一種新型重選設備在選礦工藝中的應用與實踐

包 喆，胡慶陽，孫琪偉

（山東黃金礦業（萊州）有限公司三山島金礦，山東 萊州 261442）

1 應用背景

膠東某黃金礦山選礦廠始建于20世紀80年代，設計處理能力1500t/d，隨著資源整合及生產布局調整，期間經歷數次擴產改造，處理能力增加至6000t/d。2018年7月，由于礦區淺部資源減少，根據生產需要再次對該選礦流程進行改造。改造歷時兩個月，拆除原浮選設備，在原磨浮工藝基礎上，將浮選工藝改為重選工藝，增加跳汰機、搖床、尼爾森等設備，主要處理地表氧化礦，用以回收粗顆粒金和單體金。

由于改擴建項目空間限制，設計之初在每段磨礦系列球磨機溢流端增設一臺JT2-2型鋸齒波跳汰機。經過跳汰后的精礦給入搖床精選，搖床選用4臺6-S雙層搖床。

其中，JT2-2型鋸齒波跳汰機屬于單列雙室下動式跳汰機，由篩板、水流均分裝置、橡膠隔膜、彈簧以及傳動裝置組成，該設備利用水作為選礦介質，根據有用礦物與礦石的密度差進行分選。理論小時處理量5噸～10噸。在經過幾個月的生產過程中，隨著處理量的不斷增加，該設備已無法滿足生產需要。加上地表礦副產礦石性質復雜，設備跳汰效果并不理想，篩網板結嚴重，造成一段時間金屬回收率低于設計標準，部分金屬流失，造成資源浪費，同時嚴重影響生產任務的完成。

為解決上述問題，經作者充分考察論證，結合現場實際情況，決定對選礦車間一段磨礦中的跳汰工藝進行升級改造，放棄現用鋸齒波跳汰機，在1#分級機的溢流端增加一臺新型的隔膜跳汰機，以確保金屬回收率，避免金屬流失。

2 改造工藝及原理

（1）經改造后的重選工藝，待磨礦石給入格子型球磨機進行一段磨礦，該磨機排礦流入跳汰機重選，跳汰機精礦流入搖床精選，搖床精礦泵入原有的精礦脫水工序，跳汰機尾礦流入分級機。分級機返砂返回一段磨機再磨，分級機溢流自流入旋流器給礦泵池后再泵入旋流器分級，旋流器溢流進入浮選工序。旋流器沉砂給入用于第二段磨礦的溢流型球磨機再磨礦，溢流型磨機排礦流入尼爾森選礦機重選，尼爾森選礦機尾礦也自流入旋流器給礦泵池分級，尼爾森選礦機精礦作為產品一種單獨產品銷售。工藝流程圖如圖1所示。

圖1 選礦車間工藝流程圖

（2）正弦波跳汰周期原理：

由圖2所示的偏心連桿機構推動跳汰機隔膜，從而推動水流運動時即可形成正弦跳汰周期曲線，如圖3所示。正弦跳汰周期具有相同的上升和下降水速度及作用時間。

圖2 偏心連桿機構運動示意圖

圖3 正弦跳汰周期曲線示意圖

在交變水流跳汰機中為了習慣礦石性質和設備條件，跳汰機周期曲線可有水流上升、相對停止和水流降低三個特征段。不一樣的周期曲線體現了不一樣的連續時刻份額。慢速上升的周期曲線。但因床層較長時刻處于流體動力效果下，故合適分選窄粒級礦石。疾速上升的周期曲線。水流疾速上升可將床層全體抬起，然后水流緩慢降低，然后減小與床層的相對速度。有利于按礦藏密度差分層，近年的液壓傳動跳汰機及凸輪傳動跳汰機較多選用。帶停止期的周期曲線，又稱邁耶曲線。床層可在急速上升的水流中被全體抬起，然后水流停止，相對水速：減小，松懈期長，設備處置量大，選煤用無活塞跳汰機選用相似這種周期。上升水流應具有較大的正加速度和較小的負加速度；降低水流則應具有較小的正加速度和較大的負加速度。降低水流的吸入效果是跳汰分層的一個方面，它可以改進窄等級及不分級礦粒的跳汰效果，可是吸入效果的強度及連續時刻應根據質料的性質來挑選。

3 改造方案

在上圖一段分級機的溢流端，作者根據現場尺寸，在分級機下選擇了合適的位置，與廠家充分溝通，根據現場尺寸定制了一臺新型正弦波隔膜梯形跳汰機。分級機溢流礦漿通過管路自流至跳汰機進料端，跳汰機篩面孔目為0.75mm，富集后物料通過管路自流至搖床進行選別；跳汰機篩上尾礦進入集料箱，尾礦管路安裝至現有的墻面上，通過管路按一定比例自流至原礦泵池，進入水力旋流器進行二次分級。

該系列跳汰機屬于新型產品，是一種大型的跳汰設備，梯形跳汰機共有8個跳汰機，分為兩列，毎列4室，跳汰面呈梯形，并列的兩室共用一個傳動箱傳動，傳動箱的往復桿與前鼓動盤連接，并借連接管與后鼓動盤連成一體。當往復桿做往復運動時，分別安裝在機器側壁的前后隔膜，則沿水平方向做此進彼退的往復運動，從而迫使跳汰室內的水做上升下降運動。隔膜和連接管都裝在機器外面，維修和更換隔膜都很方便。

各并列室的沖程、沖次可單獨調節，組成不同的跳汰制度，以充分發揮每個室的作用。第一并列室礦漿流速快，礦層厚，應配以大沖程，小沖次，以回收粗粒重礦物。第四并列室礦漿流速慢、床層薄，應配以小沖程、大沖次，以回收細粒重礦物。第二、三并列室介于第一、四并列室之間。從第一并列室到第四并列室，沖程依次減小，沖次相應增大。

該設備適應性強，適用于中、細顆粒的選礦，可有效回收下限為53微米的金屬，廣泛適用于赤鐵礦，褐鐵礦，砂金礦，錳礦等，理論處理量可達到20噸/小時～30噸/小時，由變頻器分別控制4臺1.5KW電機，做到頻率可調。

4 改造效果及效益分析

經技術人員現場測定，跳汰機安裝不需要提前進行土建基礎制作，僅需在原有平臺新增鋼結構平臺即可，大大縮短了施工周期。

整個安裝過程可在選礦車間設備正常運轉的前提下進行，安裝完畢后僅需停車8小時～24小時進行管路對接與試車。整個項目從立項到完成，僅用15天，最大限度確保了金屬品位，減少金屬流失。

5 結論

通過正弦波隔膜梯形跳汰機改造和加強現場管理穩定跳汰機工作狀態，選礦車間跳汰+搖床選礦效果有明顯提高，一段重選回收率增加明顯，重選回收率提高3%～5%，一段重選尾礦較改造前降低0.125g/t。

同時，減輕浮選壓力，提高選礦總回收率。通過本技術改造和應用實踐，根據作者取樣分析，年創造直接經濟效益500余萬元。