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　　 第六章 溜槽与摇床选矿4.6.1 概述 在现有重力选矿法中，除利用矿粒在垂直介质流中运动状态的差异来实现分选过程外，还有利用矿粒在斜面水流中运动状态的差异来进行分选的方法，这种方法称为斜面流选矿斜面流选矿有两种：即溜槽选矿与摇床选矿它们在重力选矿工艺中占有重要地位斜槽中的水层厚度可有很大不同处理粗粒级矿石的溜槽选矿，水层厚度从十数毫米到数百毫米，给矿粒度也由数毫米到数百毫米这类设备过去应用较多，目前已逐渐被淘汰另一类处理细粒级（3~5mm以下）及矿泥（-0.074mm）的斜槽，矿浆呈薄层状流过设备表面，水层厚度大者数毫米，小者1mm左右，是处理细粒和微细粒级矿石的有效手段，如摇床选矿，习惯上亦称作流膜选矿现在得到了广泛应用一、溜槽选矿 溜槽选矿利用沿斜面流动的水流进行选矿的方法在溜槽内，不同密度的矿粒在水流的流动动力、矿粒重力（或离心力）、矿粒与槽底间的磨擦力等的因素作用下发生分层，结果使密度大的矿粒集中在下层，以较低的速度沿槽底向前运动，在给矿的同时排出槽外（这种溜槽称为无沉积型溜槽）；或者是滞留于槽底（这种溜槽称为沉积型溜槽），经过一段时间后，间断地排出槽外，密度小的矿粒分布在上层，以较大的速度被水流带走。

由此，不同密度的矿粒，在槽内得到了分选，矿粒的的粒度和形状也影响了分选的精确性 根据溜槽结构和选别对象的不同，大致可分为粗粒溜槽和细粒溜槽两类 粗粒溜槽通常是由木制或钢板焊成的窄而长的斜槽，在槽底装有挡板或粗糙的铺物，槽中水层厚度达10~100毫米以上，水流速度较快，给矿粒度也由数毫米到数十毫米这种溜槽主要用于选别砂金、砂铂、砂锡及其它稀有金属砂矿在过去工业不发达时期，这类设备应用较多，目前除选金尚有应用外，其它已多被跳汰机所取代 细粒溜槽长度不大，槽底上一般不设挡板，少数情况铺置粗糙的纺织物或带格的橡皮板，多数即直接在木制底板、塑料板或水泥面上进行选别槽内水深较薄，大者数毫米，小者1毫米左右，矿浆速度很小，呈薄层状流过设备表面，习惯上称作流膜选矿，它是处理细粒和微细粒级矿石的有效手段，现在得到广泛应用 根据用途划分，可分为选煤溜槽和选矿溜槽多数溜槽选矿分选设备，其分选过程仅在重力场中进行，但也有的设备，除重力场外，还同时提供离心力场，如螺旋选矿机、螺旋溜槽及离心选矿机等，更适宜细粒级及矿泥的分选二、摇床选矿 摇床选矿法是分选细粒物料时应用最为广泛的一种选矿法。

由于在床面上分选介质流流层很薄，故摇床属于流膜选矿类的设备它是由早期的固定式和可动式溜槽发展而来直到本世纪40年代，它还是与固定的平面溜槽、旋转的圆形溜槽及振动带式溜槽划分为一类，统称淘汰盘到了50年代，摇床的应用日益广泛，而且占了优势，于是便以不对称往复运动作为特征，由众多溜槽中独立出业，自成体系故过去也曾把摇床称为淘汰盘 摇床的给料粒度一般在3mm以下，选煤时可达10mm，有时甚至可达25mm 摇床的分选过程，是发生在一个具有宽阔表面的斜床面上，床面上物料层的厚度较薄 根据分选介质的不同，有水力摇床和风力摇床两种，但应用最普遍是水力摇床 摇床选煤迄今已有整整百年的历史了1890年美国制造了第一台选煤用的打击式摇床，随着不断地革新与改进，已逐渐发展成为选矿和选煤工业中一种主要的重力分选设备由于煤与其伴生的硫化矿物密度差大，所以用以对细粒煤脱硫（选出硫黄铁矿）效果较好所以，美国、澳大利亚和前苏联等国，目前还有不少选煤厂用摇床分选细粒级煤 1957年以前，座落式单层摇床，因其单位面积处理量低，占面积大，对基础的冲击大等缺点，所以在选煤中使用受到限制，未能更普遍地应用。

1957年以后，由于新型摇床传动机构研制成功，多层悬挂式摇床的出现，使单机处理能力得到了提高，摇床选煤得以较快的发展 选矿用的摇床出现稍晚，至今也有90余年的历史选矿用摇床是在1896~1898年由威尔弗利（A. Wilfley）研制成功，采用偏心连杆机构推动床面作往复运动该摇床一直沿用至今，习惯上称为威氏摇床随着在选矿中使用范围的扩大，现在摇床的型式已经多样化了 摇床主要用于处理钨、锡、有色金属和稀有金属矿石多层摇床和离心摇床用以分选煤炭和黑色金属矿石，在金属选矿中，摇床常作为精选设备与离心选矿机、圆锥选矿机等配合使用4.6.2 溜槽选矿 在溜槽中，借助水流的冲力和槽的摩擦力利用颗粒密度、粒度和形状的差异进行分选的方法，称溜槽选矿这种方法在很久以前已被采用，广泛地用于处理钨、锡、金、铂、铁、某些稀有金属矿石及煤等目前在选别2~3 mm以上粒级的粗粒金属矿溜槽已很少使用了，处理2~0.074 mm的矿砂溜槽及处理粒度小于0.074的矿泥溜槽还在广泛应用着在选煤上溜槽选煤由于分选效率低，用水量大，因此新设计的选煤厂已基本上不再采用只在一些小型选煤厂中还保留着这种简单的、动力消耗少的选煤方法。

一、选煤溜槽 溜槽选煤的所用设备叫选煤溜槽，选煤溜槽分为块煤溜槽和末煤溜槽目前，块煤溜槽还在个别选煤厂使用；未煤溜槽由于结构复杂、操作困难，已不使用了 选煤溜槽主要应用于粗、中块（100~10 mm）的无烟煤及烟煤的分选，末煤用的较少用于处理60（或50）mm以下的不分级原煤分选时，则需要将精煤产物中所含的不合格的粒级筛出，送入末煤溜槽或跳汰机中再选一）块煤选煤溜槽的构造 图2-6-1是粗粒选煤溜槽结构示意图它由槽身1、2、3、4及排料箱5、6组成槽身断面为矩形或梯形，槽面里面衬以耐磨衬板在水槽头部有主水管，在每个排料箱下接有顶水管，排料箱5、6分别与产物脱水斗子提升机7、8连接在一起 图2-6-2表示排料箱的构造排料箱的上口与溜槽槽底相接，下口与脱水斗式提升机相接在排料箱内沿流动方向装有一块倾斜板，在它对面设有角板闸门，借助手柄可改变角板闸门的位置和排料口的大小从倾斜板给入顶水，以阻止轻产物进入排料口，并使其沿溜槽继续向前移动此外，它还能改善物料的松散状况，促进物粒在继续运动中按密度分层在倾斜板下部和角板闸门之间装有扇形闸门，用以控制重产物的排放速度。

在扇形闸门上开有许多孔，使顶水能够通过扇形闸门装在一根水平轴上，轴的一端与带重锤的杠杆相连，后者用铁链悬挂在上下摆动的杠杆机构上，使扇形闸门往返摆动调节扇形闸摆动幅度、摆动次数及角板闸门的位置，都可以改变重产物的排放速度 表2-6-1 为块煤溜槽的技术规格（二）分选原理 溜槽选煤是利用煤和矸石在斜面水流中运动的速度差进行分选的煤和水一起从溜槽头部给入，由于槽身第一段倾角较大（a=130），煤和矸石都具有较大速度第一段使矸石很快沉落到槽底，在流变层缓慢移动；当物料进入到平缓的第二段槽身后，矸石的速度更加缓慢，并逐渐堆积起来形成矸石床层；矸石床层继续向前移动，到达矸石排料口时排出槽外在矸石床层以上的轻产物则以较快的速度随水流越过矸石排料口继续向前移动，进入第三段槽身在第三段槽身中重复上述分层过程，中煤很快落入槽身流变层中，并从第二个排料箱中排出；精煤随水流越过中煤排煤箱进入溜槽的第四段，随后经过脱水筛排出溜槽三）块煤选煤溜槽的工艺操作因素 1.给煤 给入的原煤数量和质量应保持稳定，给料要沿槽宽均匀分布，否则会出现跑偏现象，破坏正常分层。

2.冲水 从溜槽头部给入的冲水决定着矸石床层的长度和厚度矸石床层的起点可由水流浪花的位置看出，其厚度可用探杆探测矸石床层厚度一般为200~300 mm 3.顶水 顶水太大时，重产物容易混入中煤和精煤中，分选下限提高，但如果顶水太小，将降低选煤槽的生产率，轻产物易落入排箱中，增加轻产物的损失 块煤溜槽的总用水量约为6~7m3/t，其中主选溜槽为4~5 m3/t，再选溜槽为1.5~2 m3/t从排料箱给入的顶水量，每个约为0.5~1.4 m3/t 4.排料 在扇形闸门和角板闸门之间应经常充满重产物角板的位置、扇形闸门的摆幅和频率都应调节适当，使重产物的排放量与其在入料中的含量相适应排放量太小，精煤就会受到重产物的污染，排放量太大，床层会变薄，将增加精煤在矸石中的损失 二、斜槽分选机 斜槽分选机是近年来研制成功的一种新型重力选煤设备，具有结构简单，制作容易，操作维护方便，基建和生产费用较低等优点，它是一种洗选脏杂煤，劣质煤和跳汰机选矸，以提高产品质量，回收可然体的洗选设备，已在我国兴安台、袁庄、新河等选煤厂使用，并取得了较好的分选效果。

一）槽体结构 斜槽分选机（图2-6-3）槽体断面为矩形，整机钢板焊接而成，分上、中、下三段，也称为轻产品段，入料段和重产品段，在上、下段的槽体中各设一块带有若干隔板的调节板，每块调节板的位置可根据工艺要求通过与之相连的调节机构进行调整调节板的位置，可以改变槽体内工作区的断面，从而造成适宜湍流度的上升流，被选物料进入槽体中段后分成两股物料流，轻产物由分选介质流带入上段，进一步分选后排出槽体，重产物克服与之相逆的水流进入下段，由脱水斗式提升机运出 表2-6-2我国斜槽分选机的技术规格（二）分选原理 水流以一定压力和流量从槽体底部给入，被选物斜从槽体中部进入在逆向上升水流作用下，颗粒运动方向取决于水流上升速度和颗粒的下降速度密度大的颗粒下降速度大于水流上升速度，于是向下沉降，由斗式提升机排出密度小的下降速度小于水流上升速度，结果被水流向上托起，从上部轻产品口排出槽体内隔板的存在使水流速度局部增加，在隔板间产物涡流，松散物料，调节板是由多块隔板组成，那么物料流沿槽体长度发生周期性的松散、密实这样，就把混杂在其中的错配物部分地释放出来，保证了最终产品的质量。

三）斜槽分选机工艺操作 1．调节用水量 调节用水量，实际上是改变输送介质流的速度使之造成适宜的湍动流调节用水量包括调节从槽体下部给入的水量和同原煤一起进入槽体的水量，前一种水量决定重产品的段的水流速度；前后两种水量共同决定轻产品段的水流速度，这两种水量应与重产品段和轻产品段通过能力相适应以保证工作区内分选密度的相对稳定如果入料稳定，正常用水量为3.5~4 m3/t，若入料被波动程度较大，用水量应加大到5~6 m3/t2．变换调节板位置 改变调节板位置，实际上是改变槽体内部通流区的断面大小，从而改变轻、重物料流之间的接触面积，以利于各密度级物料朝着各自密度区运动，并改变轻、重产品的排卸量一般而言，斜槽主要用排矸，为了减少煤的损失，操作中主要调节下调节板，以控制矸石排卸的质量和数量 总起来看，斜槽分选机的操作比较简单，在正常生产情况下，是需根据产品质量的变化情况，略加调节用水量或改变调节板位置当矸石产品中带煤量较大时，可适当加大顶水量或下调下调节板，减少矸石排放口，上提上调节板，扩大轻产品排放口减慢矸石排放速度，增加其它密度级物料从中分离出来的机率反之，如果精煤产品受污染过多，则减少进水量或下调上调节板，上提下调节板，加速矸石排放，防止重产物过多地进入精煤产品中去。

（四）分选效果 XSF500×600型斜槽分选机分选粒度为80~0mm的劣质煤当入料灰分为58%左右时，可获得灰分为23~28%的商品煤。