《选矿厂设计》课程授课教案（讲稿）第13,14讲 选别设备

第11周，第13,14讲次课程名称：《选矿厂设计》摘要：授课题目（章、节）6.5.3细筛的选择计算6.7选别设备的选择与计算本讲目的要求及重点难点【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握细筛和常用设备的计算，了解各设备的使用和应用条件。【重点】浮选机、搅拌槽、磁选设备的计算【难点】浮选机的选择与设计，重选设备的选择内容【本讲课程的引入】前面我们讲完了解理设备，破碎、筛分、磨矿分级，今天我们主要涉及到选别设备，重选、磁选以及浮选，浸出设备课下同学们自已看，在这里就不讲解了。【本讲课程的内容】6.5.4细筛（1）细筛的选择细筛指的是筛孔小于1mm的筛子。在选矿厂可以做磨矿回路的分级设备，还可以做为选别设备。做分级设备时其分级效率比螺旋分级机和水力旋流器高，且没有“反富集”现象（解释反富集现象），但细筛的分级粒度不如螺旋分级机和水力旋流器那样有一定的调整范围，筛孔一定则粒度基本不变。[固定式3直线振动式细筛的种类较多，从筛面运动方式可分为：高频振动式编织网从筛面结构分为：尼龙篦子片常用的有以下三种：固定细筛：筛面不振动，用尼龙子片构成筛面，每联规格1200×400，安装时筛面与水平面成55°角，矿浆沿斜面流下，细粒流到下面起到分级作用。筛- 71 -

- 71 - 课程名称：《选矿厂设计》 第 11 周，第 13,14 讲次 摘要：授课题目（章、节） 6.5.3 细筛的选择计算 6.7 选别设备的选择与计算 本讲目的要求及重点难点 【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握细筛和常用设备的计算，了解各设备的使用 和应用条件。 【重 点】浮选机、搅拌槽、磁选设备的计算 【难 点】浮选机的选择与设计，重选设备的选择 内容 【本讲课程的引入】 前面我们讲完了解理设备，破碎、筛分、磨矿分级，今天我们主要涉及到 选别设备，重选、磁选以及浮选，浸出设备课下同学们自己看，在这里就不讲 解了。 【本讲课程的内容】 6.5.4 细筛 （1）细筛的选择 细筛指的是筛孔小于 1 ㎜的筛子。在选矿厂可以做磨矿回路的分级设备， 还可以做为选别设备。做分级设备时其分级效率比螺旋分级机和水力旋流器高， 且没有“反富集”现象（解释反富集现象），但细筛的分级粒度不如螺旋分级机 和水力旋流器那样有一定的调整范围，筛孔一定则粒度基本不变。 细筛的种类较多，从筛面运动方式可分为：           固定式 直线振动式 高频振动式 从筛面结构分为：    编织网 尼龙篦子片 常用的有以下三种： 固定细筛：筛面不振动，用尼龙篦子片构成筛面，每联规格 1200×400，安 装时筛面与水平面成 550角，矿浆沿斜面流下，细粒流到下面起到分级作用。筛

孔宽即两相邻篦子条之间缝宽，有0.15、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5mm等规格，筛分效率比较低，一般为20-40%。处理能力8～16t/m2·h。尼龙面耐磨，每2一3个月筛面掉头，4一6个月更换一次，缺点是有效筛分面积所占比例小。振动尼龙细筛：在上述固定细筛的基础上加上振动（电磁振动或振动细筛振动），倾角可变小至25，筛子效率提高1倍，筛分能力提高3.0-3.5倍。振动编织网细筛：振动方式同振动尼龙细筛，但不锈钢丝编织网有效筛分面积所占比例大，所用筛子几何面积比尼龙筛小得多。（2）细筛的计算：细筛的单位面积处理量应参考类似选厂的生产指标，没有计算公式。即0qo=s式中：qo一现场细筛单位面积处理量，t/h·mQ一细筛作业总给矿量，t/hS一细筛总面积，m6.6洗矿设备（略）防止堵塞：矿石含泥含水多的矿石，容易堵塞矿仓、溜槽、漏斗及破碎筛分设备，影响正常生产的进行。获取精矿：对某些矿石，通过洗矿可以清除矿泥，使有用矿物富集并得到合格产品，如沉积锰矿、磷灰石、富氧化铁矿及。提高精矿质量：冶炼用石灰通过洗矿可以消除矿泥提高质量，满足冶炼用的需要。常用的有圆简洗矿机、带晒擦洗矿机、槽式洗矿机、水力洗矿筛（真的等，许多筛分设备（固定筛、滚轴晒、振动筛）及螺旋分级机也可作为洗矿设备。6.7浮选设备一。浮选设备的类型及特点【机械搅拌式（靠机械搅拌并自吸矿浆）浮选机、浮选设备根据有无搅拌：【充气搅拌式（另有鼓风机）浮选柱气体析出式浮选机- 72 -

- 72 - 孔宽即两相邻篦子条之间缝宽，有 0.15、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5 ㎜等规格， 筛分效率比较低，一般为 20-40%。处理能力 8～16t/㎡·h。尼龙面耐磨，每 2 —3 个月筛面掉头，4—6 个月更换一次，缺点是有效筛分面积所占比例小。 振动尼龙细筛：在上述固定细筛的基础上加上振动（电磁振动或振动细筛 振动），倾角可变小至 250，筛子效率提高 1 倍，筛分能力提高 3.0-3.5 倍。 振动编织网细筛：振动方式同振动尼龙细筛，但不锈钢丝编织网有效筛分 面积所占比例大，所用筛子几何面积比尼龙筛小得多。 （2）细筛的计算：细筛的单位面积处理量应参考类似选厂的生产指标 ， 没有计算公式。即 S Q q0 = 式中：q0—现场细筛单位面积处理量， t/h·㎡ Q—细筛作业总给矿量，t/h S—细筛总面积，㎡ 6.6 洗矿设备（略） 防止堵塞：矿石含泥含水多的矿石，容易堵塞矿仓、溜槽、漏斗及破碎筛 分设备，影响正常生产的进行。 获取精矿：对某些矿石，通过洗矿可以清除矿泥，使有用矿物富集并得到 合格产品，如沉积锰矿、磷灰石、富氧化铁矿及。 提高精矿质量：冶炼用石灰通过洗矿可以消除矿泥提高质量，满足冶炼用 的需要。 常用的有圆筒洗矿机、带晒擦洗矿机、槽式洗矿机、水力洗矿筛（真的等， 许多筛分设备（固定筛、滚轴晒、振动筛）及螺旋分级机也可作为洗矿设备。 6.7 浮选设备 一.浮选设备的类型及特点 浮选设备根据有无搅拌：         机械搅拌式（靠机械搅拌并自吸矿浆） 浮选机 充气搅拌式（另有鼓风机） 浮选柱 气体析出式浮选机

机械搅拌式浮选机的优点是能自吸空气，其中有些型号还具有自吸矿浆的能力，中矿可自流返回，因此配置简单，缺点是充气量小，电耗和磨损较高；充气机械搅拌式的优点是充气量大且可调，电耗低，叶轮磨损轻，缺点是需单设压气机，多数型号无自吸矿浆能力，需设置矿浆返回泵，配置不方便。浮选柱无搅拌，结构简单，占地少，但给矿要求细，粗粒不易上浮，充气器易堵塞，发生事故时处理较难。目前工业应用较少，但近些年研究较多。气体析出式浮选机。这类浮选机的主要特征是能从溶液中析出大量微泡，故称之为气体析出式浮选机，也可称为变压式或降压式浮选机。属于这类浮选机的有真空浮选机和一些喷射、旋流式浮选机。我国生产的XPM型喷射浮选机以及国外的维达格旋流浮选机等即属于此类。我国使用的浮选机的主要型号、特点和适用场合见表6.7-1。二.浮选设备选择选择时除考虑设备性能、特点外，还必须使其与矿石性质、选矿厂规模等相适应，选择原则是：（1）矿石性质及选别作业要求：对粒度较粗或密度大的矿石，一般采用高浓度浮选方法来降低粗粒的沉降速度，减少矿粒沉积。在低品位硫化矿浮选中，低速充气对选别效果较为有利。对浮选过程中易于产生粘性泡沫的矿石则应选用充其量较大的浮选机。精选作业泡沫层应该薄些，为脉石更好分离创造条件，充其量不大的浮选机。精选浓度是粗选浓度的60-65%；精选时间是粗选时间的60-75%。（2）根据矿浆流量合理选择浮选机的规格。大、中型选厂，当矿石易选且要求充气量不大时，可选机械搅拌式：矿石难选且要求充气量大时，应选充气机械搅拌式；小型选厂，多选用具有自吸矿浆能力的机械搅拌式，这样可节省压气机和砂泵，配置方便，操作容易；采用浮选柱时，必须事先做一定规模的试验。10m3以上的浮选机，电耗比一般浮选机省40%左右，占地面积少30-50%，安装费节省40%左右，作业回收率也有提高。三.浮选机的计算1）浮选时间的却定：- 73 -

- 73 - 机械搅拌式浮选机的优点是能自吸空气，其中有些型号还具有自吸矿浆的 能力，中矿可自流返回，因此配置简单，缺点是充气量小，电耗和磨损较高； 充气机械搅拌式的优点是充气量大且可调，电耗低，叶轮磨损轻，缺点是 需单设压气机，多数型号无自吸矿浆能力，需设置矿浆返回泵，配置不方便。 浮选柱无搅拌，结构简单，占地少，但给矿要求细，粗粒不易上浮，充气 器易堵塞，发生事故时处理较难。目前工业应用较少，但近些年研究较多。 气体析出式浮选机。这类浮选机的主要特征是能从溶液中析出大量微泡，故称之为气 体析出式浮选机，也可称为变压式或降压式浮选机。属于这类浮选机的有真空浮选机和一 些喷射、旋流式浮选机。我国生产的 XPM 型喷射浮选机以及国外的维达格旋流浮选机等即 属于此类。 我国使用的浮选机的主要型号、特点和适用场合见表 6.7-1。 二.浮选设备选择 选择时除考虑设备性能、特点外，还必须使其与矿石性质、选矿厂规模等 相适应，选择原则是： （1）矿石性质及选别作业要求：对粒度较粗或密度大的矿石，一般采用高 浓度浮选方法来降低粗粒的沉降速度，减少矿粒沉积。在低品位硫化矿浮选中， 低速充气对选别效果较为有利。对浮选过程中易于产生粘性泡沫的矿石则应选 用充其量较大的浮选机。精选作业泡沫层应该薄些，为脉石更好分离创造条件， 充其量不大的浮选机。精选浓度是粗选浓度的 60-65%；精选时间是粗选时间的 60-75%。 （2）根据矿浆流量合理选择浮选机的规格。大、中型选厂，当矿石易选且 要求充气量不大时，可选机械搅拌式；矿石难选且要求充气量大时，应选充气 机械搅拌式；小型选厂，多选用具有自吸矿浆能力的机械搅拌式，这样可节省 压气机和砂泵，配置方便，操作容易；采用浮选柱时，必须事先做一定规模的 试验。 10m3 以上的浮选机，电耗比一般浮选机省 40%左右，占地面积少 30-50%， 安装费节省 40%左右，作业回收率也有提高。 三.浮选机的计算 1）浮选时间的却定：

go+Ntt=oVqt一设计浮选时间，minto--实验室浮选时间，min%0--实验室浮选机充其量，m/1/ (m2 -min)q--.工业浮选机充其量，m//(m.min)At---根据生产实践增加浮选时间，At=K,to，K,=0.75-12）浮选机矿浆体积的计算：1K,q(R+=W=60式中：W一进入该作业的矿浆体积，m/minKr一处理量不均衡系数，浮选前为球磨时K=1.0，为自磨时K,=1.30q一设计作业处理矿量（包括返矿），t/hR一矿浆液固比p一矿石密度，t/m3）浮选机槽数的确定：Wtn=VKt一设计浮选时间，minV一设计选用浮选机的几何容积，mK一浮选机的有效容积系数。对有色金属矿石K=0.8～0.85，铁矿石K=0.65～0.75，另外，泡沫层厚时取小值，反之取大值。四.浮选柱（略）五.搅拌槽的选择与计算搅拌槽是浮选之前调浆、加药剂的设备，构造形式可分为：【压入式提升式：可提升矿浆1.2m- 74 -

- 74 - t q q t = t +  0 0 t—设计浮选时间，min 0 t -实验室浮选时间，min 0 q -实验室浮选机充其量， ( min) 2 3 m  m q-工业浮选机充其量， ( min) 2 3 m  m t -根据生产实践增加浮选时间， 2 0 t = K t ， K2 =0.75-1 2）浮选机矿浆体积的计算： 1 1 ( ) 60 K q R W  + = 式中：W—进入该作业的矿浆体积， m 3 /min K1—处理量不均衡系数，浮选前为球磨时 K1=1.0，为自磨时 K1=1.30 q—设计作业处理矿量（包括返矿），t/h R—矿浆液固比 ρ—矿石密度，t/m3 3) 浮选机槽数的确定： Wt n VK = t—设计浮选时间，min V—设计选用浮选机的几何容积，m 3 K—浮选机的有效容积系数。对有色金属矿石 K=0.8～0.85，铁矿石 K=0.65～0.75，另外，泡沫层厚时取小值，反之取大值。 四.浮选柱（略） 五.搅拌槽的选择与计算 搅拌槽是浮选之前调浆、加药剂的设备，构造形式可分为：    提升式：可提升矿浆1.2m 压入式

K,O(R+=1P搅拌槽容积计算：V=60式中：t一搅拌时间，min其它符号意义同浮选机计算6.8重选设备选择重选设备时需要考虑：设备性能、物料性质（尤其是比重和粒度）、要求的的产品质量等因素。重选设备分为：重粒度介100振动溜槽分选粒度粗，处理量大，分选精度高，适用质300鼓形分选机于贫化率高的矿石，介质制备及回收工艺复粗选75杂圆锥分选机粒矿75涡流分选机锡钨矿与硫化矿的的预先（黄铁矿或雌黄铁设矿做介质），钨矿的废石混入率为40-60%重介质旋流器35备煤的选别（磁铁矿做介质）70巨型大粒跳汰机处理量大，分选精度不如重介质20跳汰机旁动，侧动，复振，圆形，梯形10中摇床上同时实施重选和浮选两种选矿方法粒6枱浮床的设备，摇床与跳汰钨精矿脱硫化矿，白钨矿与辉铋矿分离摇床处理量小，富集比高，矿螺旋选矿机2-0.1砂螺旋溜槽0.6-0.05处理量大，富集比低扇形溜槽0.15-0.074圆锥选矿机0.15-0.074处理量大，富集比低，矿离心选矿机0.074-0.01处理量大，富集比低，矿泥粗选作业泥各种皮带溜槽0.074-0.01处理量小，富集比高，矿泥精选作业新型设备：中南大学研制的BTL型玻璃钢离心塔形螺旋溜槽，综合了螺旋溜槽，尖缩溜槽，旋转螺旋溜槽，离心选矿机，处理密度差大的微细粒。OFM-900型振动螺旋溜槽选矿机。多数重选设备的生产能力计算尚无成熟的公式，在确定设备台数时，通常参照类似矿石、近似条件的台时生产能力选取和计算，或者根据单位时间、单-75 -

- 75 - 搅拌槽容积计算： 1 1 ( ) 60 K Q R t V  + = 式中：t—搅拌时间，min 其它符号意义同浮选机计算 6.8 重选设备 选择重选设备时需要考虑：设备性能、物料性质（尤其是比重和粒度）、要 求的的产品质量等因素。 重选设备分为： 粗 粒 重 介 质 选 矿 设 备 粒度 振动溜槽 100 分选粒度粗，处理量大，分选精度高，适用 于贫化率高的矿石，介质制备及回收工艺复 杂 锡钨矿与硫化矿的的预先(黄铁矿或雌黄铁 矿做介质)，钨矿的废石混入率为 40-60% 煤的选别（磁铁矿做介质） 鼓形分选机 300 圆锥分选机 75 涡流分选机 75 重介质旋流器 35 巨型大粒跳汰机 70 处理量大，分选精度不如重介质 中 粒 跳汰机 20 10 旁动，侧动，复振，圆形，梯形 枱浮床 6 摇床上同时实施重选和浮选两种选矿方法 的设备，摇床与跳汰钨精矿脱硫化矿，白钨 矿与辉铋矿分离 矿 砂 摇床 处理量小，富集比高， 螺旋选矿机 螺旋溜槽 扇形溜槽 2-0.1 0.6-0.05 0.15-0.074 处理量大，富集比低 圆锥选矿机 0.15-0.074 处理量大，富集比低， 矿 泥 离心选矿机 0.074-0.01 处理量大，富集比低，矿泥粗选作业 各种皮带溜槽 0.074-0.01 处理量小，富集比高，矿泥精选作业 新型设备： 中南大学研制的 BTL 型玻璃钢离心塔形螺旋溜槽，综合了螺旋溜槽，尖缩 溜槽，旋转螺旋溜槽，离心选矿机，处理密度差大的微细粒。 OFM-900 型振动螺旋溜槽选矿机。 多数重选设备的生产能力计算尚无成熟的公式，在确定设备台数时，通常 参照类似矿石、近似条件的台时生产能力选取和计算，或者根据单位时间、单

位面积生产能力定额进行计算。磁场筛：增重选设备较多，选用时要进行仔细的方案比较，并应有试验依据。大了与连生体的尺寸差与密度差，6.9磁选设备筛孔比最大颗粒大很弱磁场磁选设备和强磁场磁选设备，它们又各分为干式和湿式。弱磁场磁多，可以放宽磨机排矿选设备用于选强磁性矿物，强磁场磁选设备用于选弱磁性矿物。干式选别适于细度，提高粗粒，湿式选别适于处理细粒，微细粒采用高梯度磁选机最有效。生产能力，排矿浓度高（1）湿式弱磁场永磁筒式磁选机：是选磁铁矿石最常用的设备，半逆流的达65-75%。选别指标较好，故用得最多，但另两类亦各有优点：顺流型处理的粒度可以粗郑州所研制些，可达5～6mm，在槽中不沉淀；逆流型槽底无吹散水，尾矿不会被稀释，当要求尾矿浓度高时可选它。湿式筒式磁选机的生产能力计算可参考类似选厂生产资料，由单台处理能力可求出该种磁选机单位筒简长的处理能力9o（t/m·h）。如果选用的磁选机与现场生产的磁选机相同，则其生产能力可由下式计算：Q=qo (L-0. 2)式中：L一选择的磁选机的筒长，mqo一生产厂磁选机单位筒长的处理矿量，t/m·hQ一设计的磁选机的处理能力，t/h无生产资料时可参考产品目录选取。（2）磁力脱泥槽、磁聚机：（3）干式弱磁场磁选机：（4）强磁场磁选机：选赤铁矿多选用SHP型、SQC型和双立环式；选锰矿多用感应辊式；选稀有金属可用盘式。（5）高梯度磁选机：主要用于非金属材料除磁性杂质或污水处理。6.10电选机，选设备（略）电选机是利用矿物在高压电场内电性差异来分选矿石的。广泛应用于白钨矿，锡石，钛铁矿，锆石英，独居石，锯矿的精选作业。光选是利用矿物的光学性质、导电性、导磁性、放射性等各种物理性质差异进行分选的。单层分选，故一般进行分级，分级粒度要求大于50mm时，最- 76 -

- 76 - 位面积生产能力定额进行计算。 重选设备较多，选用时要进行仔细的方案比较，并应有试验依据。 6.9 磁选设备 弱磁场磁选设备和强磁场磁选设备，它们又各分为干式和湿式。弱磁场磁 选设备用于选强磁性矿物，强磁场磁选设备用于选弱磁性矿物。干式选别适于 粗粒，湿式选别适于处理细粒，微细粒采用高梯度磁选机最有效。 （1）湿式弱磁场永磁筒式磁选机：是选磁铁矿石最常用的设备，半逆流的 选别指标较好，故用得最多，但另两类亦各有优点：顺流型处理的粒度可以粗 些，可达 5～6 ㎜，在槽中不沉淀；逆流型槽底无吹散水，尾矿不会被稀释，当 要求尾矿浓度高时可选它。 湿式筒式磁选机的生产能力计算可参考类似选厂生产资料，由单台处理能 力可求出该种磁选机单位筒长的处理能力 q0(t/m·h)。如果选用的磁选机与现 场生产的磁选机相同，则其生产能力可由下式计算： Q=q0(L-0.2) 式中：L—选择的磁选机的筒长，m q0—生产厂磁选机单位筒长的处理矿量，t/m·h Q—设计的磁选机的处理能力，t/h 无生产资料时可参考产品目录选取。 （2）磁力脱泥槽、磁聚机： （3）干式弱磁场磁选机： （4）强磁场磁选机：选赤铁矿多选用 SHP 型、SQC 型和双立环式；选锰矿 多用感应辊式；选稀有金属可用盘式。 （5）高梯度磁选机：主要用于非金属材料除磁性杂质或污水处理。 6.10 电选机，拣选设备（略） 电选机是利用矿物在高压电场内电性差异来分选矿石的。广泛应用于白钨 矿，锡石，钛铁矿，锆石英，独居石，钽铌矿的精选作业。 光拣选是利用矿物的光学性质、导电性、导磁性、放射性等各种物理性质 差异进行分选的。单层分选，故一般进行分级，分级粒度要求大于 50mm 时，最 磁场筛：增 大了与连生 体的尺寸差 与密度差， 筛孔比最大 颗粒大很 多，可以放 宽磨机排矿 细度，提高 生产能力， 排矿浓度高 达 65-75%。 郑州所研制

大粒度与最小粒度之比为2:1，当粒度小于50mm，比例可扩大到4:16.11氰化、碳浆设备（略）【本讲课程的小结】本讲课主要讲述了细筛作为分级设备的选择与计算，以及重选，磁选，浮选等选别设备的选择与计算。重点掌握浮选和磁选设备的选择与计算【本讲课程的作业】磁选设备研究进展？跳汰机、摇床各有哪些类型？各应用于什么场合？以及现在的研究进展？-77-

- 77 - 大粒度与最小粒度之比为 2:1，当粒度小于 50mm，比例可扩大到 4:1. 6.11 氰化、碳浆设备（略） 【本讲课程的小结】 本讲课主要讲述了细筛作为分级设备的选择与计算，以及重选，磁选，浮选等选别设 备的选择与计算。重点掌握浮选和磁选设备的选择与计算。 【本讲课程的作业】磁选设备研究进展？跳汰机、摇床各有哪些类型？各应用于什么 场合？以及现在的研究进展？