[科普中國]-螺旋流槽

簡介

螺旋溜槽是中國綜合了螺旋選礦機、螺旋溜槽、搖床、離心選礦機的特點，于1977年研制成的一種新型國內(nèi)首創(chuàng)的設(shè)備。

對于分選鉭、鈮、錫、鎢、金、鈦、鐵和其他具有足夠比重差的礦物，均能得到理想的選別，指標(biāo)經(jīng)冶金部組織有關(guān)科研、設(shè)計高校和廠礦等單位進行鑒定，認(rèn)為該設(shè)備具有選礦富集比高、回收率高、運轉(zhuǎn)可靠、適應(yīng)性強等優(yōu)點。

具有結(jié)構(gòu)合理,安裝簡單,占地面積少,操作簡易,選礦穩(wěn)定,分礦清楚,處理量大,效率高選礦富集比高，回收率高，運轉(zhuǎn)可靠的特點，具有重量輕，防潮，防銹，耐腐蝕,對給礦量和濃度，粒度，品位的波動適應(yīng)性強,無噪音等優(yōu)點1。

基本結(jié)構(gòu)螺旋流槽設(shè)備的主體部件，由玻璃鋼制成的螺旋片用螺栓連接而成。在螺旋槽的內(nèi)表面上涂以耐磨襯里，通常是聚氨脂耐磨膠或摻以人造金鋼砂的環(huán)氧樹脂。在螺旋流槽的上部有分礦器和給礦槽，下部有產(chǎn)物截取器和接礦槽。整個設(shè)備用鋼框垂直地架起。螺旋流槽的工作特點是在槽的末端分別截取精、中、尾礦，且在分選過程中不加沖洗水。

基本原理1、螺旋流槽斷面環(huán)流的產(chǎn)生

液流在螺旋槽面上運動的過程中，由于不斷的改變其運動方向，因而在螺旋槽橫斷面上產(chǎn)生了離心力，離心力使液流在螺旋槽橫斷面上形成從橫面的外緣到內(nèi)緣的橫向液面坡降。橫向離心力和橫向液面坡降綜合作用的結(jié)果，在螺旋槽的橫斷面上，上層水流中的液體質(zhì)點受橫向合力流向槽的外緣，下層水流中液體質(zhì)點因橫向液面坡降流向內(nèi)緣流動，中層流液橫向流速為零。這種水流運動的連續(xù)性形成了螺旋槽斷面環(huán)流。而內(nèi)緣水層薄，流速小。外緣水層厚，流速大。另外槽面橫向傾角也對斷面環(huán)流有強化作用。

2、礦粒在螺旋槽中的分離過程

礦粒在螺旋槽中的分離過程大致經(jīng)過三個階段。第一階段是顆粒群的分層。顆粒群在槽面上的運動過程中，重礦物沉降速度快，沉入液流下層，輕礦物沉降速度慢，浮于液流上層，液流沿豎直方向的擾動作用強化了礦粒按密度分層。這一階段還伴隨著輕礦粒在橫向水流的向外推力及離心力的聯(lián)合作用向外緣移動。橫向水流向內(nèi)的推力，克服離心力和槽底摩擦阻力使重礦物向槽的內(nèi)緣移動。緊接著進入第二階段，是輕、重礦物在第一階段的基礎(chǔ)上，沿橫向展開沉于下層的重礦物所受離心力小，橫向水流向內(nèi)緣的推力和礦粒重力產(chǎn)生的下滑力，克服槽底摩擦力及離心力的作用，將重礦物沿收斂的螺旋線逐漸移向內(nèi)緣。浮于上層的輕礦物離心力大，加上橫向水流向外緣推力的聯(lián)合作用沿擴展螺旋線逐漸移向中間偏外區(qū)域。礦泥被甩到最外緣。與之相伴隨的是誤入槽底的輕礦粒及誤入上層的重礦粒的重新分層、分帶。這一階段持續(xù)時間最長，需反復(fù)幾次循環(huán)才能完成。最后到第三階段運動達到平衡。不同密度的礦粒沿各自的回轉(zhuǎn)半徑運動，輕、重礦物沿橫向從外緣至內(nèi)緣均勻排列，使設(shè)在排料端部的截取器將礦帶沿橫向分割成精、中、尾礦三個部分，并使其通過各自的排料管排出，從而完成分選過程。

在選礦中的運用
流槽選礦屬于斜面流分選過程。礦漿給到有一定傾斜的斜槽，或斜面上，在水流推動下，礦粒群松散并分層，上層輕礦物迅速排出槽外，下層重礦物則滯留在槽內(nèi)或以低速自下部排出，分別接取后，即得精礦和尾礦。
流槽是最早出現(xiàn)的選礦設(shè)備。古代用淘洗方法選收重砂礦物，使用的工具就是原始的溜槽。有些粗粒砂金溜槽和砂錫溜槽沿襲至今仍有使用。19世紀(jì)中葉出現(xiàn)了機 械傳動的帶式溜槽和圓形流槽，成為當(dāng)時細粒有色金屬礦石的主要選別設(shè)備。以后出現(xiàn)了跳汰機和搖床，使溜槽的應(yīng)用相對減少。但溜槽以其結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)費用低 廉的優(yōu)勢，仍在粗、中、細粒礦石的選別中廣泛應(yīng)用。本世紀(jì)40年代出現(xiàn)的多層自動流槽，50年代出現(xiàn)的尖縮溜槽和60年代制成的圓錐選礦機、搖動翻床等， 開辟了溜槽現(xiàn)代化的道路。礦泥溜槽已成為處理微細粒級礦石的有效手段2。

總結(jié)隨著水力學(xué)、兩相流、機械振動學(xué)等的發(fā)展，螺旋流槽已從簡單地應(yīng)用重力、水流阻力發(fā)展到復(fù)合應(yīng)用離心力、機械振動力、磁力等的水平。通過復(fù)合力場，增大有用礦物的富集以及細粒和微細粒的分離，提高螺旋溜槽分選效率和礦物回收率。

以節(jié)能、降耗、高效、環(huán)保為根本出發(fā)點，占地面積、空間要小，耗水耗電量也要小。操作方便靈活，分選過程穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，便于維護管理3。