—、设备构造
螺旋选矿机的主体是一个3~5圈的螺旋槽，用支架垂直安装，如图5-6-1所 示。槽的断面呈抛物线或椭圆形的一部分。矿浆自上部给入后，在沿槽流动过程中, 矿物颗粒按密度发生分层，底层重矿物运动速度低，在槽的横向坡度影响下，趋向槽 的内缘移动；轻矿物则随矿浆主流运动，速度较快，在离心力影响下，趋向槽的外缘, 于是轻、重矿物在螺旋槽的横向展开分带，靠内缘运动的重矿物通过排料管排出，由 上部第1、2个排料管得到的精矿质量最高，以下依次降低。轻矿物由槽的末端排出。 在槽的内练连续给入冲洗水，用以提高精矿的质量。
排科管安装在截料器的下面，图5-O-2截料器的一种。从第二圈开始配置，一 般有4-6个。用螺母固定在螺旋的内缘，上面有两个迎着矿流张开的刮板。刮板的张开角可调，用以调整接出的精矿质量和数量。
二、分选原理
常用螺旋选矿机的槽断面形状、螺距和螺旋外径均是不变的。槽面上某一点沿槽 切线方向的倾角！,称为纵向倾角，纵向倾角的正切等于螺距与该点回转一周的周长之比。可见，纵向倾角是随槽面上某点半径的减小而增大。在螺旋槽的垂直横向断面上, 槽底某点的切线与水平面的夹角称作横向倾角。横向倾角系随半径的增大而增大。
螺旋槽内的矿浆在重力分力作用下沿槽流动，同时又受惯性离心力作用向外缘扩 展。于是形成了内缘流层薄，流速低，外缘流层厚，流速高的流动特性。据测定，靠 近内缘液流厚度只有2~3毫米，呈层流流态，靠近外缘流层厚达7 ~16毫米，流速达 1.5-2米/秒，呈明显的紊流流态，给入的水量增大，湿周向外扩展，但对内练的流动 特性影响不大，图5-6-3示出了以水进行测定的结果。
液流除了沿槽的纵向流动外，还存在着内缘流体与外缘流体间的横向交换。称作 二次环流，如图5-6-4下图所示。由于这种环流运动，使得在槽的内圈（区域！） 出现上升分速度，外圈（区域B）则有下降分速度。液流的纵向流动与二次环流叠加 结果，形成了液流在槽面上的螺旋线状运动。上层液体趋向外缘，下层则趋向内缘 （如图5-6-4上图所示）。
位于矿浆内的固体颗粒既受着流体运动特性的支配，同时也受有自身重力、惯性 离心力和槽底摩擦力的作用。矿浆给到螺旋槽后，在弱紊流作用下松散，接着按流膜分选原理分层。矿粒在沿
三、影响螺旋选矿机的工作因素
影响螺旋选矿机工作的因素有设备结构参数和工艺操作参数两个方面。设备结构参数包括螺旋槽的直径、横截面形状、螺距、螺旋槽的长度和圈数等。 螺旋槽的直径是设备的规格标志，在条件许可时，处理较粗物料应采用大直径螺旋槽。
图5-6-8冲洗水装置示意图
1—冲洗水控制孔板；2—胶座；3—冲洗水；4—矿浆
螺距的大小通常用与螺旋直径之比表示，称作距径比，该比值过去一直认为在0.4 ~0.6范围内为好，英国GEC—Elliott公司将该比值增大到0.73，明显地提高了设备 产量和选别效果，并由此制成了双头（双层）螺旋选矿机。
螺旋槽的长度和圈数决定着物料运行距离。对易选矿石有3~4圈即已够用，对难 选矿石则需5 - 6圈。
螺旋选矿机的操作参数主要指给矿体积、给矿浓度和冲洗水量。这些都是生产中 的可调参数。给矿重量浓度在10 - 35%范围内变化对分选指标影响不大，过高或过低 的浓度均会使回收率下降。改变绐矿体积对分选指标的影响与改变给矿浓度大体相同。 冲洗水是调整梢矿质量的重要参数。加入少量冲洗水可以有效地提高精矿质量而对回 收率影响不大。单个螺旋槽的冲洗水量一般为0.05-0.2升/秒。
其他符号同前。
四、螺旋选矿机的规格和性能
我国从1955年开始制造并应用螺旋选矿机，最初是用旧轮胎制成，以后又以陶瓷 制做整体的螺旋，70年代以后陆续发展应用铸铁和玻璃钢制造椭圆形断面螺旋选矿机, 国产的螺旋选矿机的技术规格和性能列于表5 _ 6 _ 1。
表5_6_1国产螺旋选矿机规格与性能
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型 号 |
FLX—1 |
FLX—2 |
FLX—3 |
XZLD |
XZLD |
|
直径，mm |
600 |
600 |
600 |
600 |
600 |
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螺距，mm |
339 |
360 |
360 |
360 |
360 |
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两椭圆弧线 |
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椭圆弧线与一 |
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螺旋槽 |
与一条直线 |
同左 |
同左 |
条水平倾角为 |
同左 |
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断面形状 |
组成的复合 |
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1。的长36 mm |
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|
椭圆 |
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直线构成 |
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螺旋槽材质 |
铸铁 |
铸铁 |
玻璃钢 |
铸铁 |
玻璃钢 |
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圈数 |
5 |
5 |
5 |
4 |
5 |
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精矿排出孔数 |
15 |
)5 |
)5 |
)5 |
|
|
外形尺寸，mm |
880=2430 |
880 = 2460 |
880 = 2354 |
|
|
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处理能力，）/ * |
1 > 1.5 |
1 > 1.5 |
1 >1.5 |
|
|
|
总重量，kg |
400 |
400 |
98 |
|
|
西方国家制造的螺旋选矿机基本上只有一种直径610毫米规格，距径比介于0.42 >0.65,最大0.73,制造材质已由铸铁转为用玻璃钢。前苏联则制造了多种规格螺旋 选矿机，直径有600、650、750、1000、1200、1500毫米等，除应用铸铁、玻璃钢而 外，还采用铝合金制造。国外制造的螺旋选矿机几乎均在槽面上涂以聚氨酯耐磨层, 有的并在聚氨酯中渗入石英粉或错英石粉，以增加摩擦系数。
五、螺旋选矿机的应用
螺旋选矿机结构简单，无运动部件，容易制造，占地面积小，单位处理量高，操 作维护也较为简便，工艺指标良好，故问世以来各国均乐于采用，该机适于处理含泥 少的矿砂，给料粒度以2~0.1毫米为佳。在处理含泥高的脉矿磨矿产品时应进行脱泥 或分级。否则将降低精矿质量和回收率。粒度回收下限一般可到0.04毫米以下。
表5-6-2列出了螺旋选矿机在国内的应用实例。
表5-6-2螺旋选矿机在国内应用实例
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选厂 |
矿石 |
给矿粒度 mm |
精矿产率 % |
给矿品 位,％ |
精矿品 位，% |
尾矿品位 % |
精矿回收 率,％ |
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广西郁江钛矿① 攀枝花选钛厂② 某锡矿 安徽和睦山铁矿 |
河滨砂矿 磁选尾矿 冲积砂矿 赤铁矿 |
4~0.1 0.4~0.1 1~0.1 洗矿溢流 |
18.11 18.11 18.32~ 23 . 39 |
Ti02 5.75 Ti02 8.58 Sn 0.068 Fe 41 . 7 |
Ti02 30.48 Ti02 29.31 Sn 0.86 Fe 56.78 |
Ti02 0.28 Ti02 3.52〜3.68 Sn 0.005 |
96 . 01 61 . 42 60 ~ 90 75 . 36 |
①为一次生产考查结果。原矿主要有用矿物为钛铁矿，其次为白钛石、金红石、锆英石、独居石以及少量磁 铁矿、赤铁矿等；脉石矿物主要是石英，硅质岩屑。给矿粒度主要集中在l~0.15mm范围内。采用XZLD 型铸铁螺旋选矿机，设备装在35t/h采砂船上（8台），指标是一次分选所得，采用的条件是：给矿量 1.88" /台•#，给矿浓度22 - 25%，冲洗水25L/mino据查定1~ 0.5mm粒级回收率为85.25%，0.5 - 0.1mm 在 98% 以上，0.1 ~ 0.074mm 为 93.63%， -0.074mm 降至 70.80% ；
"原料为钒钛磁铁矿的弱磁选尾矿经分级后产品，有用矿物以钛铁矿为主，并含少量磁黄铁矿、硫钻矿、硫 钻镍矿等；脉石为钛辉石、斜长石等，采用FLX-1型螺旋选矿机，经一次粗选，中矿再选处理，两者精矿 合并，尾矿丢弃，再选中矿送摇床处理，表列指标未包括中矿产物。
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