離心選礦設(shè)備的研究進(jìn)展分析

缐海

（新疆有色冶金設(shè)計研究院有限公司 烏魯木齊 830000）

離心選礦是一種選礦效率較高，同時又相對比較環(huán)保的一種選礦方法，是我國礦業(yè)發(fā)展中必不可少的基礎(chǔ)技術(shù)之一。離心選礦方式的應(yīng)用，主要是指離心選礦機(jī)的技術(shù)應(yīng)用。隨著礦業(yè)的不斷發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，離心選礦機(jī)的類型種類也越來越多，在工業(yè)上的運(yùn)用領(lǐng)域越來越廣。離心選礦設(shè)備的實際運(yùn)用重要的是要根據(jù)社會發(fā)展的實際需要，不斷對傳統(tǒng)及新型離心選礦機(jī)進(jìn)行開發(fā)、研制和運(yùn)用，以提高選礦效率、提高選礦技術(shù)水平，促進(jìn)我國工礦業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 離心選礦概述

離心選礦是一種對細(xì)粒物料進(jìn)行分選的有效重選方法。[1]主要是通過強(qiáng)化離心力場進(jìn)行的，這種選礦方法具有分選過程高速高效、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本較低且相對環(huán)保的優(yōu)勢。離心選礦的主要的裝備就是離心選礦機(jī)，主要技術(shù)就是離心分離技術(shù)。離心選礦作用主要是通過離心選礦機(jī)發(fā)揮出來的。離心選礦機(jī)的主要工作原理是：轉(zhuǎn)鼓以一定的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)，礦漿由給礦分礦器經(jīng)給礦嘴分兩處送入轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁上。在離心力的作用下，經(jīng)排礦分礦器排出尾礦，待尾礦排完后，排礦分礦器自動轉(zhuǎn)離原正常位置準(zhǔn)備截取精礦，直至精礦排放完畢，進(jìn)入下一個工作循環(huán)。隨著相關(guān)研究人員對離心選礦機(jī)的不斷研發(fā)與實踐，已經(jīng)出現(xiàn)了多種高效新型的離心選礦機(jī)，離心選礦技術(shù)水平也得到提高，特別是在環(huán)境發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展背景下，離心選礦設(shè)備更加受到人們的重視，其研究進(jìn)展與社會發(fā)展、工業(yè)發(fā)展、礦業(yè)發(fā)展、環(huán)境發(fā)展都有著密切的聯(lián)系。從臥式離心選礦機(jī)、立式離心選礦機(jī)以及其他多種形式的離心選礦機(jī)進(jìn)行分類研究，有助于進(jìn)一步了解離心選礦的進(jìn)展情況。

2 離心選礦設(shè)備的研究進(jìn)展

2.1 臥式離心選礦機(jī)的進(jìn)展

臥式離心選礦機(jī)也稱作臥式離心機(jī)，其主要特點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)軸的安裝方式是水平的。[2]我國最初的臥式離心選礦機(jī)就是云錫式離心機(jī)，隨著對此進(jìn)行不斷改進(jìn)，臥式離心選礦機(jī)也有了一定的進(jìn)展，逐漸由傳統(tǒng)間斷型向高速連續(xù)型轉(zhuǎn)變，如SL射流離心機(jī)就是近年來運(yùn)用較好的臥式離心機(jī)之一。下面對這類離心機(jī)的進(jìn)展過程進(jìn)行細(xì)致分析。

（1）傳統(tǒng)間斷型離心選礦機(jī)

這種離心選礦機(jī)主要是指云錫式離心選礦機(jī)，在發(fā)展之初也是我國離心選礦技術(shù)的重要標(biāo)志。此機(jī)主要用于鎢礦、錫礦等有色金屬的選礦過程。這種離心選礦機(jī)在構(gòu)造上，主要由主機(jī)和控制機(jī)組成，主機(jī)主要是水平安裝的轉(zhuǎn)鼓，控制機(jī)主要是由給礦、排礦、沖洗水和電動機(jī)等部分組成。在實際工作中，離心機(jī)根據(jù)礦物的不同密度進(jìn)行分層選取，最后分別排出尾礦和精礦。與搖床等設(shè)備相比，這種離心機(jī)的分選效率雖高，但是傳統(tǒng)間斷型離心選礦機(jī)也有很多不足，由于作業(yè)的間斷循環(huán)，運(yùn)行不夠靈活，設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率較高，效率偏低，而且在運(yùn)用過程中，水的耗量較大。

（2）逆流連續(xù)型離心選礦機(jī)

為了解決傳統(tǒng)間斷型離心選礦機(jī)動作不協(xié)調(diào)、控制機(jī)不靈活等缺點(diǎn)，經(jīng)過不斷研發(fā)與改進(jìn)，逆流連續(xù)型離心選礦機(jī)出現(xiàn)了。這種選礦機(jī)的特別之處就是在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔的頂部安裝了高壓沖洗水裝置，使連續(xù)排礦得以實現(xiàn)。較之傳統(tǒng)型間斷型離心選礦機(jī)而言，雖然逆流連續(xù)離心選礦機(jī)有了進(jìn)一步的發(fā)展，但還是存在一定的缺陷。即分選效果不佳，水電消耗水平較高，使其大范圍應(yīng)用受到了一定制約。

（3）SL射流離心選礦機(jī)

SL射流離心選礦機(jī)也是一種連續(xù)型的選礦機(jī)。但是與逆流連續(xù)型離心選礦機(jī)還有所不同。它主要是通過擺動的水射來代替逆流連續(xù)型離心選礦機(jī)來固定高壓水。這種離心機(jī)具有新型的選別模式，回收粒度非常有效。這種離心機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)尾礦和精礦的反方向連續(xù)排礦。目前，在細(xì)泥錫石的回收上，已經(jīng)成功應(yīng)用了SL射流離心選礦機(jī)，精礦產(chǎn)出率很高。SL射流離心選礦機(jī)總體來說，造價低、連續(xù)作業(yè)性強(qiáng)、應(yīng)用前景良好。但是也存在缺點(diǎn)，如射流機(jī)構(gòu)存在缺陷，非簡諧擺架和彈簧容易發(fā)生斷裂，設(shè)備連續(xù)作業(yè)時間較短，這些問題都需要不斷進(jìn)行解決。

2.2 立式離心選礦機(jī)的進(jìn)展

立式離心選礦機(jī)主要是指其旋轉(zhuǎn)抽的安裝方式是垂直的，基本上都屬于間斷型離心選礦機(jī)，一般用于金礦的選別。從總體上來說，選礦效率較低，使用范圍也具有一定局限性。但為了使其更有針對性及更高的分選效率，通過不斷的實踐與改進(jìn)，其設(shè)備性能也取得了一定的進(jìn)展，具體研究如下。

（1）Knelson離心選礦機(jī)

Knelson離心選礦機(jī)是一種高效的立式離心選礦機(jī)。其技術(shù)水平較高，采用了流態(tài)化反沖水技術(shù)，是流態(tài)化離心選礦機(jī)的典型，使用范圍非常廣泛。其工作原理主要是根據(jù)不同密度的顆粒所受的離心力差別，根據(jù)流態(tài)化反沖水對富集層的流態(tài)化松散作用進(jìn)行分選。這種離心選礦機(jī)主要用于金、銀、鉑等稀有金屬的選別，同時對一些大密度的礦物的選別也具有一定的作用。從總體上來看，Knelson離心選礦機(jī)具有性能較好、處理量較大、適用范圍較廣和富集比也較高的優(yōu)點(diǎn)。但流態(tài)化反沖水需求量過大是其主要缺點(diǎn)，這也是環(huán)境保護(hù)發(fā)展背景下，亟需解決的問題。

（2）STL離心選礦機(jī)

STL離心選礦機(jī)主要是在Knelson離心選礦機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實際國情需要，研制開發(fā)的一種類型的離心選礦機(jī)，這是一種立式半連續(xù)型的選礦裝備。在工業(yè)發(fā)展上得到了進(jìn)步一發(fā)展。STL離心選礦機(jī)主要有 STL19、25、30、60四種型號。其分選錐的內(nèi)層由不銹鋼等耐磨材質(zhì)制作而成，外層由普通鋼板制作，操作更為方便快捷，連續(xù)工作的時間較長、富集比較高。STL離心選礦機(jī)在對較小粒度的金砂進(jìn)行選別時，出金率可達(dá) 90%以上，其性能較穩(wěn)定，維護(hù)維修也較便利，是一種應(yīng)用效率較高的離心選礦機(jī)。

（3）離心選盤機(jī)

這種立式離心重選裝備專用于砂金的選別。雖然離心選盤機(jī)形式多樣，但是工作原理基本上一致。都是通過選盤的旋轉(zhuǎn)，根據(jù)不同密度的礦物在旋轉(zhuǎn)過程中所受的離心力不同，進(jìn)行分層處理，從而排除尾礦和精礦。該機(jī)的主要缺點(diǎn)是，盤面加工制造困難，盤面溝槽容易出現(xiàn)被礦砂埋沒的現(xiàn)象，因此，影響了這種離心選礦機(jī)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

2.3 其他類型離心選礦機(jī)

除了臥式離心選礦機(jī)和立式離心選礦機(jī)得到了進(jìn)一步的研發(fā)和應(yīng)用，相關(guān)研究人員根據(jù)現(xiàn)有的離心選礦設(shè)備還進(jìn)行了拓展，研制出很多其他類型的離心選礦機(jī)，如MGS多重力離心選礦機(jī)、Kelsey離心跳汰機(jī)等搖床類和跳汰類的離心選礦機(jī)，充實了離心選礦設(shè)備的類型，并使得離心選礦技術(shù)得到了更廣泛的應(yīng)用，更能夠滿足工礦業(yè)的發(fā)展需求。

綜上所述，離心選礦設(shè)備的不斷發(fā)展是工礦業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。通過對離心選礦設(shè)備研究進(jìn)展進(jìn)行分析，有助于更好的了解現(xiàn)有離心選礦技術(shù)，便于在生產(chǎn)中針對性的選擇使用，更有助于了解不足，謀求突破，從而推動工業(yè)和礦業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，促進(jìn)社會的不斷進(jìn)步。

[1] 丁超,謝海云,陳祿政,張鵬飛,李圓洪,童雄.赤鐵礦的離心分選及應(yīng)用進(jìn)展[J].新型工業(yè)化,2016,05：1-7.

[2] 丁成. 離心選礦機(jī)轉(zhuǎn)鼓富集錐結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化分析[D].吉林大學(xué),2015.

[3] 劉祚時,胡川,段駿.Falcon離心選礦機(jī)的分選特征和應(yīng)用現(xiàn)狀的研究[J].礦山機(jī)械,2015,2：81-86.

[4] 羅仙平,閔世珍,繆建成.離心選礦裝備技術(shù)研究進(jìn)展[J].礦山機(jī)械,2013,9：1-8.

[5] 陳金仙.臥式離心選礦機(jī)控制系統(tǒng)的研究[J].昆明理工大學(xué),2013.