一種新型重選設(shè)備在選礦工藝中的應(yīng)用與實(shí)踐

包 喆，胡慶陽，孫琪偉

（山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司三山島金礦，山東 萊州 261442）

1 應(yīng)用背景

膠東某黃金礦山選礦廠始建于20世紀(jì)80年代，設(shè)計(jì)處理能力1500t/d，隨著資源整合及生產(chǎn)布局調(diào)整，期間經(jīng)歷數(shù)次擴(kuò)產(chǎn)改造，處理能力增加至6000t/d。2018年7月，由于礦區(qū)淺部資源減少，根據(jù)生產(chǎn)需要再次對(duì)該選礦流程進(jìn)行改造。改造歷時(shí)兩個(gè)月，拆除原浮選設(shè)備，在原磨浮工藝基礎(chǔ)上，將浮選工藝改為重選工藝，增加跳汰機(jī)、搖床、尼爾森等設(shè)備，主要處理地表氧化礦，用以回收粗顆粒金和單體金。

由于改擴(kuò)建項(xiàng)目空間限制，設(shè)計(jì)之初在每段磨礦系列球磨機(jī)溢流端增設(shè)一臺(tái)JT2-2型鋸齒波跳汰機(jī)。經(jīng)過跳汰后的精礦給入搖床精選，搖床選用4臺(tái)6-S雙層搖床。

其中，JT2-2型鋸齒波跳汰機(jī)屬于單列雙室下動(dòng)式跳汰機(jī)，由篩板、水流均分裝置、橡膠隔膜、彈簧以及傳動(dòng)裝置組成，該設(shè)備利用水作為選礦介質(zhì)，根據(jù)有用礦物與礦石的密度差進(jìn)行分選。理論小時(shí)處理量5噸～10噸。在經(jīng)過幾個(gè)月的生產(chǎn)過程中，隨著處理量的不斷增加，該設(shè)備已無法滿足生產(chǎn)需要。加上地表礦副產(chǎn)礦石性質(zhì)復(fù)雜，設(shè)備跳汰效果并不理想，篩網(wǎng)板結(jié)嚴(yán)重，造成一段時(shí)間金屬回收率低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，部分金屬流失，造成資源浪費(fèi)，同時(shí)嚴(yán)重影響生產(chǎn)任務(wù)的完成。

為解決上述問題，經(jīng)作者充分考察論證，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，決定對(duì)選礦車間一段磨礦中的跳汰工藝進(jìn)行升級(jí)改造，放棄現(xiàn)用鋸齒波跳汰機(jī)，在1#分級(jí)機(jī)的溢流端增加一臺(tái)新型的隔膜跳汰機(jī)，以確保金屬回收率，避免金屬流失。

2 改造工藝及原理

（1）經(jīng)改造后的重選工藝，待磨礦石給入格子型球磨機(jī)進(jìn)行一段磨礦，該磨機(jī)排礦流入跳汰機(jī)重選，跳汰機(jī)精礦流入搖床精選，搖床精礦泵入原有的精礦脫水工序，跳汰機(jī)尾礦流入分級(jí)機(jī)。分級(jí)機(jī)返砂返回一段磨機(jī)再磨，分級(jí)機(jī)溢流自流入旋流器給礦泵池后再泵入旋流器分級(jí)，旋流器溢流進(jìn)入浮選工序。旋流器沉砂給入用于第二段磨礦的溢流型球磨機(jī)再磨礦，溢流型磨機(jī)排礦流入尼爾森選礦機(jī)重選，尼爾森選礦機(jī)尾礦也自流入旋流器給礦泵池分級(jí)，尼爾森選礦機(jī)精礦作為產(chǎn)品一種單獨(dú)產(chǎn)品銷售。工藝流程圖如圖1所示。

圖1 選礦車間工藝流程圖

（2）正弦波跳汰周期原理：

由圖2所示的偏心連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)跳汰機(jī)隔膜，從而推動(dòng)水流運(yùn)動(dòng)時(shí)即可形成正弦跳汰周期曲線，如圖3所示。正弦跳汰周期具有相同的上升和下降水速度及作用時(shí)間。

圖2 偏心連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意圖

圖3 正弦跳汰周期曲線示意圖

在交變水流跳汰機(jī)中為了習(xí)慣礦石性質(zhì)和設(shè)備條件，跳汰機(jī)周期曲線可有水流上升、相對(duì)停止和水流降低三個(gè)特征段。不一樣的周期曲線體現(xiàn)了不一樣的連續(xù)時(shí)刻份額。慢速上升的周期曲線。但因床層較長(zhǎng)時(shí)刻處于流體動(dòng)力效果下，故合適分選窄粒級(jí)礦石。疾速上升的周期曲線。水流疾速上升可將床層全體抬起，然后水流緩慢降低，然后減小與床層的相對(duì)速度。有利于按礦藏密度差分層，近年的液壓傳動(dòng)跳汰機(jī)及凸輪傳動(dòng)跳汰機(jī)較多選用。帶停止期的周期曲線，又稱邁耶曲線。床層可在急速上升的水流中被全體抬起，然后水流停止，相對(duì)水速：減小，松懈期長(zhǎng)，設(shè)備處置量大，選煤用無活塞跳汰機(jī)選用相似這種周期。上升水流應(yīng)具有較大的正加速度和較小的負(fù)加速度；降低水流則應(yīng)具有較小的正加速度和較大的負(fù)加速度。降低水流的吸入效果是跳汰分層的一個(gè)方面，它可以改進(jìn)窄等級(jí)及不分級(jí)礦粒的跳汰效果，可是吸入效果的強(qiáng)度及連續(xù)時(shí)刻應(yīng)根據(jù)質(zhì)料的性質(zhì)來挑選。

3 改造方案

在上圖一段分級(jí)機(jī)的溢流端，作者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)尺寸，在分級(jí)機(jī)下選擇了合適的位置，與廠家充分溝通，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)尺寸定制了一臺(tái)新型正弦波隔膜梯形跳汰機(jī)。分級(jí)機(jī)溢流礦漿通過管路自流至跳汰機(jī)進(jìn)料端，跳汰機(jī)篩面孔目為0.75mm，富集后物料通過管路自流至搖床進(jìn)行選別；跳汰機(jī)篩上尾礦進(jìn)入集料箱，尾礦管路安裝至現(xiàn)有的墻面上，通過管路按一定比例自流至原礦泵池，進(jìn)入水力旋流器進(jìn)行二次分級(jí)。

該系列跳汰機(jī)屬于新型產(chǎn)品，是一種大型的跳汰設(shè)備，梯形跳汰機(jī)共有8個(gè)跳汰機(jī)，分為兩列，毎列4室，跳汰面呈梯形，并列的兩室共用一個(gè)傳動(dòng)箱傳動(dòng)，傳動(dòng)箱的往復(fù)桿與前鼓動(dòng)盤連接，并借連接管與后鼓動(dòng)盤連成一體。當(dāng)往復(fù)桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，分別安裝在機(jī)器側(cè)壁的前后隔膜，則沿水平方向做此進(jìn)彼退的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而迫使跳汰室內(nèi)的水做上升下降運(yùn)動(dòng)。隔膜和連接管都裝在機(jī)器外面，維修和更換隔膜都很方便。

各并列室的沖程、沖次可單獨(dú)調(diào)節(jié)，組成不同的跳汰制度，以充分發(fā)揮每個(gè)室的作用。第一并列室礦漿流速快，礦層厚，應(yīng)配以大沖程，小沖次，以回收粗粒重礦物。第四并列室礦漿流速慢、床層薄，應(yīng)配以小沖程、大沖次，以回收細(xì)粒重礦物。第二、三并列室介于第一、四并列室之間。從第一并列室到第四并列室，沖程依次減小，沖次相應(yīng)增大。

該設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)，適用于中、細(xì)顆粒的選礦，可有效回收下限為53微米的金屬，廣泛適用于赤鐵礦，褐鐵礦，砂金礦，錳礦等，理論處理量可達(dá)到20噸/小時(shí)～30噸/小時(shí)，由變頻器分別控制4臺(tái)1.5KW電機(jī)，做到頻率可調(diào)。

4 改造效果及效益分析

經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，跳汰機(jī)安裝不需要提前進(jìn)行土建基礎(chǔ)制作，僅需在原有平臺(tái)新增鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)即可，大大縮短了施工周期。

整個(gè)安裝過程可在選礦車間設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下進(jìn)行，安裝完畢后僅需停車8小時(shí)～24小時(shí)進(jìn)行管路對(duì)接與試車。整個(gè)項(xiàng)目從立項(xiàng)到完成，僅用15天，最大限度確保了金屬品位，減少金屬流失。

5 結(jié)論

通過正弦波隔膜梯形跳汰機(jī)改造和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理穩(wěn)定跳汰機(jī)工作狀態(tài)，選礦車間跳汰+搖床選礦效果有明顯提高，一段重選回收率增加明顯，重選回收率提高3%～5%，一段重選尾礦較改造前降低0.125g/t。

同時(shí)，減輕浮選壓力，提高選礦總回收率。通過本技術(shù)改造和應(yīng)用實(shí)踐，根據(jù)作者取樣分析，年創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益500余萬元。