螺旋分级机分级效果的设备/矿石性质/操作条件/安装方面因素

螺旋分级机主要用于金属选矿的生产流程中，依矿物颗粒的沉降速度不同，将矿石进行粒度分级。螺旋分级机按溢流堰高度可分为高堰式﹑低堰式﹑沉没式三种。

螺旋分级机是由传动装置、螺旋（左或右）及水槽、升降装置、下部支座和进料口等组成。

    水槽成倾斜安装，倾角大小根据工艺流程中设备配置情况确定，传动装置带动螺旋在槽内旋转，经磨细的矿浆从侧面进料进料口进入槽内，则在槽的下端形成一个矿浆沉降区，其表面积和容积决定于水槽倾斜角大小和溢流堰高度。低速回转的螺旋能起一定的搅拌作用，矿浆经搅拌后，轻、细颗粒悬浮于上面形成溢流，由水槽端面溢流堰溢出，流入下一道选矿工序；粗重的颗粒沉于槽底形成返沙，由螺旋运到排矿口排出。

　　影响分级效果的因素主要分四个方面，设备方面因素、矿石性质因素、操作条件因素和安装方面因素。

一、设备方面因素

　　1）分级面积大小

　　在机械设备结构因素方面，槽内分级面积的大小是影响分级机处理量和分级粒度的决定性因素。增大槽的宽度，提高溢流堰高度度或减小倾角，均可使分级面积增大。

　　2）溢流堰的高低。

　　分级机溢流堰高低，影响着矿砂的沉淀区大小，在生产中我们可以依据磨矿细度的要求，适当对分级机溢流堰高低进行调整，若要求磨矿细度变细，可在分级机两边沿焊接一定高度的角铁，用插木扳的方法来调整分级机溢流堰高低，有时经矿泥长期堆积，可自然提高溢流堰的高度。

　　高堰式螺旋分级机的溢流堰高度H为螺旋直径D的1/4-3/8，主要用于溢流粒度为0.83-0.15mm的矿石分级。沉没式螺旋分级机的H为D的3/4-1。主要适用于溢流粒度为0.15-0.07mm的矿石分级。溢流细度高时H取小值，反之取大值。

　　3）螺旋的转速。

　　螺旋的转速影响到液面的搅动程度和运输返砂的能力，转数与螺旋直径有关。

　　螺旋的转速应满足可送沉降的粗粒。分级机螺旋轴的转速越快，对矿浆的搅拌作用越强，溢流产品中夹带的粗粒越多。为了获得较粗的溢流和处理比重大沉降较快的物料，可以适当增加螺旋的转速，但不能过大，否则会破坏分级效果。对二段磨矿或磨矿循环中所使用的分级机，螺旋转速尽量放慢些。在螺旋分级机中一般采用较低转速，大型螺旋分级机更是如此。如要获得粗溢流，2m直径的螺旋转速不得超过6r/min，一般1m以上的直径螺旋转速应控制在2～8r/min。如直径为0.3m的螺旋，为了得到粒度粗的溢流，螺旋转速可以增高，但也不能超过25r/min。适宜的转速应通过试验确定。常用的螺旋分级机螺旋的转速选为1.5—10r/min。

　　4）分级机叶片的数量

　　合理确定叶片数目。增加叶片的数目，有利于增加面积或展弦比，更容易满足较高的操纵性要求，提高了设备的生命力，但同时也使全部装置趋于复杂。所以除了为满足特殊要求和受到矿浆等限制外，应尽量采用数量较少的叶片。概括而言，大多数分级机采用单螺旋叶片。

　　在流速相同的情况下，随着叶片数量的增加叶片间区域减小，其径向速度增大，面切向速度减小，这是由于叶片的边壁效应的影响造成的，这将有利于颗粒只受到向内的气体曳力和离心力的作用，减少颗粒与叶片的碰撞，有利于颗粒的分级。因此叶片数量的增加有利于提高分级机的分级性能。实践中由于叶片厚度的影响，以及机械加工的限制叶片个数不宜过多。

　　5）分级机的螺距

　　螺距与要求的返砂量、螺旋的直径和转速等因素有关。螺距一般为螺旋直径的0.5-0.6倍，一船采用等螺距，但也可采用不等螺距，如溢流端的螺距短，返砂端的螺距长，这样既可增大返砂量，又能保证溢流端搅动平稳，便于提高溢流质量和处理量。

　　6）分级机槽体的宽度

　　螺旋分级机槽子的宽度与溢流产品的排出速度有很大关系，槽子宽则溢流排出速度快，粗粒随溢流排出的可能性也就越大。但是另一方面，槽子越宽则矿石的沉降面积也就越大，易于沉降。所以槽子的宽度对分级效果的影响是不大的，只是与分级机的处理能力有密切关系。槽子的宽度大，处理能力也就大。反之，处理能力小。所以分级机的槽体宽度应与磨矿机处理能力大小相适应。在购买机器的时候，应该注意分级机的槽体宽度和磨矿机处理能力的大小。选择合适的分级机和磨矿机。

　　分级槽的宽度取决于运送返砂的螺旋直径(即分级机的规格)，并比螺旋直径大100--200mm。

　　7）分级机的螺旋直径

　　螺旋的直径表示螺旋分级机的规格，它制约着槽体的宽度，从而影响槽体分级面积的大小，影响溢流的生产能力和输送返砂的能力。因此，分级机的螺旋直径必须经过计算和球磨机的能力匹配，同时符合分级粒度要求，选择合适螺旋的直径，使分级在良好的生产状态下进行。

　　8）导流叶片倾斜角度

　　在条件相同的情况下，随着导流叶片倾斜角度的增大，分级精度指数呈现降低的趋势。实践证明导流叶片的倾斜角度应在85°-90°之间时的分级效率更高。

　　在条件相同的情况下，随着导流叶片角度的增加，分级精度指数有所降低，平均粒径有所增大，产量也有所增加。导流叶片的倾斜角度在85°-90°之间。

　　9）叶片磨损程度

　　分级机叶片的磨损是正常的生产现象，叶片磨损后，相对于返砂量减小，造成磨矿细度变粗，另外，若叶片磨损厉害，将影响分级机寿命，所以在工作中及时检查叶片磨损情况，及时更换磨损叶片。

二、矿石性质因素

　　1）分级给料的细度及含泥量

　　分级给料中含泥量或细粒级愈多，矿浆黏度愈大，则矿粒在矿浆中的沉降速度愈小，溢流产物的粒度就愈粗；在这种情况下，为保证获得合乎要求的溢流细度，可适当增大补加水，以降低矿浆浓度。如果给料中含泥量少，或者是经过了脱泥处理，则应适当提高矿浆浓度。

　　2）矿石的密度

　　在浓度和其他条件相同的情况下，分级物料的密度愈小，矿浆的黏度愈大，溢流产品的粒度变粗；反之，分级物流的密度愈大，矿浆黏度愈小，溢流粒度变细。所以，当分级密度大的矿石时，应适当提高分级浓度；而分级密度小的矿石时，则应适当降低分级浓度。

三、操作方面因素

　　1）矿浆浓度

　　矿浆浓度是分级机操作中一个最重要的调节因素，生产中通常都是通过它来控制分级溢流细度的，一般来说，矿浆浓度低，溢流细度细，浓度增大，溢流粒度变粗。这是因为在较浓的矿浆中，矿浆的黏度较大，颗粒沉降受到的干扰大，沉降速度变慢，有些较粗的矿粒还来不及沉下便被水平流动的矿浆带出溢流堰，使溢流粒度变粗。

　　但是，矿浆浓度很低时，也可能出现溢流粒度变粗的情况。这是由于浓度太低了，为了保持一定的按固体质量计算的生产能力，矿浆量必然很大，致使分级机中的矿浆流速随之增大，从而把较粗的矿粒也冲到溢流中去。所以在实际生产中，对于处理指定矿石的分级机，有其最适宜的分级矿浆浓度，在此适宜浓度下，当保持一定的分级粒度时，可获得更大的生产率；而保持一定的生产率时，可得到更小的分离粒度。这一浓度就叫做临界浓度。实际生产的临界浓度值要通过试验并参考类似选矿厂分级作业的指标确定。

　　2）给矿量及给矿的均匀程度

　　当矿浆浓度一定时，若给入分级机的矿量增多，则矿浆的上升流速和水平流速也随之增大，因而使溢流粒度变粗。反之，矿量减少，则溢流粒度变细。所以，分级机的给矿量应适当，且要保持均匀稳定，才能使分级过程正常进行，获得良好的分级效果。

　　在总负荷量相同时，硬矿石的返砂比较软矿石的返砂比要大些。当返砂量增大超过规定返砂比时，可能是给矿量增高造成的，或者是水量减小造成溢流浓度过低所至。所以，一定的给矿量具有一定的返砂量，当保持稳定的溢流浓度时，返砂量的大小随给矿量变化而定。通过分级机返砂量的变化可以观察判断磨机原给矿量及浓度和其他条件的变化。返砂量的变化，可以通过观察分级机上部返砂层的高度来判断。

　　3）添加的药剂影响

　　在浮选厂向磨矿循环中添加的药剂和由回水带来的药剂对分级过程甚至磨矿作业均有影响。起分散作用的药剂和起凝聚作用的药剂会使颗粒的沉降速度有很大差异。

　　4）分级机型号与球磨机的匹配

　　由于球磨机和分级机通常是两家企业生产，往往在产量等概念上存在着差异。球磨机的产量受给料细度、磨体贴衬后的有效直径、球磨机的转速、球磨介质的选择及级配、装填量、磨体有效长度、给料量的大小等多种条件影响；分级机的产量受分级机转速、槽体宽度、槽体角度、分级细度等多种条件的影响，两种设备应该有以下关系：

　　分级机的产量＝分级机处理量—分级后的粗料量

　　球磨机的产量＝原料给料量+分级后的粗料返回量

　　分级机的处理量＝球磨机的产量

　　所以在设备选型和设计时必须考虑二者的匹配。

  　5）分级机主轴提升高度

　　分级机主轴提升高度，也是影响返砂量的及磨矿细度的一个重要因素。一般正常生产要求分级机主轴放到位。一些选矿厂球磨工在设备检修后，由于分级机中的矿砂没有清理干净，在长时间沉集下，矿泥沉的较实，在下放分级机主轴时，由于不细心，没有把主轴完全放下，造成返砂量较正常情况少。另外主轴没有放下也可能是由于主轴长时间没有进行清理上油，所以在操作过程中要加以注意。

四、安装方面因素

　　1）分级机上下排矿口位置和大小

　　分级机槽体底部为半圆形的矩形长槽，槽子上端底部开有返砂排出口，下端开有溢流口。靠近槽体中部的侧壁开有给矿口，一般情况，给矿口在溢流面以下50mm，当给入矿浆的流速效大时，给矿口应低于溢流面100mm以下，以减小流速对温流的影响。

　　分级机下开口高低、分级机下开口大小、分级机上开口高低、分级机上开口大小是在设备安装期间进行现场制作的，在许多选厂，因为在设备安装中分级机开口大小高低没有进行调整好，而工人在操作过程中又不太留意，无形也是影响了磨矿作业。分级机下开口低，相对是矿砂沉淀区大了，所以返砂量将大，磨矿细度相对细，分级机下开口大，相对是矿砂沉淀区大了，水流较为平缓，所以返砂量将大，溢流细度相对细。分级机上开口低，返砂量相对大，溢流细度相对变细，分级机上开口大，相对返砂量相对大，溢流细度相对变细。

　　2）分级机槽体的倾角

　　槽底倾角主要决定于返砂水的必要提升高度，并以矿砂不过分地下滑为限度。在生产中能够改变的结构参数主要是溢流堰高度，但该项因素在生产初期一经确定，平时也很少变动。

　　槽体的倾角大小还影响螺旋叶片对矿浆的搅动程度，因而也就影响溢流产物的质量，槽子的倾角小，分级机沉降面积大，溢流细度较细；反之，槽子的倾角增大，沉降面积减小，粗粒物料下滑机会较多，溢流粒度变粗。

　　槽体的倾角根据工艺要求确定，一般在12°-18°30′之间，当要求分级粒度细时取小值，反之取最大值。

　　总之，影响螺旋分级机的分级效果因素很多，又大多相互制约，因此在生产实际中，作为技术人员要多观察，多分析，找到主要影响因素进行调节，从而有效解决生产中存在的实际问题。