固体物料分选学18

18摇床分选摇床（shakingtable）分选是在一个倾斜的床面上，借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用，使细粒固体物料按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。

摇床是分选细粒物料时应用最广泛的一种重力选矿法，也属于流膜选矿。1摇床具有两个特征：（1）沿床面的纵向设置了床条（或刻槽）（2）床面作往复不对称运动。构成：床面、机架、传动机构近似矩形或菱形，横向倾斜床条：传动端→高密度产物端：降低给料侧→低密度产物侧：增高2优点：分选精度高，富集比大。缺点：占地面积大，处理能力低。3分选过程物料由给矿槽流到床面上以后，矿粒群在床条沟内借摇动作用和水流冲洗作用产生松散和分层。分层后，上层轻矿物受更大的水流推动，沿床面的横向倾斜向下运动，成为尾矿。位于下层的重矿物受床面不对称往复运动的推动，纵向移动到传动端对面，成为精矿。矿粒密度和粒度不同其运动方向不同，矿粒群在床面上呈扇形分带。418.1摇床的分选原理两个分选阶段：松散分层、搬运分带。18.1.1颗粒在床条沟中的松散分层促使物料松散的因素包括：横向水流的流体动力松散床面的往复运动的剪切松散5床条间的水跃和旋涡水流越过床条→水跃→旋涡→上部颗粒松散水流从急流状态过渡到缓流状态时发生的水面突然跃起的局部水力现象。6下层颗粒：借助床面的差动运动，产生层间速度差松散床层颗粒、水流运动：上层滞后于下层→速度差→物料松散度增大下层颗粒松散分层的主要动力静止时相对运动时7粒群在床条沟的分层低密度粗颗粒低密度细颗粒高密度粗颗粒高密度细颗粒分层几乎不受流体动力作用干扰818.1.2颗粒在床面上的搬运分带颗粒在床面上的运动包括横向和纵向运动18.1.2.1颗粒在床面上的横向运动推动力：重力分力、水流冲洗(给料水、冲洗水)阻碍作用：床条上层的颗粒依次暴露到床条高度以上，被横向水流冲走。运动速度从大到小：微细颗粒、低密度粗颗粒、低密度细颗粒、高密度粗颗粒、高密度细颗粒。沿横向—床条升高—阻止高密度颗粒，扫选沿纵向—床条降低—高密度颗粒逐渐增多，精选高密度产物端三角形光滑平面区—脱杂—精选带918.1.2.2颗粒在床面上的纵向运动纵向运动由于床面的差动运动而产生差动运动：床面向前和向后的运动有着不同的加速度和运动时间，引起颗粒相对于床面的纵向运动速度不同。床面运动：床面作纵向往复不对称的运动。开始以较低的正向加速度（从传动端指向高密度产物端）向前运动，速度达最大值后负向加速度急剧加大，使床面迅速停止并产生急回运动，床面后退时，其运动速度由零迅速增至最大值，然后再缓慢减小到零（较低的正向加速度）。床面的这种运动特性促使床面上的颗粒沿纵向向前移动。10与横向运动的速度的大小次序完全相反颗粒最终运动速度：纵、横向运动速度矢量和纵向运动的速度从大到小：高密度细颗粒、高密度粗颗粒、低密度细颗粒、低密度粗颗粒、微细颗粒。偏离角：颗粒运动方向与床面纵轴的夹角。tanβ=vy/vx11颗粒的横向运动速度越大、纵向运动速度越小——偏离角越大——越偏向低密度产物侧颗粒的横向运动速度越小、纵向运动速度越大——偏离角越小——越偏向高密度产物侧高密度小颗粒偏离角最小，除了微细颗粒，低密度粗颗粒偏离角最大。12摇床上的扇形分带演示高密度产物低密度产物溢流和细泥中间产物1318.2摇床的类型按照机械结构可以分为：6-s摇床、云锡式摇床、弹簧摇床、悬挂式多层摇床等。18.2.16-s摇床偏心连杆式床头特点：冲程调节范围大，松散力强。适合处理2-0.5mm粗砂物料。14当摇动杆往下运动时，肘板6的端点向后推动，此时，后轴11往复杆2跟随之向后移动，弹簧被压缩，通过联动座1和往复杆2带动整个床面向后移动。当摇床杆向上移动时，肘板间的夹角减小，因受到弹簧伸张力的推动，摇床面随之往前运动。

在床面向前运动过程中，肘板间的夹角是由大向小变化，而肘板端点的水平移动速度则由小往大变化。因此，床面往前移动时是由慢变快。反之在摇床面向后运动时，床面则从快到慢，所以便形成了摇床面的差动运动。1518.2.2云锡式摇床床头采用凸轮杠杆式摇动机构弹簧位于床面下适于处理细粒物料或矿泥161-拉杆；2-调节丝杆；3-滑动头；4-大皮带轮；5-偏心轴；6-滚轮；7-台板偏心轴；8-摇动支臂（台板）；9-连接杆；10-曲拐杠杆；11-摇臂轴；12-机罩；13-连接叉凸轮杠杆式床头1718.2.3弹簧摇床以软、硬弹簧作为差动运动机构适用于矿泥的分选1818.2.4悬挂式多层摇床为了克服摇床占地面积大，处理能力小的弱点，研制了悬挂式多层摇床。主要用于细粒煤炭的分选。1918.3摇床分选的影响因素主要包括：床面构成、冲程、冲次、冲洗水、床面横向坡度、入选物料性质、给料速度等。a床面构成摇床床面制成左式和右式。站在传动端向高密度产物端看，给料侧在左手为左式，在右手为右式。左式右式20b冲程s和冲次n影响床面运动的速度和加速度速度：与ns成正比加速度：与n2s成正比分选粗粒——采用大冲程、小冲次，利于物料的运输，分选细粒——采用小冲程、大冲次，加强振动松散。床面多用矩形床面上设有铺面，可用橡胶、玻璃钢等制成。21c冲洗水和床面横向坡度决定颗粒的横向运动速度精选——用小坡大水粗扫——用大坡小水。d物料入选前的准备及给料量物料给入摇床前要进行分级和脱泥物料的给料量在一定范围内变化时，对分选指标影响不大。22总结：摇床的分选精确性高是它的突出优点。原矿经过一次选别即可得到部分最终精矿、最终尾矿和1～2种中间产物。平面摇床便于看管和调整。它的主要缺点是占地面积大、处理能力低。摇床主要用于处理钨、锡、有色和稀有金属矿石。多层摇床和离心摇床还用于选别黑色金属矿石和煤炭。处理金属矿石的有效选别粒度范围是3～0.02mm，选煤时给矿粒度上限可达10mm。摇床常作为精选设备与离心选矿机、圆锥选矿机等配合使用。2319风力分选和洗矿19.1风力分选以空气为介质的重力分选过程主要用于：物料分级、分选、除尘等风力分选的基本条件：原料给到倾斜安装的固定的或可动的多孔表面上，借助间断或连续给入的上升气流悬浮松散，使颗粒按密度分层。风力选矿照样有跳汰、重介质、摇床和溜槽选等项作业。但分选原理则不能同在水介质中的对应过程一样对待。2419.1.1沉降箱设在风力输送管道中途，通过扩大过流面积，降低气流速度，使粗颗粒沉降下来。2519.1.2旋风集尘器结构类似水力旋流器结构简单，制造容易，管理方便。处理含有10微米以上颗粒的气体时可有70~80％集尘效率。阻力损失较大、耗电量高、易磨损。此外，如果集尘器是在负压条件下工作，还必须将排尘口密闭。否则向上吸入空气会将已经沉降的颗粒带走。2619.2洗矿洗矿——用水力浸泡、冲洗并辅以机械搅动，将被胶结的矿块解离出来并与粘土相分离。洗矿实质上包括了碎散和分离两项作业。洗矿是处理与粘土胶结在一起的或含泥多的矿石的工艺方法。27应用：金、铂、钨、锡等砂矿及氧化和风化程度较深的铅、铜、铁、锰等矿石，在碎矿或选矿前，洗矿是必要的准备作业。洗矿可避免含泥矿物原料中的泥质物堵塞粉碎和筛分设备，原料如含有可溶性有用或有害成分也要进行洗矿。28洗矿可在擦洗机中进行，也可在筛分和分级设备中进行。常用洗矿设备有：低堰式螺旋分级机、圆筒洗矿筛、水力洗矿筛、圆筒洗矿机、槽式洗矿机等。圆筒洗矿机29双螺旋槽式洗矿机30重选实践与其他选矿方法比较，重选工艺流程要更复杂些。这是由于：1)重选的工艺方法较多，对不同粒度的矿石应采用不同的工艺设备；2)同样设备在处理不同粒度矿石时应有不同的操作条件，原料经常需分级入选；3)设备的富集比和降尾能力多数不很高，原料要经过多次精选或扫选才能得出最终产物31重选作业按性质可以分为准备作业、分选作业、产品处理作业3部分。准备作业：包括破碎磨矿、洗矿脱泥、分级分选作业：流程的分选段数、内部结构，因矿石的不同而不同。产品处理：精矿脱水、尾矿输送和堆存32重选在选矿中的应用主要有如下几方面：（1）进行矿石的预选。在粗、中粒以至细粒条件下提早选出部分最终尾矿，以减少细磨深选的矿量，降低生产费用；（2）处理含高密度矿物的矿石。重选一直是选别黑钨矿、锡石传统的方法，并且也是分选含稀有金属（铌、钽、钛、锆）和贵金属（金、铂）矿石的基本方法，在处理弱磁性的铁、锰矿石中也较多应用；33（3）与其它选矿方法如浮选、磁选组成联合流程，进行粗、细粒级分选综合回收有用成分；（4）作为其它选矿工艺的补充作业，回收伴生的重矿物或对主要成分进行补充回收。34处理粗细不均匀嵌布黑钨矿重选生产具有工业价值的钨矿物是黑钨矿[钨锰铁矿(Mn,Fe)WO4]和白钨矿(钨酸钙矿CaWO4

)。白钨矿以浮选或浮重联合流程处理为主，而黑钨矿主要用重选回收。黑钨矿密度7200-7500kg/m3，脉石矿物主要有石英、长石和云母等。矿物呈板状和粒状晶体产于石英脉中，结晶粒度最大25-10mm，小者到达0.5-0.1mm，嵌布很不均匀。矿物性脆易碎。353637黑钨矿重选的二段通用流程38由预选段送来的合格矿石选用双层振动筛筛分成3个粒级。粗、中粒级送跳汰选别，细粒级经水力分级后给摇床处理。39第1段跳汰尾矿送棒磨机磨碎后给第2段跳汰机。该机产出的尾矿和细粒摇床中矿返回至第1段给矿，故该流程又称“二段大闭路”流程。它既可在粗粒条件下回收部分块钨，又可避免流程过分复杂化。40锡矿石的重选生产锡矿可以分为砂锡矿和脉锡矿，我国脉锡矿占65%，主要有锡石-氧化矿、锡-钨-石英脉矿和锡石硫化矿。锡石(SnO2)是锡矿物中最具工业价值的矿物，密度6800-7200kg/m3。，故常用重选法与脉石分离。

41分选残坡积砂锡矿的重选流程矿砂选别系统42广西大厂矿务局长坡选厂金属矿物主要有锡石、黄铁矿、铁闪锌矿、脆硫锑铅矿以及毒砂等；脉石矿物以石英、方解石为主；围岩为灰岩、硅化灰岩。该厂采用的工艺为重介质旋流器预选，重产品以重—浮—重联合流程处理。除回收主元素锡外，还综合回收铅、锌及硫等元素43原矿破碎到20mm后，筛出20~4mm粒级，送至重介质旋流器预选。重产品经第1段磨矿后与-4mm筛下产品合并，然后送跳汰、摇床选别，丢弃部分最终尾矿并获得混合粗精矿和贫中矿。混合粗精矿经第2段磨矿后，进行硫化矿的混合浮选，浮选尾矿送摇床回收锡石。贫中矿送贫系统进行混合浮选与重选。混合浮选的精矿合并后经第3段磨矿再作分离浮选。

44含稀有金属和贵金属矿砂的重选生产45固定溜槽选金流程46溜槽-跳汰-摇床选金流程47三段跳汰选金流程48离心盘选机选金流程49萤石重选生产某矿属多金属硫化矿—萤石矿床，主要矿物有黄铁矿、方铅矿、重晶石、萤石、方解石等矿物。根据矿石组成和性质采用跳汰、摇床、浮选联合流程。其工艺流程见图，最终产品为萤石、方铅矿和黄铁矿。5051某铅—萤石选矿厂采用典型的重选—浮选联合流程。矿石先进行手选，得酸级萤石精矿。手选尾矿经过破碎、筛分，进行重介质选矿、跳汰以及浮选，最终得冶金级及陶瓷级萤石精矿、酸级萤石精矿和硫化矿精矿。其重介质密度为2630~3100kg/m３工艺流程见图52炼焦煤选煤典型重选工艺跳汰主再选工艺

50~0mm用跳汰主再选，-0.5mm煤泥直接浮选

该工艺适用条件：原煤可选性属易选、中等或偏难选的炼焦煤，对产品灰分要求不严，不要求出低灰精煤时常用流程。本流程生产操作容易，当原煤属易选时，可获得较高精煤产率。53块煤重介、末煤跳汰联合工艺100~13mm块煤主、再选斜轮重介精选，13~0.5mm末煤跳汰选，-0.5mm煤泥浮选

适用条件：块煤含量多且难选、末煤较易选的原煤宜采用此流程。54块、末煤全重介、煤泥浮选工艺300~13mm块煤采用斜轮分选机选、13~0.5mm末煤用重介质旋流器选，-0.5mm煤泥用浮选。原煤可选性属难选和极难选的优质、稀缺煤种采用此种流程，分级粒度应根据各粒级的分选密度的相近性来划分，尽量取偏小值（13mm或6mm）为宜，以减少重介旋流器负荷，简化介质回收系统，降低选煤费用。

55动力煤选煤典型重选工艺块煤重介质排矸、末煤不入选工艺原煤经13mm分级后，300~13mm经斜轮重介分选机分选，13mm以下末煤不入选。适用条件：原煤中块煤含量大且含矸率高，可选性属较难选，而末煤灰分不高，水分较低，易于分级时。56块煤重介质排矸、末煤跳汰选工艺

用斜轮分选机选300~35mm大块煤，35~0mm原煤用跳汰机选。适用条件：大型矿或露天矿生产的动力原煤（如长焰煤等），各粒级灰分均较高，特大块矸石含量较多，必须经过洗选才能满足用户要求时5731辅助作业31.1脱水完成固液分离的作业——得到固体、水脱水方法：浓缩、过滤、干燥（销售产品）31.1.1浓缩颗粒借助重力或离心惯性力从浆体中沉淀出来常用：浓密机矿浆从中心给入，固体颗粒沉降到底部，由耙子汇集到中央从底部排出；澄清水从池子四周溢出。58构造简单、管理容易；占地面积大。5931.1.2过滤借助过滤介质（滤布、滤板）和压强差的作用，进行固液分离常用：真空过滤机、压滤机60外滤式真空过滤机1.过滤区I

区内各过滤室通过管子与真空泵连接，筒体浸在矿浆中，借助真空作用产生的压力差，滤液透过滤布被吸入滤室，然后经喉管、分配头从管路中排出，而滤渣沉积在滤布上。

2.吸干脱水区II

在此区内，由于真空泵继续抽气，将剩余的液体吸出，进一步降低滤饼的水分。

3.吹松卸料区IV

区内各滤室通过管路和压风机接通，使该滤室内由负压变成正压，压缩空气将滤饼吸松，滤饼借助于刮板被刮下排出机外。61在筒体旋转过程