3）空氣室與跳汰室寬度的比例空氣室的寬度與跳汰室的寬度之比值（即沖程系數(shù)）：塊煤跳汰機(jī)約為0.7~1.0，末煤跳汰機(jī)和混合入選跳汰機(jī)約為0.45~0.8。國外把跳汰機(jī)的背靠背或面對(duì)面地合并制造成雙室跳汰機(jī)。如圖2—5—9所示。圖2—5—9雙室跳汰機(jī)示意圖a—原聯(lián)邦德國維達(dá)格型；b—美國麥克納利型（2）排料機(jī)構(gòu)型式圖2—5—17跳汰機(jī)篩上排料機(jī)構(gòu)型式1—葉輪；2—擋板；3—鏈條；4—扇形閘門；5—帶活塞的氣缸；6—垂直閘門；7—坎板；8—閥門；9—浮標(biāo)閘門圖2—5—30數(shù)控氣動(dòng)立式滑閥工作系統(tǒng)1—高壓風(fēng)管；2—?dú)庠慈B體；3—電磁閥；4—?dú)飧祝?—定套；6—低壓風(fēng)箱；7—排氣風(fēng)箱；8—閥芯；9—手動(dòng)蝶閥；10—空氣室圖2—5—29SKT跳汰機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖2—5—33機(jī)械驅(qū)動(dòng)動(dòng)篩跳汰機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1—槽體；2—提升輪；3—擋；4—托輪；5—?jiǎng)雍Y；6—溜槽；7—排料輪；8—銷軸；9—拉桿（驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)）2.篩下空氣室跳汰機(jī)1）高桑跳汰機(jī)圖2—5—40兩段三產(chǎn)品高桑跳汰機(jī)第五章流膜分選技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)第一節(jié)概述第二節(jié)溜槽選礦第三節(jié)螺旋選礦第四節(jié)離心選礦第五節(jié)搖床選礦第一節(jié)概述在現(xiàn)有重力選礦法中，除利用礦粒在垂直介質(zhì)流中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的差異來實(shí)現(xiàn)分選過程外，還有利用礦粒在斜面水流中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的差異來進(jìn)行分選的方法，這種方法稱為斜面流選礦。斜面流選礦有兩種：即溜槽選礦與搖床選礦。它們?cè)谥亓x礦工藝中占有重要地位。斜槽中的水層厚度可有很大不同。處理粗粒級(jí)礦石的溜槽選礦，水層厚度從十?dāng)?shù)毫米到數(shù)百毫米，給礦粒度也由數(shù)毫米到數(shù)百毫米。這類設(shè)備過去應(yīng)用較多，目前已逐漸被淘汰。另一類處理細(xì)粒級(jí)（3~5mm以下）及礦泥（-0.074mm）的斜槽，礦漿呈薄層狀流過設(shè)備表面，水層厚度大者數(shù)毫米，小者1mm左右，是處理細(xì)粒和微細(xì)粒級(jí)礦石的有效手段，如搖床選礦，習(xí)慣上亦稱作流膜選礦?，F(xiàn)在得到了廣泛應(yīng)用。一、溜槽選礦溜槽選礦利用沿斜面流動(dòng)的水流進(jìn)行選礦的方法。在溜槽內(nèi)，不同密度的礦粒在水流的流動(dòng)動(dòng)力、礦粒重力（或離心力）、礦粒與槽底間的磨擦力等的因素作用下發(fā)生分層，結(jié)果使密度大的礦粒集中在下層，以較低的速度沿槽底向前運(yùn)動(dòng)，在給礦的同時(shí)排出槽外（這種溜槽稱為無沉積型溜槽）；或者是滯留于槽底（這種溜槽稱為沉積型溜槽），經(jīng)過一段時(shí)間后，間斷地排出槽外，密度小的礦粒分布在上層，以較大的速度被水流帶走。由此，不同密度的礦粒，在槽內(nèi)得到了分選，礦粒的的粒度和形狀也影響了分選的精確性。根據(jù)溜槽結(jié)構(gòu)和選別對(duì)象的不同，大致可分為粗粒溜槽和細(xì)粒溜槽兩類。粗粒溜槽通常是由木制或鋼板焊成的窄而長的斜槽，在槽底裝有擋板或粗糙的鋪物，槽中水層厚度達(dá)10~100毫米以上，水流速度較快，給礦粒度也由數(shù)毫米到數(shù)十毫米。這種溜槽主要用于選別砂金、砂鉑、砂錫及其它稀有金屬砂礦。在過去工業(yè)不發(fā)達(dá)時(shí)期，這類設(shè)備應(yīng)用較多，目前除選金尚有應(yīng)用外，其它已多被跳汰機(jī)所取代。細(xì)粒溜槽長度不大，槽底上一般不設(shè)擋板，少數(shù)情況鋪置粗糙的紡織物或帶格的橡皮板，多數(shù)即直接在木制底板、塑料板或水泥面上進(jìn)行選別。槽內(nèi)水深較薄，大者數(shù)毫米，小者1毫米左右，礦漿速度很小，呈薄層狀流過設(shè)備表面，習(xí)慣上稱作流膜選礦，它是處理細(xì)粒和微細(xì)粒級(jí)礦石的有效手段，現(xiàn)在得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)用途劃分，可分為選煤溜槽和選礦溜槽。多數(shù)溜槽選礦分選設(shè)備，其分選過程僅在重力場(chǎng)中進(jìn)行，但也有的設(shè)備，除重力場(chǎng)外，還同時(shí)提供離心力場(chǎng)，如螺旋選礦機(jī)、螺旋溜槽及離心選礦機(jī)等，更適宜細(xì)粒級(jí)及礦泥的分選。二、搖床選礦搖床選礦法是分選細(xì)粒物料時(shí)應(yīng)用最為廣泛的一種選礦法。由于在床面上分選介質(zhì)流流層很薄，故搖床屬于流膜選礦類的設(shè)備。它是由早期的固定式和可動(dòng)式溜槽發(fā)展而來。直到本世紀(jì)40年代，它還是與固定的平面溜槽、旋轉(zhuǎn)的圓形溜槽及振動(dòng)帶式溜槽劃分為一類，統(tǒng)稱淘汰盤。到了50年代，搖床的應(yīng)用日益廣泛，而且占了優(yōu)勢(shì)，于是便以不對(duì)稱往復(fù)運(yùn)動(dòng)作為特征，由眾多溜槽中獨(dú)立出業(yè)，自成體系。故過去也曾把搖床稱為淘汰盤。搖床的給料粒度一般在3mm以下，選煤時(shí)可達(dá)10mm，有時(shí)甚至可達(dá)25mm。搖床的分選過程，是發(fā)生在一個(gè)具有寬闊表面的斜床面上，床面上物料層的厚度較薄。根據(jù)分選介質(zhì)的不同，有水力搖床和風(fēng)力搖床兩種，但應(yīng)用最普遍是水力搖床。搖床選煤迄今已有整整百年的歷史了。1890年美國制造了第一臺(tái)選煤用的打擊式搖床，隨著不斷地革新與改進(jìn)，已逐漸發(fā)展成為選礦和選煤工業(yè)中一種主要的重力分選設(shè)備。由于煤與其伴生的硫化礦物密度差大，所以用以對(duì)細(xì)粒煤脫硫（選出硫黃鐵礦）效果較好。所以，美國、澳大利亞和前蘇聯(lián)等國，目前還有不少選煤廠用搖床分選細(xì)粒級(jí)煤。1957年以前，座落式單層搖床，因其單位面積處理量低，占面積大，對(duì)基礎(chǔ)的沖擊大等缺點(diǎn)，所以在選煤中使用受到限制，未能更普遍地應(yīng)用。1957年以后，由于新型搖床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)研制成功，多層懸掛式搖床的出現(xiàn)，使單機(jī)處理能力得到了提高，搖床選煤得以較快的發(fā)展。選礦用的搖床出現(xiàn)稍晚，至今也有90余年的歷史。選礦用搖床是在1896~1898年由威爾弗利（A.Wilfley）研制成功，采用偏心連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)床面作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。該搖床一直沿用至今，習(xí)慣上稱為威氏搖床。隨著在選礦中使用范圍的擴(kuò)大，現(xiàn)在搖床的型式已經(jīng)多樣化了。搖床主要用于處理鎢、錫、有色金屬和稀有金屬礦石。多層搖床和離心搖床用以分選煤炭和黑色金屬礦石，在金屬選礦中，搖床常作為精選設(shè)備與離心選礦機(jī)、圓錐選礦機(jī)等配合使用。第二節(jié)溜槽選礦在溜槽中，借助水流的沖力和槽的摩擦力利用顆粒密度、粒度和形狀的差異進(jìn)行分選的方法，稱溜槽選礦。這種方法在很久以前已被采用，廣泛地用于處理鎢、錫、金、鉑、鐵、某些稀有金屬礦石及煤等。目前在選別2~3mm以上粒級(jí)的粗粒金屬礦溜槽已很少使用了，處理2~0.074mm的礦砂溜槽及處理粒度小于0.074的礦泥溜槽還在廣泛應(yīng)用著。在選煤上,溜槽選煤由于分選效率低，用水量大，因此新設(shè)計(jì)的選煤廠已基本上不再采用,只在一些小型選煤廠中還保留著這種簡(jiǎn)單的、動(dòng)力消耗少的選煤方法。一、選煤溜槽溜槽選煤的所用設(shè)備叫選煤溜槽，選煤溜槽分為塊煤溜槽和末煤溜槽。目前，塊煤溜槽還在個(gè)別選煤廠使用；未煤溜槽由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作困難，已不使用了。選煤溜槽主要應(yīng)用于粗、中塊（100~10mm）的無煙煤及煙煤的分選，末煤用的較少。用于處理60（或50）mm以下的不分級(jí)原煤分選時(shí)，則需要將精煤產(chǎn)物中所含的不合格的粒級(jí)篩出，送入末煤溜槽或跳汰機(jī)中再選。（一）塊煤選煤溜槽的構(gòu)造圖2-6-1粗粒選煤溜槽示意圖

圖2-6-1是粗粒選煤溜槽結(jié)構(gòu)示意圖。它由槽身1、2、3、4及排料箱5、6組成。槽身斷面為矩形或梯形，槽面里面襯以耐磨襯板。在水槽頭部有主水管，在每個(gè)排料箱下接有頂水管，排料箱5、6分別與產(chǎn)物脫水斗子提升機(jī)7、8連接在一起。圖2-6-2排料箱構(gòu)造1—排料口；2—傾斜板；3—小軸；4—扇形閘門；5—角板閘門；6—手柄

圖2-6-2表示排料箱的構(gòu)造。排料箱的上口與溜槽槽底相接，下口與脫水斗式提升機(jī)相接。在排料箱內(nèi)沿流動(dòng)方向裝有一塊傾斜板，在它對(duì)面設(shè)有角板閘門，借助手柄可改變角板閘門的位置和排料口的大小。從傾斜板給入頂水，以阻止輕產(chǎn)物進(jìn)入排料口，并使其沿溜槽繼續(xù)向前移動(dòng)。此外，它還能改善物料的松散狀況，促進(jìn)物粒在繼續(xù)運(yùn)動(dòng)中按密度分層。在傾斜板下部和角板閘門之間裝有扇形閘門，用以控制重產(chǎn)物的排放速度。在扇形閘門上開有許多孔，使頂水能夠通過。扇形閘門裝在一根水平軸上，軸的一端與帶重錘的杠桿相連，后者用鐵鏈懸掛在上下擺動(dòng)的杠桿機(jī)構(gòu)上，使扇形閘門往返擺動(dòng)。調(diào)節(jié)扇形閘擺動(dòng)幅度、擺動(dòng)次數(shù)及角板閘門的位置，都可以改變重產(chǎn)物的排放速度。表2-6-1為塊煤溜槽的技術(shù)規(guī)格規(guī)

格

名

稱

主選溜槽

再選溜槽

溜槽長度（mm）

溜槽上寬（mm）

溜槽下寬（mm）

溜槽高度（mm）

溜槽前部傾角（0）

溜槽后部傾角（0）

排料箱間的距離（mm）

排料箱的上沖水速（m/min）

排料箱的上沖水量（m3/min）

排料箱的數(shù)目(個(gè))

入選原煤的粒度（mm）

設(shè)計(jì)處理能力（t/h）

8900

900

650

594

12040′

3030′

3000

105

18

2

<60

125

9600

650

650

594

14040′

3050′

3000

101

13

2

<60

50

（二）分選原理溜槽選煤是利用煤和矸石在斜面水流中運(yùn)動(dòng)的速度差進(jìn)行分選的。煤和水一起從溜槽頭部給入，由于槽身第一段傾角較大（α=13度），煤和矸石都具有較大速度。第一段使矸石很快沉落到槽底，在流變層緩慢移動(dòng)；當(dāng)物料進(jìn)入到平緩的第二段槽身后，矸石的速度更加緩慢，并逐漸堆積起來形成矸石床層；矸石床層繼續(xù)向前移動(dòng)，到達(dá)矸石排料口時(shí)排出槽外。在矸石床層以上的輕產(chǎn)物則以較快的速度隨水流越過矸石排料口繼續(xù)向前移動(dòng)，進(jìn)入第三段槽身。在第三段槽身中重復(fù)上述分層過程，中煤很快落入槽身流變層中，并從第二個(gè)排料箱中排出；精煤隨水流越過中煤排煤箱進(jìn)入溜槽的第四段，隨后經(jīng)過脫水篩排出溜槽。（三）塊煤選煤溜槽的工藝操作因素

1、給煤給入的原煤數(shù)量和質(zhì)量應(yīng)保持穩(wěn)定，給料要沿槽寬均勻分布，否則會(huì)出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，破壞正常分層。2、沖水從溜槽頭部給入的沖水決定著矸石床層的長度和厚度。矸石床層的起點(diǎn)可由水流浪花的位置看出，其厚度可用探桿探測(cè)。矸石床層厚度一般為200~300mm。3、頂水頂水太大時(shí)，重產(chǎn)物容易混入中煤和精煤中，分選下限提高，但如果頂水太小，將降低選煤槽的生產(chǎn)率，輕產(chǎn)物易落入排箱中，增加輕產(chǎn)物的損失。塊煤溜槽的總用水量約為6~7m3/t，其中主選溜槽

為4~5m3/t，再選溜槽為1.5~2m3/t。從排料箱給入的頂水量，每個(gè)約為0.5~1.4m3/t。4、排料在扇形閘門和角板閘門之間應(yīng)經(jīng)常充滿重產(chǎn)物。角板的位置、扇形閘門的擺幅和頻率都應(yīng)調(diào)節(jié)適當(dāng)，使重產(chǎn)物的排放量與其在入料中的含量相適應(yīng)。排放量太小，精煤就會(huì)受到重產(chǎn)物的污染，排放量太大，床層會(huì)變薄，將增加精煤在矸石中的損失。二、斜槽分選機(jī)斜槽分選機(jī)是近年來研制成功的一種新型重力選煤設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作容易，操作維護(hù)方便，基建和生產(chǎn)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，它是一種洗選臟雜煤，劣質(zhì)煤和跳汰機(jī)選矸，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，回收可然體的洗選設(shè)備，已在我國興安臺(tái)、袁莊、新河等選煤廠使用，并取得了較好的分選效果。（一）槽體結(jié)構(gòu)斜槽分選機(jī)（圖2-6-3)槽體斷面為矩形，整機(jī)鋼板焊接而成，分上、中、下三段，也稱為輕產(chǎn)品段，入料段和重產(chǎn)品段，在上、下段的槽體中各設(shè)一塊帶有若干隔板的調(diào)節(jié)板，每塊調(diào)節(jié)板的位置可根據(jù)工藝要求通過與之相連的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整調(diào)節(jié)板的位置，可以改變槽體內(nèi)工作區(qū)的斷面，從而造成適宜湍流度的上升流，被選物料進(jìn)入槽體中段后分成兩股物料流，輕產(chǎn)物由分選介質(zhì)流帶入上段，進(jìn)一步分選后排出槽體，重產(chǎn)物克服與之相逆的水流進(jìn)入下段，由脫水斗式提升機(jī)運(yùn)出。

圖2-6-3斜槽分選機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖1—上調(diào)節(jié)板；2—下調(diào)節(jié)板項(xiàng)目

XSF

600×550

XSF

500×600

XSF

400×650

XSF

300×500

入選物料

粒度，mm

處理能力，t/h

外形尺寸（長×寬×高），mm

斜槽重量，Kg

斜槽進(jìn)水口壓力，MPa

進(jìn)水口直徑，mm

調(diào)節(jié)板隔板高度，mm

調(diào)節(jié)板隔板間距，mm

電動(dòng)機(jī)型號(hào)

轉(zhuǎn)數(shù)，r/min

功率，KW

選矸石

＜100

40~50

500×600×550

2000

約0.05

200

80~170

180

劣質(zhì)煤

＜80

20~45

5300×500×600

1342

約0.05

JO3-2255-40

1480

5.5

原煤排矸

＜200

25~40

5000×400×650

1400

0.04~0.05

150

110~170

250

劣質(zhì)煤

＜50

~12

4000×300×500

約0.05

100~150

220

表2-6-2我國斜槽分選機(jī)的技術(shù)規(guī)格（三）斜槽分選機(jī)工藝操作1．調(diào)節(jié)用水量調(diào)節(jié)用水量，實(shí)際上是改變輸送介質(zhì)流的速度使之造成適宜的湍動(dòng)流。調(diào)節(jié)用水量包括調(diào)節(jié)從槽體下部給入的水量和同原煤一起進(jìn)入槽體的水量，前一種水量決定重產(chǎn)品的段的水流速度；前后兩種水量共同決定輕產(chǎn)品段的水流速度，這兩種水量應(yīng)與重產(chǎn)品段和輕產(chǎn)品段通過能力相適應(yīng)。以保證工作區(qū)內(nèi)分選密度的相對(duì)穩(wěn)定。如果入料穩(wěn)定，正常用水量為3.5~4m3/t，若入料被波動(dòng)程度較大，用水量應(yīng)加大到5~6m3/t。2．變換調(diào)節(jié)板位置改變調(diào)節(jié)板位置，實(shí)際上是改變槽體內(nèi)部通流區(qū)的斷面大小，從而改變輕、重物料流之間的接觸面積，以利于各密度級(jí)物料朝著各自密度區(qū)運(yùn)動(dòng)，并改變輕、重產(chǎn)品的排卸量。一般而言，斜槽主要用排矸，為了減少煤的損失，操作中主要調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)板，以控制矸石排卸的質(zhì)量和數(shù)量?？偲饋砜?，斜槽分選機(jī)的操作比較簡(jiǎn)單，在正常生產(chǎn)情況下，是需根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的變化情況，略加調(diào)節(jié)用水量或改變調(diào)節(jié)板位置。當(dāng)矸石產(chǎn)品中帶煤量較大時(shí)，可適當(dāng)加大頂水量或下調(diào)下調(diào)節(jié)板，減少矸石排放口，上提上調(diào)節(jié)板，擴(kuò)大輕產(chǎn)品排放口。減慢矸石排放速度，增加其它密度級(jí)物料從中分離出來的機(jī)率。反之，如果精煤產(chǎn)品受污染過多，則減少進(jìn)水量或下調(diào)上調(diào)節(jié)板，上提下調(diào)節(jié)板，加速矸石排放，防止重產(chǎn)物過多地進(jìn)入精煤產(chǎn)品中去。（四）分選效果XSF500×600型斜槽分選機(jī)分選粒度為80~0mm的劣質(zhì)煤當(dāng)入料灰分為58%左右時(shí)，可獲得灰分為23~28%的商品煤和灰分為80%以上的矸石，處理能力每小時(shí)為20~45t。循環(huán)水量大，每小時(shí)達(dá)200~320m3，不完善度I為0.16~0.18。XSF400×650型斜槽分選機(jī)分選粒度大于20mm級(jí)原煤，入料灰分為45%左右時(shí)，可獲得灰分為23%左右的商品煤和灰分為80%以上的矸石。分選效率相當(dāng)高，特別是大于50mm級(jí)，數(shù)量效率均在95%左右，不完善度I值為0.12左右。小顆粒的各項(xiàng)分選指標(biāo)不如大顆粒的分選指標(biāo)好，在小顆粒的矸石中，大于1.8g/cm3含量低于85%，跑煤較多，其質(zhì)量有待進(jìn)一步改善。斜槽分選機(jī)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維修方便、生產(chǎn)能力大、無動(dòng)力的選矸裝置。具有投資少、收效快的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是洗水用量較大，但對(duì)洗水要求不嚴(yán)格。它可廣泛地使用于處理劣質(zhì)煤、臟雜煤和代替人工揀矸，以充分回收、利用煤炭資源和提高煤炭質(zhì)量。尤其適用于沒有選煤廠的中、小型動(dòng)力煤煤礦和地方煤礦。第三節(jié)螺旋選礦將一個(gè)窄的溜槽繞垂直軸線彎曲成螺旋狀，便構(gòu)成螺旋選礦機(jī)或螺旋溜槽。螺旋選礦機(jī)最早（1941年）由美國漢弗萊（I.B.Humphreys）制成。故國外常稱作漢弗萊分選機(jī)。螺旋溜槽出現(xiàn)較晚，大約是在六十代末期開始在工業(yè)上使用。它與螺旋選礦機(jī)不同之處是具有較寬和較平緩的槽底，因而適于處理更細(xì)粒級(jí)的原料。礦漿在這兩種設(shè)備上回轉(zhuǎn)流動(dòng)所具有的慣性離心加速度同重力加速度相比大約在同一數(shù)量級(jí)內(nèi)，均是影響選別的重要因素。我國近年來已研制回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的螺旋溜槽，對(duì)某些礦石選別效果較好。一、螺旋選礦機(jī)螺旋選礦機(jī)的主體工作部件是一個(gè)螺旋形溜槽。螺旋有3~5圈，用支架垂直地安裝起來，如圖2-6-4所示。螺旋槽的斷面為拋物線或橢圓形的一部分。槽底在縱向（沿礦流流動(dòng)方向）和橫向（徑向）均有相當(dāng)?shù)膬A斜度。礦漿自上部給入后，在沿槽流動(dòng)過程中發(fā)生分層。進(jìn)入底層的重礦物顆粒趨于向槽的內(nèi)緣運(yùn)動(dòng)，輕礦物則在快速的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中被甩向外緣。于是密度不同的礦物即在槽的橫向展開了分帶。沿內(nèi)緣運(yùn)動(dòng)的重礦物通過排料管排出。由最上方第1~2個(gè)排料管得到的重產(chǎn)物質(zhì)量最高，以下產(chǎn)物質(zhì)量降低。在槽的內(nèi)緣給入沖洗水，有助于提高精礦的質(zhì)量。尾礦由槽的末端排出。

圖2-6-4螺旋選礦機(jī)圖2-6-5螺旋溜槽內(nèi)上下層流運(yùn)動(dòng)軌跡1—給礦槽；2—沖洗水導(dǎo)槽；3—螺旋槽；；實(shí)線—上層液流運(yùn)動(dòng)軌跡；4—連接用法蘭盤5—尾礦槽；虛線一下層液流運(yùn)動(dòng)軌跡6—機(jī)架；7—重礦物排出管；（一）螺旋選礦機(jī)的分選原理螺旋選礦機(jī)內(nèi)，物料之所以得到分選，主要是由于受水流特性的影響。液流的流動(dòng)特性。液流自上端進(jìn)入槽體，沿螺旋槽向下作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱為主流或縱向流。與此同時(shí)，液流又在橫向作環(huán)流運(yùn)動(dòng)稱為副流或橫向環(huán)流。該兩種運(yùn)動(dòng)的合成即為螺旋流。如圖2-6-5所示。在螺旋槽上層的液流既向上又向外便形成為上螺旋線，而下層的液流則既向下又向內(nèi)便成為下螺旋線。從槽的內(nèi)側(cè)至外側(cè)，它的流膜厚度逐漸增大，流速也逐漸加大，液流由層液逐變?yōu)槲闪?。液流的厚度和流速主要決于螺旋槽斷面形狀。當(dāng)橫向傾角和螺距一定時(shí)，增大流量，濕周向外擴(kuò)展，使流膜厚度增大，流速亦加大即紊動(dòng)度增大，但是對(duì)內(nèi)緣流動(dòng)特性影響不大。該流動(dòng)特性使螺旋選礦機(jī)能夠在礦漿體積有較大變化時(shí)，對(duì)分選效果影響不大。圖2-6-6礦粒在螺旋槽面上的分層1—重礦物細(xì)顆粒；2—重礦物粗顆粒；3—輕礦物細(xì)顆粒；4—輕礦物粗顆粒；5—礦泥分層后，即形成了以重產(chǎn)物為主的下部流動(dòng)層和以輕產(chǎn)物為主的上部流層。下層顆粒群密集度大，并與槽體接觸，又受到上面的壓力，因而，其運(yùn)動(dòng)阻力大。處在上部流動(dòng)層的顆粒恰好相反，所以它們所受阻力較小。因此，增大了上、下流動(dòng)層間的速度差，輕礦物顆粒位于縱向流速高的上層液流中，因而派生出較大的慣性離心力，并同時(shí)受到橫向環(huán)流所給予的向外流體動(dòng)壓力，這兩種力的合力大于顆粒的的重力分力和摩擦力，所以輕礦物顆粒向槽的外緣移動(dòng)。重礦物顆粒處于縱向流速較低的下層液流，因而具有較小的慣性離心力，其重力分力和橫向環(huán)流所給予向內(nèi)的流體動(dòng)壓力，這兩項(xiàng)力也大于顆粒的慣性離心力和摩擦力，所以推動(dòng)重礦物顆粒富集于內(nèi)緣。而懸浮在液流中的礦泥被甩到了槽的最外緣，中間密度的連生體則占據(jù)著槽的中間帶。礦粒在螺旋槽面上的分層如圖2-6-7。

圖2-6-7礦粒在螺旋槽面上的分帶1—重礦物細(xì)顆粒；2—重礦物粗顆粒；3—輕礦物細(xì)顆粒；4—輕礦物粗顆粒；5—礦泥（二）影響螺旋選礦機(jī)工作的因素影響選別的因素包括結(jié)構(gòu)因素和操作因素。前者有螺旋直徑、槽的橫斷面形狀、螺距和螺旋圈數(shù)等；后者有給礦體積、給礦濃度、沖洗水量以及礦石性質(zhì)等。螺旋的直徑D是代表螺旋選礦機(jī)規(guī)格并決定其它結(jié)構(gòu)參數(shù)的基本參數(shù)。研究表明，處理1~2毫米的粗粒級(jí)原料，應(yīng)當(dāng)采用直徑1000毫米以上的螺旋；處理1~0.074毫米的原料時(shí)，螺旋直徑對(duì)選別影響不大。目前常用螺旋選礦規(guī)格為直徑600毫米。螺距h決定了螺旋的縱向傾角，因此影響了礦漿在槽內(nèi)的流動(dòng)速度與流膜厚度。選別細(xì)粒物料的螺距要大于處理粗粒物料的螺距。工業(yè)型螺旋選礦機(jī)的螺距（h/D）為0.4~0.6。螺旋槽橫斷面形狀與橫向傾角。常用的斷面形狀見圖2-6-8。橢圓形斷面用于礦砂的選別中，橢圓的水平半徑與垂直半徑的比值（B/A）為2∶1~4∶1，選別粒度大的用小比值，選別粒度小的用大比值。螺旋槽圈數(shù)決于礦石分層和分帶所需運(yùn)行的距離。試驗(yàn)查明，水流由內(nèi)緣運(yùn)行到外緣行經(jīng)的距離約為1圈半。但對(duì)礦粒來說則遠(yuǎn)大于此數(shù)，處理砂礦時(shí)螺旋槽有4圈已足夠用，處理難選的礦石則應(yīng)增加到5~6圈。為了增加單位面積的處理量，可將螺旋槽嵌套組裝，用增加頭數(shù)的辦法解決。圖2-6-8常見的螺旋槽斷面形狀（a）一橢圓形溜槽斷面；(b)一立方拋物線形溜槽斷面給礦濃度和洗滌水的影響：螺旋選礦機(jī)可有較寬的給礦濃度范圍，在固體重量占10~35%時(shí)，對(duì)分選指標(biāo)影響不大。而當(dāng)濃度在適宜值時(shí)，給礦體積在較寬范圍變化對(duì)選別指標(biāo)影響也不大。由于受離心力作用常使槽的內(nèi)緣礦粒脫水，為了改善礦沿槽移動(dòng)并提高精礦品位，常須在槽的內(nèi)緣噴注沖洗水，以清洗混入精礦帶的輕礦物顆粒。加入的水量視精礦質(zhì)量要求與重礦物顆粒沿槽移動(dòng)情況而定。給礦性質(zhì)：給礦粒度大小、礦石中輕、重礦物的密度差別、形狀差別等都對(duì)選別有明顯影響。這些是不能調(diào)節(jié)的因素，但在選用螺旋選礦機(jī)時(shí)，都是應(yīng)該注意的。（三）螺旋選礦機(jī)的應(yīng)用螺旋選礦機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單位處理能力大（可達(dá)搖床的10倍）、本身不需動(dòng)力、操作維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是機(jī)身高度大，給礦和循環(huán)的中礦需砂泵輸送?？梢杂糜谔幚礤a、鎢、鉻、鈦、鋯、鈮、鉭等有色及稀有金屬砂礦與脈礦，也可用于選別弱磁性及非磁性礦石、磷酸鹽及含云母的非金屬礦石等。螺旋選礦機(jī)最大給礦粒度允許到12mm，但其中重礦物顆粒則不宜超過2mm，有效回收粒度范圍是7~0.075mm，最低可到0.04mm。螺旋選礦機(jī)在加拿大、美國和新西蘭曾大量用于選別砂鐵礦石。在前蘇聯(lián)則用于處理低品位的有色和稀有金屬礦石。我國在50年代用即用陶瓷、廢輪胎制成了螺旋選礦機(jī),用于選別砂錫礦石。60年代以后為適應(yīng)紅鐵礦和稀有金屬砂礦選礦的需要又制造了復(fù)合隨圓斷面的鑄鐵及玻璃鋼螺旋選礦機(jī)。國產(chǎn)的螺旋選礦機(jī)的規(guī)格、技術(shù)性能列于表2-6-3。表2-6-3國產(chǎn)螺旋選礦機(jī)技術(shù)規(guī)格和性能型號(hào)

FLX-1

FLX-2

FLX-3

XZLD

XZLD

螺旋直徑(mm)

600

600

600

600

600

螺距

330

360

360

360

360

螺旋槽斷面形狀

兩橢圓弧線與一條直線組成的復(fù)合橢圓

兩橢圓弧線用一條與水平線成10

1夾角的長36mm直線相連結(jié)構(gòu)成

圈數(shù)

5

5

5

4

5

外形尺寸(mm)

880×2430

880×2460

880×2354

處理能力t/h

1~1.5

1~1.5

1~1.5

總重量(t)

400

400

98

我國廣西橫縣礦產(chǎn)站應(yīng)用安裝在35t/h的采砂船上的φ600mm螺旋選礦機(jī)，處理含鈦鐵礦的河谷砂礦，給礦粒度為4~0.1mm，分選指標(biāo)見表2-6-4。表2-6-4螺旋選礦機(jī)處理鈦鐵礦的指標(biāo)

產(chǎn)品

產(chǎn)率(%)

品位(%TiO2)

回收率(%)

富集比倍(

作業(yè)條件

精礦

尾礦

18.11

81.89

30.48

0.28

96.01

3.99

5.3

給礦

100.00

5.75

100.00

處理量1.88t/臺(tái)·h沖洗水25L/min

給礦濃度22~25%

螺旋選礦機(jī)，也可用來分選煤炭,如SML900螺旋分選機(jī)是處理煤泥的分選設(shè)備，其結(jié)構(gòu)如圖2-6-9所示。

圖2-6-9SML900螺旋分選機(jī)外形1—礦漿分配器；2—給料管；3—穩(wěn)定槽；4—變徑槽；5—中心柱；6—分選槽；7—排料槽；8—產(chǎn)品排料管礦漿通過量不宜過大，否則產(chǎn)品質(zhì)量下降。給料濃度也適當(dāng),否則影響松散的分層和分帶。SML900螺旋分選機(jī)的入料粒度以2~0.1mm為宜。螺旋分選機(jī)作為粗煤泥的精選設(shè)備，已取得了較好的分選效果。如良莊煤泥，其可選性為易選；從粒度特性來看，粗粒級(jí)灰分低，細(xì)粒級(jí)灰分高。入選煤泥灰分為13.2%~19.0%。選后精煤灰分為9.40%~11.90%，分選密度為1.78g/cm3，數(shù)量效率可達(dá)86%~97%?？赡芷頔值為0.15，不完善度I值為0.19，降硫率18%~31%。分選粒度下限可達(dá)0.1mm，每臺(tái)處理能力為5~5.5t/h。圖2-6-10φ2000四頭螺旋溜槽外形1．螺旋滾筒選煤機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)螺旋滾筒選煤機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2-6-11。自生介質(zhì)螺旋滾筒選煤機(jī)主要由螺旋分選筒、滾筒驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)料溜槽、介質(zhì)管道和機(jī)架等部件組成。螺旋分選機(jī)是由一段圓柱形筒體和一段圓錐形筒體組成。筒體內(nèi)壁等分均布三頭螺旋隔條，螺旋隔條上開有長孔，這些螺旋隔條具有雙重功能：一方面是將矸石旋起來并排出筒外；另一方面又提供了一個(gè)動(dòng)力效應(yīng)，即產(chǎn)生相對(duì)于下降流的上升或上推效應(yīng)。滾筒由膠輪支撐，筒體傾斜安裝在機(jī)架上。為防止其軸向移動(dòng)，筒體兩側(cè)各裝一個(gè)軸向止推膠輪，支撐在止推盤上。傳動(dòng)裝置由電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)、主動(dòng)支撐膠輪使?jié)L筒回轉(zhuǎn)。進(jìn)料溜槽一直伸入螺旋分選筒內(nèi)，物料由溜槽送入筒內(nèi)。介質(zhì)管道平行布置在進(jìn)料溜槽的一側(cè)。

圖2-6-11螺旋滾筒選煤機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖原煤隨一定速度的介質(zhì)流給入螺旋分選筒的中部，滾筒在其驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下，作逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，筒內(nèi)物料及礦漿隨筒體的回轉(zhuǎn)，在筒內(nèi)螺旋隔條的作用下，作連續(xù)提升—跌落運(yùn)動(dòng)，由于精煤相對(duì)于介質(zhì)的密度差小，而矸石相對(duì)于介質(zhì)的密度差大，因此，在介質(zhì)中矸石的沉降速度較精煤塊。在筒體的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中，精煤和矸石得到充分的分層，精煤處于流體上層，在介質(zhì)流的攜帶下越過一道道螺旋隔條，到排料端排出；而沉在流體下部筒壁上的矸石，則被螺旋隔條輸送到滾筒的另一端排出。滾筒內(nèi)精煤和矸石的分離是在分選介質(zhì)、筒體旋轉(zhuǎn)、螺旋隔條的綜合作用下連續(xù)進(jìn)行的。3.應(yīng)用效果LZT18/90型自生介質(zhì)螺旋滾筒選煤機(jī)在福建永定礦務(wù)局選煤廠進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)。入選原煤為無煙煤，灰分在40%以上；當(dāng)入選粒度為100~13mm級(jí)時(shí)，入選原煤屬高灰、高硫煤，但灰分隨粒度減小而逐漸降低，煤質(zhì)較脆；當(dāng)精煤灰分要求小于20%時(shí)，理論分選密度大體在2.3~2.4g/cm3之間，分選密度±0.1含量小于10%，為極易選煤。自生介質(zhì)螺旋滾筒選煤機(jī)也能適應(yīng)難選煤分選，當(dāng)分選密度±0.1含量為50.46%的原煤入選時(shí)，其數(shù)量效率為97.32%，E值為0.053。應(yīng)用實(shí)踐證明，該設(shè)備及工藝投資省，建廠快，占地面積小，省水、省電，生產(chǎn)費(fèi)用低，特別適合中小選煤廠。第四節(jié)離心選礦離心選礦是利用微細(xì)礦粒在離心力場(chǎng)中所受離心力大大超過重力，加速礦粒的沉降，擴(kuò)大不同密度礦粒沉降速度的差別，從而強(qiáng)化分選的重選方法。利用離心選礦法處理微細(xì)粒礦泥所用的主要設(shè)備就是離心選礦機(jī)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單位面積處理量大、回收粒度下限低等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為鎢、錫礦泥重選的主要設(shè)備之一。一、離心選礦機(jī)的結(jié)構(gòu)和分選過程圖2-6-12是標(biāo)準(zhǔn)的φ800×600離心選礦機(jī)結(jié)構(gòu)圖。設(shè)備的主要部件為一截錐形轉(zhuǎn)鼓4，給礦端直徑為800毫米，向排礦端直線增大，坡度（半錐角）為3~5°。轉(zhuǎn)鼓的斜長為600毫米。借錐形底盤5將轉(zhuǎn)鼓固定在中心軸上，并由電動(dòng)機(jī)12帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。上給礦嘴3和下給礦嘴13伸入到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，礦漿由給礦嘴噴出順切線方向附著在鼓壁上，在隨著轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，并沿鼓壁的斜面流動(dòng)，構(gòu)成為在空間的螺旋形運(yùn)動(dòng)軌跡。圖2-6-12φ800×600離心選礦機(jī)構(gòu)造圖1—給礦斗2—沖礦嘴；3—上給礦嘴；4—轉(zhuǎn)鼓；5—底盤；6—接礦槽；7—防護(hù)罩；8—分礦器；9—皮膜閥；10—三通閥；11—機(jī)架；12—電動(dòng)機(jī)；13—下給礦嘴；14—洗滌水嘴；15—電磁鐵二、離心選礦機(jī)的分選原理流膜在離心機(jī)內(nèi)既隨鼓壁作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又沿鼓壁傾斜作軸向運(yùn)動(dòng)。東北工學(xué)院曾以清水在φ400×300毫米實(shí)驗(yàn)室型離心機(jī)內(nèi)作考查，得出液流沿鼓壁的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如圖2-6-13所示。

圖2-6-13流膜在轉(zhuǎn)鼓面上的流動(dòng)的情況礦漿由給礦嘴噴出給到轉(zhuǎn)鼓，由于噴出速度（1~2米/秒）大大低于轉(zhuǎn)鼓線速度（14~15米/秒或更高），于是礦漿因慣性力而滯后于鼓壁運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)了切向滯后速度，隨著流動(dòng)時(shí)間的延長，粘滯力有力地克服慣性力，使礦漿與鼓壁間的速度差愈來愈小。從給礦端到排礦端，礦漿相對(duì)鼓壁的切向流速分布如示意圖2-6-14所示。流膜沿厚度方向（徑向）相對(duì)于鼓壁的流速分布，見圖2-6-15。圖2-6-14流膜切線流速沿軸向圖2-6-15流膜切線流速的變化規(guī)律沿徑向的變化規(guī)律礦漿沿軸向的運(yùn)動(dòng)主要是在慣性離心力作用下發(fā)生。軸向流速沿厚度的分布與一般斜面流相同。離心機(jī)內(nèi)液流運(yùn)動(dòng)的合速度和方向即是上述切向速度與軸向速度的向量和，相對(duì)于地面而言：礦漿質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的跡線表現(xiàn)為一空間螺旋線。由于流膜沿軸向上下層運(yùn)動(dòng)速度的不同，上層與下層螺旋運(yùn)動(dòng)的螺距并不相同。上層液流螺距將大于下層。因此分層后位于上層的輕礦物可