕煞诌M(jìn)行補(bǔ)充回收。34處理粗細(xì)不均勻嵌布黑鎢礦重選生產(chǎn)具有工業(yè)價(jià)值的鎢礦物是黑鎢礦[鎢錳鐵礦(Mn,Fe)WO4]和白鎢礦(鎢酸鈣礦CaWO4

)。白鎢礦以浮選或浮重聯(lián)合流程處理為主，而黑鎢礦主要用重選回收。黑鎢礦密度7200-7500kg/m3，脈石礦物主要有石英、長石和云母等。礦物呈板狀和粒狀晶體產(chǎn)于石英脈中，結(jié)晶粒度最大25-10mm，小者到達(dá)0.5-0.1mm，嵌布很不均勻。礦物性脆易碎。353637黑鎢礦重選的二段通用流程38由預(yù)選段送來的合格礦石選用雙層振動(dòng)篩篩分成3個(gè)粒級(jí)。粗、中粒級(jí)送跳汰選別，細(xì)粒級(jí)經(jīng)水力分級(jí)后給搖床處理。39第1段跳汰尾礦送棒磨機(jī)磨碎后給第2段跳汰機(jī)。該機(jī)產(chǎn)出的尾礦和細(xì)粒搖床中礦返回至第1段給礦，故該流程又稱“二段大閉路”流程。它既可在粗粒條件下回收部分塊鎢，又可避免流程過分復(fù)雜化。40錫礦石的重選生產(chǎn)錫礦可以分為砂錫礦和脈錫礦，我國脈錫礦占65%，主要有錫石-氧化礦、錫-鎢-石英脈礦和錫石硫化礦。錫石(SnO2)是錫礦物中最具工業(yè)價(jià)值的礦物，密度6800-7200kg/m3。，故常用重選法與脈石分離。

41分選殘坡積砂錫礦的重選流程礦砂選別系統(tǒng)42廣西大廠礦務(wù)局長坡選廠金屬礦物主要有錫石、黃鐵礦、鐵閃鋅礦、脆硫銻鉛礦以及毒砂等；脈石礦物以石英、方解石為主；圍巖為灰?guī)r、硅化灰?guī)r。該廠采用的工藝為重介質(zhì)旋流器預(yù)選，重產(chǎn)品以重—浮—重聯(lián)合流程處理。除回收主元素錫外，還綜合回收鉛、鋅及硫等元素43原礦破碎到20mm后，篩出20~4mm粒級(jí)，送至重介質(zhì)旋流器預(yù)選。重產(chǎn)品經(jīng)第1段磨礦后與-4mm篩下產(chǎn)品合并，然后送跳汰、搖床選別，丟棄部分最終尾礦并獲得混合粗精礦和貧中礦?；旌洗志V經(jīng)第2段磨礦后，進(jìn)行硫化礦的混合浮選，浮選尾礦送搖床回收錫石。貧中礦送貧系統(tǒng)進(jìn)行混合浮選與重選?；旌细∵x的精礦合并后經(jīng)第3段磨礦再作分離浮選。

44含稀有金屬和貴金屬礦砂的重選生產(chǎn)45固定溜槽選金流程46溜槽-跳汰-搖床選金流程47三段跳汰選金流程48離心盤選機(jī)選金流程49螢石重選生產(chǎn)某礦屬多金屬硫化礦—螢石礦床，主要礦物有黃鐵礦、方鉛礦、重晶石、螢石、方解石等礦物。根據(jù)礦石組成和性質(zhì)采用跳汰、搖床、浮選聯(lián)合流程。其工藝流程見圖，最終產(chǎn)品為螢石、方鉛礦和黃鐵礦。5051某鉛—螢石選礦廠采用典型的重選—浮選聯(lián)合流程。礦石先進(jìn)行手選，得酸級(jí)螢石精礦。手選尾礦經(jīng)過破碎、篩分，進(jìn)行重介質(zhì)選礦、跳汰以及浮選，最終得冶金級(jí)及陶瓷級(jí)螢石精礦、酸級(jí)螢石精礦和硫化礦精礦。其重介質(zhì)密度為2630~3100kg/m３工藝流程見圖52煉焦煤選煤典型重選工藝跳汰主再選工藝

50~0mm用跳汰主再選，-0.5mm煤泥直接浮選

該工藝適用條件：原煤可選性屬易選、中等或偏難選的煉焦煤，對(duì)產(chǎn)品灰分要求不嚴(yán)，不要求出低灰精煤時(shí)常用流程。本流程生產(chǎn)操作容易，當(dāng)原煤屬易選時(shí)，可獲得較高精煤產(chǎn)率。53塊煤重介、末煤跳汰聯(lián)合工藝100~13mm塊煤主、再選斜輪重介精選，13~0.5mm末煤跳汰選，-0.5mm煤泥浮選

適用條件：塊煤含量多且難選、末煤較易選的原煤宜采用此流程。54塊、末煤全重介、煤泥浮選工藝300~13mm塊煤采用斜輪分選機(jī)選、13~0.5mm末煤用重介質(zhì)旋流器選，-0.5mm煤泥用浮選。原煤可選性屬難選和極難選的優(yōu)質(zhì)、稀缺煤種采用此種流程，分級(jí)粒度應(yīng)根據(jù)各粒級(jí)的分選密度的相近性來劃分，盡量取偏小值（13mm或6mm）為宜，以減少重介旋流器負(fù)荷，簡化介質(zhì)回收系統(tǒng)，降低選煤費(fèi)用。

55動(dòng)力煤選煤典型重選工藝塊煤重介質(zhì)排矸、末煤不入選工藝原煤經(jīng)13mm分級(jí)后，300~13mm經(jīng)斜輪重介分選機(jī)分選，13mm以下末煤不入選。適用條件：原煤中塊煤含量大且含矸率高，可選性屬較難選，而末煤灰分不高，水分較低，易于分級(jí)時(shí)。56塊煤重介質(zhì)排矸、末煤跳汰選工藝

用斜輪分選機(jī)選300~35mm大塊煤，35~0mm原煤用跳汰機(jī)選。適用條件：大型礦或露天礦生產(chǎn)的動(dòng)力原煤（如長焰煤等），各粒級(jí)灰分均較高，特大塊矸石含量較多，必須經(jīng)過洗選才能滿足用戶要求時(shí)5731輔助作業(yè)31.1脫水完成固液分離的作業(yè)——得到固體、水脫水方法：濃縮、過濾、干燥（銷售產(chǎn)品）31.1.1濃縮顆粒借助重力或離心慣性力從漿體中沉淀出來常用：濃密機(jī)礦漿從中心給入，固體顆粒沉降到底部，由耙子匯集到中央從底部排出；澄清水從池子四周溢出。58構(gòu)造簡單、管理容易；占地面積大。5931.1.2過濾借助過濾介質(zhì)（濾布、濾板）和壓強(qiáng)差的作用，進(jìn)行固液分離常用：真空過濾機(jī)、壓濾機(jī)60外濾式真空過濾機(jī)1.過濾區(qū)I

區(qū)內(nèi)各過濾室通過管子與真空泵連接，筒體浸在礦漿中，借助真空作用產(chǎn)生的壓力差，濾液透過濾布被吸入濾室，然后經(jīng)喉管、分配頭從管路中排出，而濾渣沉積在濾布上。

2.吸干脫水區(qū)II

在此區(qū)內(nèi)，由于真空泵繼續(xù)抽氣，將剩余的液體吸出，進(jìn)一步降低濾餅的水分。

3.吹松卸料區(qū)IV

區(qū)內(nèi)各濾室通過管路和壓風(fēng)機(jī)接通，使該濾室內(nèi)由負(fù)壓變成正壓，壓縮空氣將濾餅吸松，濾餅借助于刮板被刮下排出機(jī)外。61在筒體旋轉(zhuǎn)過程