影響螺旋分級機工藝效果的因素

李玉萍

(黑龍江省烏拉嘎金礦選礦廠，黑龍江 伊春 153200)

螺旋分級機是選礦的設備之一，螺旋分級機借助固體顆粒的比重不同，因而在液體中沉淀的速度不同的原理，進行機械分級的一種設備。能把磨機內磨出的料粉進行過濾，然后把粗料利用螺旋片旋入磨機進料口，把過濾出的細料從溢流管子排出。螺旋分級機簡稱分級機。分級機主要有高堰式單螺旋和雙螺旋、沉沒式單螺旋和雙螺旋四種分級機。

機械分級機除主要作為磨礦的輔助設備進行預先分級和檢查分級外，有時也用于對含黏土礦石進行洗礦以及對礦漿進行脫泥、脫水。根據運輸沉砂機構的形式不同，機械分組機可分為螺旋分級機、耙式分組機和浮槽分組機等。其中螺旋分級機構造簡單，操作方便，分級槽具有較大的傾斜角度，便于同磨礦機作自流連接，故應用較普遍。其他形式的分級機雖然在我國仍有使用，但已基本停止制造。

螺旋分級機的外形是一個矩形斜槽，槽底傾角為12°-18.5°，底部呈半圓形。槽內安裝有1或2個縱長的軸，沿軸長連續地安置螺旋形葉片。借上端傳動機構帶動螺旋軸旋轉。如為雙螺旋，從上部來看螺旋葉片均是向外轉動。礦漿由槽的旁側給入。在槽的下部形成沉降分級面。粗顆粒沉到槽底然后被螺旋推向上方排出，在運輸過程中并進行脫水。末及沉降的細顆粒被表層礦漿流攜帶經溢流堰排出。分級過程與在分泥斗中基本相同。在分級槽下端有一個框架。框架的上部橫梁設有提升裝置，用以調節螺旋葉片距槽底的距離，并在停車時將螺旋軸拾起，以防止礦砂沉積埋住螺旋葉片。

螺旋分級機按分級液面的高低又可分為高堰式和浸入式(或稱沉沒式)兩種。高堰式分級機的溢流堰高于下端螺旋軸的中心，而低于螺旋葉片的上緣。分級液面的長度不大，液面可直接感受到螺旋葉片上的攪動作用，故適于粗粒級分級使用，分級粒度多在0.15M以上。浸入式分級機的下端螺旋葉片完全浸入在液面以下，分級面積大而又平穩，適于細粒級分組，分級粒度在0.15M以下，它的溢流生產率較高。此外還有一種低堰式螺旋分級機，其分級液面低于下端螺旋軸承，液面很小，攪動作用大，主要用于含泥礦石的沉礦。

影響螺旋分級機工藝效果的因素很多，基本可分為設備結構因素、礦石性質因素和操作條件因素三個方面。

在設備結構因素方面，槽內分級面積的大小是影響分級機處理量和分級粒度的決定性因素。增大槽的寬度，提高溢流堰高度或減小傾角，均可使分級面積增大。分級槽的寬度取決于運送返砂的螺旋直徑(即分級機規格)，并比螺旋直徑大100-200mm。槽底傾角主要決定于返砂的必要提升高度，并以礦砂不過分地下滑為限度。在生產中能夠改變的結構參數主要是溢流堰高度，但該項因素在生產初期一經確定，平時也很少變動。溢流堰高度習慣上指從螺旋軸中心線到溢流堰頂端的斜高，對于高堰式分級機為400-800mm，對于浸入式分組機為930-2000mm。

螺旋的轉速影響到液面的攪動程度和運輸返砂的能力。轉數與螺旋直徑有關，在1.5-10r/min范圍內。礦石性質對分級的影響主要表現在礦石密度、粒度組成和含泥量三個方面。礦石密度幾乎正比地影響于按重量計的分級機生產能力;給礦粒度組成和含泥量的影響主要反映在礦漿黏度上。黏度增大，礦粒沉降速度減小，處理能力和分級的精確性均降低。所以在給礦中含泥多時，即需預先脫泥。但是在機械分級機的給料中含有少量礦泥并無妨害，有時反而是有利的。

在浮選廠向磨礦循環中添加的藥劑和由回水帶來的藥劑對分級過程甚至磨礦作業均有影響。起分散作用的藥劑和起凝聚作用的藥劑會使顆粒的沉降速度有很大差異。這個問題在實際工作中常被忽視，但是它的影響卻是頗大的。

分級機在操作中的主要調節因素是給礦濃度。濃度不僅影響到分級粒度，而且影響到該粒度下的處理能力。在某一臨界容積濃度下，沉淀量達到最大值，對應于該值的重量濃度稱為臨界濃度。在臨界濃度下分級機的處理量達到最大。臨界濃度隨礦石的密度和含泥量而變，并與規定的分組粒度有關。礦石密度愈高，按重量計的臨界濃度亦愈高。但含泥量增加，臨界濃度將降低。分級粒度對臨界濃度的影響與含泥量相同，即隨著分級粒度的降低，臨界濃度減小。

實際生產中固定給礦濃度，則溢流濃度隨之亦不變，分級產物的粒度也因而少變。與磨礦機組成閉路工作的分級機，磨礦產物進入分級機之前必須由恒壓水池補加定量的水，以保證給礦濃度為適宜值。

實踐中基于下步選別作業對濃度的要求，分級機的給礦濃度常比臨界濃度為高。此時若再增加給入的水量，仍可使溢流粒度變細，相應地沉砂量增加。但是分級機本身畢竟不能制造細粒級，隨著循環的返砂量增大，進入分級機的礦量又復增多，于是給礦濃度隨之增大，溢流粒度又恢復變粗。歸根結底，這是由于分級粒度要由磨礦機的細級別生成量決定。分級機的溢流產物即是磨礦的最終產物。分級機的功能只在于及時分離出合格的粒級，減少過磨，并為磨礦機提供適當的高濃度返砂，借以提高磨礦效率。所以對機械分級機工作條件的選擇既要服從選別作業的要求，又要考慮為磨礦機充分服務。

在實際工作中的注意事項有:螺旋分級機葉片磨損:葉片磨損后，相對于返砂量減小，造成磨礦細度變粗，另外，若葉片磨損厲害，將影響分級機壽命，所以在工作中及時檢查葉片磨損情況，及時更換磨損葉片。球磨機轉速、分級機轉速、分級機葉輪間距:在球磨機購買時已定，注意在購買時查看咨詢。

[1]王祥，周興龍，張曉明.螺旋分級機溢流排礦方式的改進[J].金屬礦山.2011(04).