礦山機械與智能化技術戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造目錄CONTENTS第1章緒論第2章鉆孔機械及其智能化技術第3章裝載與挖掘機械及其智能化技術第4章礦井提升機械及其智能化技術第5章選前作業(yè)機械及其智能化技術第6章選別作業(yè)機械及其智能化技術第7章選前作業(yè)機械及其智能化技術第8章智慧礦山的關鍵技術及展望戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.1浮選機6.2重力選礦機械6.3磁選機6.4電選機6.5選前作業(yè)過程控制第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術6.1浮選機戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.1.1浮選機概述第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術

浮游選礦（簡稱浮選）依礦物表面不同物理化學性質(zhì)選別有用礦物。礦物分親水性（能被水潤濕）和疏水性（表面不能被水潤濕），其表面性質(zhì)可改變，故礦物浮游度可控。

工作原理：

浮選機是直接完成浮選過程的設備，在浮選過程中，浮選機是通過對預先準備好的礦漿進行充氣、攪拌，使礦粒選擇性地向氣泡附著，從而達到目的礦物與脈石的分離。

浮選前礦石需磨碎至一定細度使有用礦物與脈石單體分離。

浮選時將捕集劑加入磨碎后的礦漿，使礦粒表面疏水性增強，促使其附著在氣泡上，通過葉輪或壓縮空氣攪拌礦漿以讓捕集劑與礦粒更好接觸，同時導入空氣形成氣泡并加入起泡劑，更好地彌散空氣并制造堅韌泡沫。6.1浮選機戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.1.2機械攪拌式浮選機第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術XJK型浮選機結(jié)構(gòu)1.

優(yōu)點

轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)在攪拌區(qū)形成負壓，可自吸空氣和礦漿，無需外加充氣裝置.2.

缺點空氣彌散差、泡沫不穩(wěn)定易翻花、難自動控制頁面；浮選槽間隔式，礦漿流速受閘門限制致流通壓力降低、浮選速度慢，粗重礦粒易沉淀；葉輪與蓋板磨損快致充氣量減小且難調(diào)節(jié)。工作原理

由電動機等帶動斜棒輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生負壓，吸入空氣分割成氣泡。吸入槽原理同立式砂泵，借助提升輪將礦漿從槽底吸入提升。優(yōu)點2.棒型浮選機與其他機械攪拌式浮選機比較，它具有結(jié)構(gòu)簡單、吸氣量大、攪拌力強、浮選速度快、效率高等優(yōu)點。棒形浮選機的結(jié)構(gòu)圖6.1浮選機戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.1.3浮選柱第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術1.工作原理

浮選柱是逆向流、無攪拌機構(gòu)的空氣壓入式浮選機。

加藥攪拌后的礦漿從柱中上部給入，空氣經(jīng)柱底氣泡發(fā)生器分散成微小氣泡進入，氣泡上升與下降礦粒碰撞礦化，疏水礦粒隨氣泡至泡沫層經(jīng)精礦槽排出，親水礦粒隨底流為尾礦。其為細長筒型，高9-15m、直徑0.5-3.0m，斷面有矩形或圓形，直徑2m以上多裝整流板，礦漿從上部約1/3處進入，底部導入空氣產(chǎn)生氣泡，頂部有泡沫及沖洗水裝置。2.優(yōu)點：泡沫層厚度等調(diào)節(jié)方便；效率高、流程簡化；礦粒與氣泡逆流接觸利于細粒礦物回收；設備簡單占地小、節(jié)省基建投資；能耗低、藥劑用量少，生產(chǎn)成本低浮選柱結(jié)構(gòu)示意圖戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.1浮選機6.2重力選礦機械6.3磁選機6.4電選機6.5選前作業(yè)過程控制第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術6.2重力選礦機械戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.2.1重力選礦機械概述第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術圓錐選礦機1.重力分選依：固體廢物中不同物質(zhì)密度差異，在運動介質(zhì)中受重力、介質(zhì)動力和機械力作用，使顆粒群松散分層和遷移分離以得不同密度產(chǎn)品。2.選分介質(zhì)：有空氣、水、重液和懸浮液等，選礦廠和選煤廠廣泛采用水力重力選礦。3.共同工藝條件為：固廢顆粒間有密度差異；在運動介質(zhì)中進行；在綜合力作用下顆粒群松散按密度分層；分好層物料在介質(zhì)流推動下分離獲不同密度產(chǎn)品。礦粒在介質(zhì)中分離受自身比重、介質(zhì)性質(zhì)及粒度形狀影響，粒度減小按比重分層難，入選前應脫泥或分級。微細顆粒在重力場中按比重或粒度分離速度和精確性低，可在離心力場中進行以提高效率。4.重力選礦法用于：處理煤、稀有金屬礦石和貴金屬礦石等，有跳汰選礦、搖床選礦、重介質(zhì)選礦等方法，主要機械有跳汰機、搖床、重介質(zhì)選礦機等。6.2重力選礦機械戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.2.2跳汰機第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術隔膜跳汰機分選示意圖1.跳汰分選:是在垂直變速介質(zhì)流中按密度分選固體廢物的一種方法。分選介質(zhì)是水，稱為水力跳汰。2.工作原理：跳汰分選時，將固體廢物給入跳汰機的篩板上，形成密集的物料層，從下面透過篩板周期性地給入上下交變的水流，使床層松散并按密度分層跳汰機中推動水流運動的形式1.跳汰機按推動水流運動方式分為隔膜跳汰機和無活塞跳汰機兩種。2.隔膜跳汰機是利用偏心連桿機構(gòu)帶動橡膠隔膜做往復運動，借以推動水流在跳汰室內(nèi)做脈沖運動。3.無活塞跳汰機采用壓縮空氣推動水流。6.2重力選礦機械戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.2.3搖床第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術揺床上顆粒分帶情況示意圖1.搖床介紹：搖床是選別細粒物料的重力選礦設備，廣泛用于選別多種礦石及煤等，處理鎢、錫礦石時有效回收粒度為2-0.04毫米。其選礦在有來復條的傾斜床面進行，礦粒群在重力、橫向水流沖力等作用下按比重和粒度分層，沿床面縱向和橫向運動，最終分成精礦、中礦和尾礦。2.優(yōu)點：是富礦比高、選別效率較高且易看管調(diào)節(jié)。3.缺點：是單位面積生產(chǎn)率低、占用廠房面積大。搖床分選原理是借助傾斜床面的不對稱往復運動和薄層斜面水流，使細粒固體廢物按密度差異呈扇形分布分選，粒度和形狀也影響分選精確性，分選前需物料分級。6.2重力選礦機械戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.2.4重介質(zhì)分選機第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術重介質(zhì)分選機的原理和示意圖1.重介質(zhì)分選是在重介質(zhì)（重液和重懸浮液）中使固體廢物顆粒群按密度大小分開以達分離目的。2.重介質(zhì)選擇是關鍵，其密度應介于輕物料密度和重物料密度之間。固體廢物浸于重介質(zhì)時，重料下沉為重產(chǎn)物，輕料上浮為輕產(chǎn)物，完成分選。3.常用重介質(zhì)分選設備是重介質(zhì)分選機，外形為圓筒形轉(zhuǎn)鼓，由四個輥輪支撐，大齒輪帶動旋轉(zhuǎn)。圓筒內(nèi)壁有揚板，水平安裝，固體廢物和重介質(zhì)從一端給入，密度大于重介質(zhì)的顆粒沉底被揚板提升為重產(chǎn)品排出；密度小于重介質(zhì)的顆粒隨重介質(zhì)從溢流口排出為輕產(chǎn)物。4.鼓形重介質(zhì)分選機適用于分離較粗且密度相差較大的固體廢物，具有結(jié)構(gòu)簡單、便于操作、內(nèi)部密度分布均勻、動力消耗低等優(yōu)點，但輕重產(chǎn)物量調(diào)節(jié)不便。6.2重力選礦機械戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.2.5離心選礦機第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術Φ800×600離心選礦機1.離心選礦機的選擇:選別0.074～0.01mm細粒物料的有效設備，廣泛用于鎢、錫等礦泥粗選及其他稀有金屬礦泥和細粒嵌布赤鐵礦。2.優(yōu)點：是有效回收粒度下限低至10μm、選別指標高、處理量大。3.缺點：是間斷作業(yè)、結(jié)構(gòu)復雜且需執(zhí)行和控制機構(gòu)。4.組成：它由主機（含轉(zhuǎn)鼓等）、控制機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)組成。5.離心選礦機工作原理:

在離心力場中實現(xiàn)流膜選礦，工作原理與平面溜槽流膜選礦基本相同。戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.1浮選機6.2重力選礦機械6.3磁選機6.4電選機6.5選前作業(yè)過程控制第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術6.3磁選機戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.3.1磁選機概述第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術礦粒在磁選機中分離示意圖1.磁力選礦：依礦石中礦物磁性差異，在磁選機磁場中進行分選。廣泛用于黑色金屬礦石選別、有色和稀有金屬礦石精選及部分非金屬礦石分選，隨技術發(fā)展其應用已擴至化工、醫(yī)藥和環(huán)保等領域。2.

磁選機分選原理：礦漿進入分選空間后，磁性礦粒在不均勻磁場作用下磁化受磁場吸引力，吸在圓筒上被帶至排礦端成磁性產(chǎn)品，非磁性礦粒因所受磁場力小以機械力占優(yōu)殘留在礦漿中為非磁性產(chǎn)品。礦物顆粒通過磁場時受磁力和機械力作用，磁性強的礦粒磁力大于機械力，非磁性礦粒磁力小機械力占優(yōu)，因合力不同運動軌跡不同實現(xiàn)分選。3.

磁選機分類：按產(chǎn)生磁場方法分電磁和永磁磁選機；按選別方式分干式和濕式磁選機；按磁場強度分弱磁場（H<2500奧斯特）和強磁場（H=6000?26000奧斯特）磁選機；按結(jié)構(gòu)分筒式、盤式、輻式、環(huán)式和帶式磁選機。6.3磁選機戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.3.2永磁筒式磁選機第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術半逆流型永磁筒式磁選機逆流型永磁筒式磁選機順流型永磁筒式磁選機1.半逆流永磁筒式磁選機的給礦礦漿是以松散懸浮狀態(tài)從槽體下方進入分選空間，礦漿運動方向與磁場方向基本相同2.這種磁選機可以多臺串聯(lián)使用，提高精礦品位。1.礦漿的移動方向與圓筒旋轉(zhuǎn)方向或產(chǎn)品移動的方向一致。2.優(yōu)點：順流型磁選機的構(gòu)造簡單，處理能力大.1.礦漿流動的方向與圓筒旋轉(zhuǎn)的方向或磁性產(chǎn)品移動的方向相反2.缺點：因為粒度粗時，礦粒沉積會堵塞選別空間，造成分選指標惡化。6.3磁選機戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.3.3磁力脫水槽第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術永磁型磁力脫水槽構(gòu)造1.常見的永磁脫水槽的設備結(jié)構(gòu):如圖所示。它主要由槽體、塔形磁系、給礦筒（或稱攏礦圈）、上升水管和排礦裝置（包括調(diào)節(jié)手輪、絲杠、排礦膠砣）等部分組成。2.工作原理：磁力脫水槽是重力和磁力聯(lián)合作用的選別設備。在磁力脫水槽中，礦粒受到的力主要有下列幾種：重力——礦粒受重力作用，產(chǎn)生向下沉降的力；磁力——磁性礦粒在槽內(nèi)磁場中受到的磁力，方向垂直于磁場等位線指向磁場強度高的地方；上升水流作用力——礦粒在脫水槽中所受到水流作用力都是向上的，上升水流速度越快，礦粒所受水流作用力就越大。3.分選過程：礦漿由給礦管以切線方向進人給礦筒內(nèi)，比較均勻地散布在塔形磁系的上方。磁性礦粒在磁力與重力作用下，克服上升水流的向上作用力，而沉降到槽體底部，從排礦口（沉砂口）排出；非磁性細粒脈石和礦泥在上升水流的作用下，克服重力等作用而順著上升水流進到溢流槽中排出，從而達到分選目的。6.3磁選機戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.3.4磁選柱第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術智能型磁選柱結(jié)構(gòu)示意圖1.主要作用：用于大、中、小型磁鐵礦選礦廠最后一段精選作業(yè)，提鐵降雜（包括SiO2及其他造巖脈石礦物等），效果十分明顯，品位提高幅度一般在2%～7%。2.磁選柱結(jié)構(gòu)：磁選柱自1994年應用以來進行了不斷的改進，一是主體的改進；二是操作上由人工調(diào)整操作轉(zhuǎn)向智能化自動調(diào)整操作?，F(xiàn)在的智能化磁選柱由主機、供電電控柜和自控系統(tǒng)三大部分組成。3.磁選柱分選原理：磁選柱由直流電控柜供電勵磁，在磁選柱的分選腔內(nèi)形成循環(huán)往復、順序下移的下移磁場力，向下拉動多次聚合又多次強烈分散的磁團或磁鏈，由相對強大的旋轉(zhuǎn)上升水流沖帶出以連生體為主并含有一部分單體脈石和礦泥的磁選柱尾礦（中礦）。戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.1浮選機6.2重力選礦機械6.3磁選機6.4電選機6.5選前作業(yè)過程控制第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術6.4電選機戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.4.1電選機概述第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術電選機的工作原理1.選礦方法:電選是礦物在高壓電場作用下，利用礦物的電性差異而達到分選的一種選礦方法。2.電選和其他選礦方法不同，電選的分離過程是在高壓電場的條件下，主要是通過礦物電性這個內(nèi)因?qū)崿F(xiàn)的。φ370x600高壓電選機1.給礦裝置：給礦裝置由給礦斗、加熱器和給礦輥等組成。2.電暈電極與偏轉(zhuǎn)電極：電暈電極采用直徑小于0.2毫米的電暈絲張緊于銅制弧形支架上，形成弧形的電暈電極組。戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造16.1浮選機6.2重力選礦機械6.3磁選機6.4電選機6.5選前作業(yè)過程控制第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造1第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術磁性物含量測試儀原理示意圖風閥控制系統(tǒng)的組成重介分選控制系統(tǒng)原理1.礦漿磁性物含量測試方法：磁性物含量測試儀是測量重介質(zhì)懸浮液中磁性物含量的儀表，主要在選煤廠和鐵礦選礦廠中使用2.重介質(zhì)懸浮液密度檢測方法：重介質(zhì)懸浮液的密度是重介質(zhì)選礦/煤工藝過程中最重要的技術參數(shù)。3.跳汰選礦自動控制跳汰機過程控制主要包括兩個方面：一是重產(chǎn)物排出過程的控制，需要在保證床層分層穩(wěn)定的前提下，達到一定分離精度。二是床層分層過程的控制，應使選取的風、水操作制度能確保物料按密度進行分層，盡量減少不同密度層間的污染。6.5.1重力選礦過程控制6.5選前作業(yè)過程控制戰(zhàn)略性新興領域教材建設團隊-重型高端裝備制造1第6章選前作業(yè)機械及其智能化技術6.5.2磁力選礦過程控制6.5選前作業(yè)過程控制磁選工藝流程圖1.強磁選