煤系硫鐵礦的粒度對搖床分選的影響

一、床頭效率與入料粒度

目前，煤系硫鐵礦所使用的搖床有懸掛菱形四層搖床，懸掛三層搖床和少量云錫式單層搖床。多層搖床均采用多偏心慣性床頭，單層搖床采用凸輪杠桿床頭。這兩種床頭結(jié)構(gòu)，原理各不相同，因而床頭效率也不一樣。表1列出兩種床頭效率系數(shù)。從表中看出，慣性床頭的效率系數(shù)E1、Cg均低于凸輪杠桿床頭，最為重要的E1值在通常情況下也不過1.60左右。但是對于分選細粒必須的E2值則優(yōu)于凸輪杠桿床頭，且高速范圍大，有較好的適應(yīng)性。所以慣性床頭分選細粒較分選粗粒更具有優(yōu)越性。

為了弄清床頭效率對分選的影響程度，南桐煤礦選煤廠在盡量保證分選條件相似的情況下，對菱形四層搖床與單層搖床作了對比試驗。試驗所選擇的各個參數(shù)是在不分級入選的條件下兩種搖床所能取得的最佳分選效率。

從對比試驗結(jié)果可以看出兩種搖床的精礦回收率相近，分選的總體效果差不多，但就其各粒級回收來看，單層搖床大于0.833mm粒級回收率為79.00%，四層搖床為76.50%，該粒級對入料的回收率比四層搖床高4.87%；小于0.833mm粒級，四層搖床各粒級回收率均較單層搖床好，對入料回收率比單層搖床高5.90%。

多層搖床不僅是在不分級入選，床頭參數(shù)不太適合于粗粒分選時出現(xiàn)對粗粒分選效率低的情況，即在水力分級，床頭參數(shù)與所選粒度相適應(yīng)的條件下，所得到的分選效果仍然與之類似。王鳳礦選煤廠選硫車間的生產(chǎn)實踐就是一個例證，表2是該選硫系統(tǒng)水力分級入選四層搖床分選結(jié)果。從表中看出該系統(tǒng)的粗、細粒分選結(jié)果的差別比南桐礦更為明顯。雖然分選效率與入料品位有關(guān)，但其規(guī)律基本是一致的。

除床頭效率不利于粗粒物料回收外，實際使用情況還告訴我們多層搖床的產(chǎn)品接取要比單層搖床困難得多，尤其是分選粗粒物料時，精礦帶易受給礦量的影響，加之各層床面礦帶的分布差異，操作不穩(wěn)定，致使精礦品位波動很大。對于分選細粒，給礦量的波動對精礦帶影響不大，容易操作管理，可獲得較好的分選效果。

需要指出的是以上雖是以菱形四層搖床產(chǎn)品情況加以說明的，但菱形床面比矩形床面的有效分選面積大，礦粒分選時間長，所以在相同條件下，分選效率一般都高于矩形床面。

由此可知，當(dāng)入選粒度小于3mm時，床頭效率對分選效果的影響很大，同時操作的穩(wěn)定性是多層搖床一個突出的問題，因此在有條件或正在設(shè)計的選硫系統(tǒng)，應(yīng)選擇與入選粒度相適應(yīng)的搖床，從而可大幅度地提高系統(tǒng)回收率，獲得最佳的分選效率和穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。

二、分級粒度與分級方法

煤系硫鐵礦搖床不分級入選與分級入選的效果基本相同，似乎沒有必要進行分級入選。但是不分級入選產(chǎn)品篩析資料說明，不論采用哪種搖床，精礦中0.5~0.12mm粒級較其它粒級不僅品位低，而且碳含量高。表3是南桐礦選硫系統(tǒng)搖床不分級入選精礦篩分情況。

由表中看出1~0.12mm粒級碳含量比其它粒級高2%以上，品位低8~10%，產(chǎn)率占40%，該粒級對精礦質(zhì)量的影響很大。其原因是由于寬級別入選，床面格條槽溝內(nèi)上層粗粒硫鐵礦對在析離作用下進入中間層的細粒矸石起到一定的“保護”作用，加上精礦產(chǎn)率大，礦層厚等，使之難以被斜面水流沖走而進入精礦?？梢娒合盗蜩F礦仍然需要分級入選。

鑒于上述各種情況，煤系硫鐵礦分級入選又不同于其它有色金屬選礦。有效的解決辦法是以0.5mm為界，分級入選，從而可減少上述因素的影響，提高精礦質(zhì)量。若將1~0.12mm粒度級的碳含量降低到5.2%，總精礦碳含量可在5%以下，這樣就可大大提高煤系硫鐵礦在市場上的競爭能力，獲得更好的經(jīng)濟效益。

目前多數(shù)采用云錫式水力分級臬進行搖床選前分級。王鳳礦選硫系統(tǒng)水力分級結(jié)果表明，若以0.5mm為分級粒度，分級箱第一室的分級效率僅為21%，底流量占入料的78%以上?？梢姴捎眠@種分級設(shè)備對小于3mm級入料0.5mm分級的效率很低，對改善上述狀況起不到明顯的作用。

另一種分級方法是利用弧形篩，分泥斗和礦漿分配器的組合?；⌒魏Y的分級效率一般可達55%以上，而且篩下物中不含粗粒，對于提高細粒搖床的分選效率更為有利；篩上物中分級下限粒級量的大量減少也可降低尾礦損失。利用分泥斗不僅可以脫除一部分細泥，更重要的是還能根據(jù)入料量的大小調(diào)節(jié)搖床給料濃度。

三、結(jié)論

生產(chǎn)、試驗資料表明，多偏心慣性床頭效率對入選粒度為1~0.074mm時效果十分顯著，該粒級回收率較其它粒級高10%以上，有的甚至高出35~45%。凸輪杠桿床頭參數(shù)較適用于大于1mm級入料。因此若能將慣性床頭所帶的多層搖床與云錫式單層搖床配合使用，充分利用各自的特點，可以提高系統(tǒng)回收率8~10%。單層搖床雖然初期投資大，但對于一個年產(chǎn)3萬t精礦的選硫系統(tǒng)，可提高產(chǎn)量3000t/a。

對于僅使用多層搖床的系統(tǒng)，將入選粒度控制到小于1mm乃至提高精礦回收率最有效的方法之一。

搖床選煤系硫鐵礦沒有必要進行多級別入選。但為了降低寬級別入選對精礦質(zhì)量的影響，可以對精礦質(zhì)量影響最大的粒度級別（通常為1~0.12mm之間）為分級界限，將物料分為兩級入選。

適宜的分級方法是弧形篩與分泥斗聯(lián)合使用，這樣可以較為理想的控制搖床的給料粒度和給料濃度，為穩(wěn)定質(zhì)量提供良好的操作條件。

相關(guān)設(shè)備：搖床、螺旋溜槽、選金設(shè)備。