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一、目的与要求
1.熟悉实验摇床的构造和操作;
2.考察不同比重和粒度的矿粒在摇床上的分布规律。
二、原理
矿粒群在床面的条沟内因受水流冲洗和床面往复振动而被松散、分层后的上下层矿粒受到不同大小的水流动压力和床面摩擦力作用而沿不同方向运动,上层轻矿物颗粒受到更大程度的水力冲动,较多地沿床面的横向倾斜向下运动,于是这一侧即被称作尾矿侧,位于床层底部的重矿物颗粒直接受床面的磨擦力和差动运动而推向传动端的对面,该处即称精矿端。
矿物在床面上的分布如图1所示。
图1摇床外形图
三、影响摇床分选的因素
1、床面的运动特性
床面运动的不对称程度将影响矿粒床层的松散分层与沿纵向的运搬分带。
床面的不对称程度愈大,愈有利于颗粒的纵向移动,在选别矿泥时,应选用不对称程度较大的摇床。
2、床条的形状、尺寸
床条的高度、间距和形状影响水流沿横向流动速度的大小,特别对条沟内形成的脉动速度影响更大,矩形床条和锡床条引起的脉动速度大,可在选别粗砂和细砂时使用,三角形床条,尤其是刻槽形床条所能形成的脉动速度很小,适于细砂或矿泥使用。
3、冲程和冲次
冲程和冲次的组合决定床面运动的速度和加速度。
冲程过小,粒度不松散;
冲程过大,矿粒来不及分层就被冲走,冲程、冲次的适宜值主要与入选的粒度有关,处理粗砂的摇床取较大的冲程,较小的冲次,处理细砂和矿泥的摇床取值正好相反。
4、横向坡度与冲洗水
冲洗水由给矿水和洗涤水两部分组成。
冲洗水的大小和坡度共同决定着横向水流的流速。
处理粗粒物料时,既要求有大水量又要求有大坡度,而选别细粒物料时则相反。
处理同一中物料“大坡小水”和“小水大坡”均可使矿粒获得同样的横向流速,但“大坡小水”的操作方法则有助于省水,不过此时精矿带将变窄,而不利于提高精矿质量。
5、给矿性质
(1)给矿量。
给矿量大,精矿品位高,但回收率降低。
(2)给矿浓度。
给矿浓度大,处理量大,精矿品位提高,回收率降低,正常给矿浓度在15%~30%。
(3)给矿粒度组成。
适宜处理粒度为3~0.034mm,矿石入选前进行分级。
四、试样及用具、设备
1.试样:
中尾煤,粒度均为1~0毫米。
2.用具:
倾斜仪、天平、米尺、秒表、瓷盘、量筒、水桶、分样铲、毛刷等。
3.设备:
实验型1100×
500毫米摇床,结构如图2所示。
图2矿物在床面上分布图
五、实验步骤
1.称取矿样两份,每份1公斤,分别用水润湿调匀;
2.观察摇床结构;
2.开动摇床,并在面上给入适当的调浆水和冲洗水,取一份试样在约5分钟内均匀给入,调节水量和床面坡度,以矿粒在床面呈扇形分带为宜;
3.物料呈扇形分带后,停止给料和机器运转,给水管和冲水管固定在调好的位置,不要关闭,记下此时的水量及坡度,然后清洗干净床面及接矿槽的试料;
4.固定以上条件,将另一份试样按以上步骤进行正式选别试验;
接取精矿、次精矿、中矿和尾矿四个产品;
5.将选出的四个产品分别烘干称重,然后每个产品分别缩分出100克样品,过200目筛子,作化验品位用。
六、数据处理及讨论
试样名称试样粒度范围毫米试样重量克
学号:
同组学生姓名:
指导老师:
实验地点:
实验日期:
年月日
表摇床分选试验结果记录表
产品名称
重量(克)
产率(%)
品位(%)
回收率(%)
精矿
次精矿
中矿
尾矿
原矿
1、如何调节摇床的冲程和冲次?
冲程、冲次的组合值决定床面运动的速度和加速度。
为使床层在切变运动中达到适宜的松散度,床面应有足够的速度,而从输送重矿物的要求来看,床面还要有适当的正负加速度差值。
冲程过小,矿粒不松散;
冲程过大,矿粒来不及分层就被运走。
冲程、冲次的适宜值主要与入选的物料粒度有关,处理粗砂的摇床取较大的冲程,较小的冲次,处理细砂和矿泥的摇床取值则正好相反。
2、冲水量和摇床倾角对物料在床面的扇形分布有何影响?
处理同一种物料“大坡小水”和“小坡大水”均可使矿粒获得同样的横向速度,但“大坡小水”的操作方法则有助于省水,不过此时精矿带将变窄,而不利于提高精矿质量。
床面的倾角影响水流速度。
选别细物料时应该减小水流的速度,故应采用较小倾角。
选别粗粒物料时则采用大倾角。
倾角的调节范围在0—10°
间。
选别粗粒时3.5—4°
,选别细粒时2—2.5°
,选别矿泥时2°
左右。
冲洗水的作用就是当水量加大时,可以产生较强的精选作用。
2、实验结果分析
3、心得
指导教师评语:
成绩:
实验二矿物磁电分选试验
一、实验目的与要求
了解强磁选机的构造和工作原理,观察弱磁性矿物在分选过程中的运动状态和分选过程,分析不同磁场强度下弱磁性产物品位与产率的变化关系,分析强磁选分选过程的主要影响因素。
二、实验原理
磁选是在磁选设备所提供的非均匀磁场中进行的。
被选矿石进入磁选设备的分选空间后,受到磁力和机械力(包括重力、离心力、水流阻力等)的共同作用,磁性不同的矿粒受到不同的磁力作用,沿着不同的路径运动,对矿浆分别截取,就可得到不同的产品。
磁性颗粒在磁选机中成功分选的必要条件是:
作用在较强磁性矿石上的磁力F1磁必须大于所有与磁力方向相反的机械力的合力ΣF机,同时,作用在较弱磁性颗粒上的磁力F2磁必须小于相应机械力ΣF机。
即
F1磁>
ΣF机>
F2磁
磁选的实质是利用磁力和机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的。
三、实验设备
球磨机3台;
XCSQ-50×
70湿式强磁选机1台;
3台台秤;
小盆20个,烘箱2台,200目筛子3个。
四、磁选机工作原理
(1)XCSQ-50×
70湿式强磁选机结构
本机由磁系、给矿、接矿、程序控制器、分选箱、供水系统、机架等部分组成。
其中铁芯由五块电工纯铁组装成U字型磁路,铁芯断面尺寸130×
220;
激磁绕组永用双玻璃丝包扁铜线绕制成充磁线圈,分八个线圈串联配置在分选区两侧,并设风机冷却绕组;
分选箱由五块DT3纯铁齿板及两块铝质挡板组成,有分选间隙为1.5、2、3三套分选箱,供根据需要更换使用;
分选箱上部装有搅拌桶。
(2)工作原理
70湿式强磁选机选别工作过程是:
搅拌桶内矿浆经给矿阀及扁嘴进入分选箱内,非磁性矿粒在重力的作用下沿着齿板间隙落入尾矿桶中,磁性矿粒在磁场的作用下吸附在齿板上,给矿后分矿斗摆至中矿桶上部,中矿冲洗水电磁阀开启,冲洗分选箱中夹杂的非磁性矿粒,然后分矿斗摆至精矿桶上部,同时切断充磁电源,待分选箱磁场消失后,精矿冲水电磁阀开启,将吸附在齿板上的磁性矿粒冲入精矿桶内,完成一次选别循环,PLC复位进行下一次选别循环。
达到磁性与非磁性矿物分选的目的。
(1)称取一定重量的弱磁性矿物(如赤铁矿、褐铁矿等),进入球磨机进行磨矿,使得有用矿物与脉石矿物单体解离。
同时对被测矿样进行烘干、制样,以备磁选;
(2)将磁选机“模式转换”置运行状态;
(3)按“电源启动”按钮,电源接通;
(4)将适宜的矿浆给入矿浆桶,并调节搅拌电机速度适中(矿浆浓度一般为5-40%);
(5)调节“充磁电流调节”按钮,设定选别电流值。
(根据磁场强度-充磁电流关系曲线确定)
(6)按“PLC启动”按钮,磁选机在PLC的控制下,按照设定的程序自动循环运行;
(7)清洗矿浆桶,将“模式转换”置暂停,当PLC运行到给矿状态时,给矿阀常开,用清水将矿浆桶冲洗干净,然后将“模式转换”置运行状态,运行一次循环。
(8)将充磁电流、搅拌速度调至零。
关电源及进水阀门,取出分选箱将齿板残留矿粒冲洗干净。
六、数据处理与分析
试样名称试样粒度范围毫米试样重量克
实验日期:
表实验记录表
试样编号
(g)
精矿产率
γ(%)
精矿品位β(%)
磁场强度(Oe)
1
2
3
4
5
1、在坐标纸上作β-H-γ的双坐标曲线,并分析说明不同磁场强度下β-γ之间的关系。
2、在磁选过程中,影响磁性矿物分选效果的因素有哪些?
第一,给矿粒度。
给矿粒度的粗细对大部分矿石来说,标志着矿石单体分离度的大小即磁性矿粒与脉石颗粒分离的程度。
如果给入矿石粒度小,说明矿物单体分离度高,能够获得满意的选别指标;
如果给入矿石粒度比较粗,说明矿物没有充分解离,单体分离度不高,相反连生体较多即磁性颗粒与脉石仍然有相当部分结合在一起。
连生体由于也具有相当磁性,选别对相当部分可以选上来,使精矿品位降低。
第二,矿浆浓度。
矿浆浓度,即分级机溢流浓度大小,是影响磁性矿物分选效果的重要因素。
如果矿浆浓度过大,造成分选浓度过高,就会严重影响精矿质量。
因为此时精矿颗粒容易被较细的脉石颗粒覆盖和包裹分选不开,一起选上来使品位降低;
如果矿浆浓度过小即分选浓度过低,又会造成流速增大选别对间缩短,使一些本来有机会应该上来的细小磁性颗粒,落入尾矿使尾矿品位增高,造成损失。
第三,转速大小。
一般地说磁选机直径小的采用高转速,例如φ600mm直径采用40rpm;
直径大的采用低转速例如φ750mm直径采用36rpm。
磁选机转速的大小主要对处理能力影响较大。
转速高处理能力大,转速低处理能力低。
对精矿质量有一定的影响。
转速高的磁选机在运转中,由于速度比较快,磁性小些的连生体和脉石上来的机会就少,只有那些磁性较高的矿粒才可能选别上来,因而精矿质量就高些。
反之转速低,速度相对较慢,由于磁感应作用使磁性弱些的矿粒也有机会选别上来,造成精矿质量受到影响。
第四,磁系偏角大小。
磁选机在靠传动侧的轴头上都装有磁偏角指示装置,搬动调整螺母就可调节磁系偏角的大小。
磁偏角的角度过大过小都不好,过小影响精矿质量,使磁性较小的颗粒有机会选别上来,但会使尾矿品位降低,对回收率有好处;
角度过大,对提高精矿质量有好处,因为只有磁性大的颗粒才有机会被选上来,磁性小的就没有机会上来而进入尾矿,使尾矿品位增高,降低回收率。
所以,磁偏角大小多少合适必须根据作业要求来调整,一般生产现场磁偏角均调整在15°
~20°
调整好的磁系偏角,在生产中如果操作条件及要求没有变化,不要轻易随便动。
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