机械分级机的设备结构及工作原理

3.3.1机械分级机的设备结构及工作原理

在选矿厂用于同磨矿机组成闭路工作的分级机，.，需要有提升运输沉砂的机构，因此这类分级机被称为机械分级机，其实分级过程仍是借颗粒的沉降速度不同进行的。

机械分级机除主要作为磨矿的辅助设备进行预先分级和检查分级外，有时也用于对含黏土矿石进行洗矿以及对矿浆进行脱泥、脱水。

根据运输沉砂机构的形式不同，机械分级机可分为螺旋分级机、耙式分级机和浮槽分级机等。其中螺旋分级机构造简单，操作方便，分级槽具有较大的倾斜角度，便于同磨矿机作自流连接，故应用较普遍。其他形式的分级机虽然在我国仍有使用，但已停止制造。

螺旋分级机的外形是一个矩形斜槽，槽底倾角为12。~18.5。，底部呈半圆形。槽内安装有1或2个纵长的轴，沿轴长连续地安置螺旋形叶片。借上端传动机构带动螺旋轴旋转。如为双螺旋，从上部来看螺旋叶片均是向外转动。矿浆由槽的旁侧给入。在槽的下部形成沉降分级面。粗颗粒沉到槽底然后被螺旋推向上方排出，在运输过程中并进行脱水。未及沉降的细颗粒被表层矿浆流携带经溢流堰排出。分级过程与在分泥斗中基本相同。在分级槽下端有一个框架。框架的上部横梁设有提升装置，用以调节螺旋旋叶片距槽底的距离，并在停车时将螺旋轴抬起，以防止矿砂沉积埋住螺旋叶片。

螺旋分级机按分级液面的高低又可分为高堰式和浸入式(或称沉没式)两种。高堰式允分级机的溢流堰高于下端螺旋轴的中心，而低于螺旋叶片的上缘。分级液面的长度不大，液面可直接感受到螺旋叶片上的搅动作用，故适于粗粒级分级使用，分级粒度多在0. 15 non以上。浸入式分级机的下端螺旋叶片完全浸入在液面以下，分级面积大而又平稳，适于细粒级分级，分级粒度在0.15 non以下。它的溢流生产率较高。此外还有一种低堰式螺旋分级机，其分级液面低于下端螺旋轴承，液面很小，搅动作用大，主要用于含泥矿石的洗矿。

3.3.2螺旋分级机操作技术

3.3.2.1影响螺旋分级机工艺效果的因素

影响螺旋分级机工艺效果的因素很多，基本可分为设备结构因素、矿石性质因素和操作条件因素三个方面。

在设备结构因素方面，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。分级槽的宽度取决于运送返砂的螺旋直径(即分级机几规格)，并比螺旋直径大100~200 mm。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。溢流堰高度习惯上指从螺旋轴中心线到溢流堰顶端的斜高，对于高堰式分级机为400~800 nun，对于浸入式分级机为930~2000 nun。

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，在1.5-10 r/min 范围内。

矿石性质对分级的影响主要表现在矿石密度、粒度组成和含泥量三个方面。矿石密度几乎正比地影响于按重量计的分级机生产能怎力;给矿粒度组成和含泥量的影响主要反映在矿浆黏度上。黏度增大，矿粒沉降速度减小，处理能力和分级的精确性均降低。所以在给矿中含泥多时，即需顶先脱泥。但是在机械分级机的给料中含有少量矿泥并无妨害，有时反而是有利的。因为借助矿泥增加矿浆的黏性可以抑制矿浆紊动度的发展，使矿粒得以稳定地沉降，分级粒度不致发生过分敏感的变化。对含泥多的及细粒级矿石分级，最好在低浓度下进行，这样有助于提高分级效率。

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。这个问题在实际工作中常被忽视，但是它的影响却是颇大的。

分级机在操作中的主要调节因素是给矿浓度。浓度不仅影响到分级粒度，而且影响到该粒度下的处理能力。在某一临临界容积浓度下，沉淀量达到最大值，对应于该值的重量浓度称为临界浓度。在临界浓度下分级机的处理量达到最大。

临界浓度随矿石f的密度和含泥量而变，并与规定的分级粒度有关。矿石密度舱高，按重量计的临界浓度亦愈高。但含泥量增加＇临界浓度将降低。分级粒度对临界浓度的影响与含吨量相同，即随着分级粒度的降低，临界浓度减小。表3-7列出了不同性质矿石在不同的分级粒度下的临界浓度值。

实际生产中固定给矿浓度，则溢流浓度随之亦不变，分级产物的粒度也因而少变。故控制分级机的给矿浓度也就成为控制溢流粒度的有效手段。与磨矿机组成闭路工作的分级机，磨矿产物进入分级机之前必须由恒压水池补加定量的水，以保证给矿浓度为适宜值。

实践中基于下步选别作业对浓度的要求，分今级机的给矿浓度常比叱临界浓度为高。此时若再增加给入的水量，仍可使溢流粒度变细，相应地沉砂量增加。但是分级机本身毕竟不能制造细粒级，随着循环的返砂量增大，进入分级机的矿量又复增多，于是给矿浓度随之增大，溢流粒度又恢复变粗。归根结底，这是由于分级粒度要由磨矿机的细级别生成量决定。分级机的溢流产物即是磨矿的最终产物。分级机的功能只在于及时分离出合格的粒级，减少过磨;并为磨矿机提供适当的高浓度返砂，借以提高磨矿效率。分级机在这些方面对磨矿机服务好了，磨矿设备的能力充分发挥出来，溢:流粒度才能有限度地降低。所以对机械分级机工作条件的选择既要服从选别作业的要求，又要考虑为磨矿机充分服务。

为了提高分级效率，可考虑采用筛分设备代替粗粒级的机械分级机，而在细分级作业中则应采用水力旋流器。