機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波系列跳汰機(jī)在多種金屬選礦中的應(yīng)用

摘 要：本文從機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波系列跳汰機(jī)的研發(fā)、改進(jìn)闡明了機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波系列跳汰機(jī)分類(lèi)、結(jié)構(gòu)、工作原理、用途、鋸齒波跳汰機(jī)結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)對(duì)選礦選別的影響，以及使用操作規(guī)程和使用技巧等，并通過(guò)在幾個(gè)典型礦山成功的應(yīng)用實(shí)例，說(shuō)明鋸齒波跳汰機(jī)在節(jié)電節(jié)水，占地少，產(chǎn)量高，以及良好的選礦性能和在重選領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：跳汰機(jī)；選礦；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TD455 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0234-02

機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波系列跳汰機(jī)最早是在1985年由平桂機(jī)械總廠與北京礦冶研究總院共同研制開(kāi)發(fā)的。當(dāng)時(shí)的機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波跳汰機(jī)只JT0.5-1T、JT2-2兩種型號(hào)。平桂機(jī)械總廠經(jīng)過(guò)30多年的生產(chǎn)、使用和不斷開(kāi)發(fā)改進(jìn)，目前已經(jīng)形成了完整的機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波跳汰機(jī)系列。

1 機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波跳汰機(jī)分類(lèi)

（1）按選礦篩面面積分有0.37、0.5、1、2、3、4、5m2七種。

（2）按選礦篩面形狀分有距形和梯形兩種。

機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波跳汰機(jī)工作脈動(dòng)曲線為鋸齒波形。

2 機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波跳汰機(jī)的結(jié)構(gòu)

鋸齒波跳汰機(jī)由選礦室、隔篩網(wǎng)、機(jī)架、脈動(dòng)錐形斗室、凸輪傳動(dòng)箱體和電動(dòng)機(jī)等部件組成。

3 傳動(dòng)原理

由電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)輸出軸的聯(lián)軸器帶動(dòng)凸輪箱中特制的凸輪、通過(guò)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，聯(lián)接桿把上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力傳遞到錐形斗室，使錐斗產(chǎn)生脈動(dòng)，并把錐斗中的礦物與雜質(zhì)在水流作用下得到充分的沖散，由于比重不同，重的礦物往下沉從排礦管中排出，得到精礦；輕的雜質(zhì)往上浮，在尾礦槽中排出，達(dá)到的分選的目的。

4 鋸齒波跳汰機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

（1）在精心設(shè)計(jì)的凸輪運(yùn)動(dòng)的作用下，錐斗做上下運(yùn)動(dòng)，其上升的速度快，下降的速度慢，提高了精礦品位。

（2）鋸齒波跳汰機(jī)的鋸齒波形的產(chǎn)生是由其獨(dú)特設(shè)計(jì)的凸輪形狀和它轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡所產(chǎn)生的，選礦效率高、選礦效果好。

（3）節(jié)約能源，節(jié)省用水量，占地面積小。

（4）鋸齒波跳汰機(jī)使用簡(jiǎn)單，操作方便，沖程、沖次可任意調(diào)節(jié)。

5 鋸齒波跳汰機(jī)的用途

鋸齒波跳汰機(jī)主要用于重礦物的單體或富連生體的精選前的富集。如：金、銀、錫、三氧化鎢、銻等。后來(lái)經(jīng)用戶(hù)使用推廣，目前許多用戶(hù)用在鉛、鋅、鐵、錳和鈦金屬的選別；也有用在高品位礦的精選，如：鉛、鋅、鐵、錳和鈦等。經(jīng)過(guò)二十多年的改進(jìn)，目前技術(shù)已經(jīng)十分成熟，在重選礦領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。

6 鋸齒波跳汰機(jī)結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)對(duì)選礦選別的影響

（1）鋸齒波跳汰機(jī)沖程系數(shù)，隔膜面積與篩面面積之比即是鋸齒波跳汰機(jī)的沖程系數(shù)。它決定了水流分布的均勻性。

（2）鋸齒波跳汰機(jī)篩上篩下排礦

當(dāng)選別小于5mm礦石時(shí)（中細(xì)顆粒物料），采用篩下排礦法。這時(shí)，必須在篩網(wǎng)上鋪設(shè)人工床石。

當(dāng)選別大于5mm礦石時(shí)，則可采用篩上排礦法，利用自然床層來(lái)控制精礦質(zhì)量。

當(dāng)需要精礦品位較高時(shí)，人工床石鋪設(shè)厚度適當(dāng)增加，礦石床層厚度適當(dāng)減??；當(dāng)需要回收率較高時(shí)（精礦品位相對(duì)低些），則人工床石鋪設(shè)厚度適當(dāng)減薄，床層厚度適當(dāng)增加。

（3）工藝參數(shù)、跳汰機(jī)技術(shù)參數(shù)的影響

①鋸齒波跳汰機(jī)是重選中富集比較高的理想選礦設(shè)備。一般用于富集比重大小或等于4以上的礦石。當(dāng)不需要回收率較高時(shí)，也可以用于礦石的精選。它還是節(jié)能設(shè)備，需用的動(dòng)力較小（每平方米選礦面積需1.6kW的功率）；補(bǔ)加水量也用得少（每噸礦需用水2～4m3）；處理原礦的量較大（每小時(shí)處理干礦量3～6t每平方米選礦面積）；安裝簡(jiǎn)單。

②沖程和沖次

a.大沖程，小沖次

用大沖程，小沖次工藝參數(shù)，可使床層沖得高些，并有較長(zhǎng)時(shí)間保持床層的松散，有利于粗礦粒的相互轉(zhuǎn)移，因此，該工藝適用于選別粗顆粒的礦石。

b.小沖程，大沖次

該工藝沖次頻率高，循環(huán)次數(shù)多，有利于加快細(xì)顆粒礦石分層。雖然床層沖起較低，細(xì)顆粒重礦石仍然能轉(zhuǎn)移下沉。因此，該工藝適用于選別細(xì)顆粒礦石。

c.沖程、沖次的選擇

對(duì)于顆粒細(xì)的礦石（0.2mm以下），應(yīng)用小沖程、大沖次、大補(bǔ)加水量：結(jié)果是精礦品位高，回收率低。

對(duì)于粗顆粒的礦石（0.2mm以上），應(yīng)用大沖程、小沖次、適當(dāng)?shù)难a(bǔ)給水量，有利于提高礦物回收率，精礦的品位也較高。

③篩下補(bǔ)加水

篩下補(bǔ)加水的作用：一是補(bǔ)充精礦管排精礦時(shí)帶走的水量，二是起到緩沖作用，減弱下降水流的吸入強(qiáng)度，以提高精礦的品位，并可以增強(qiáng)上升水流速度，以增強(qiáng)床層的松散度，有利于礦粒尤其是粗礦粒按比重分層。

④給礦濃度以礦漿能自動(dòng)流入跳汰機(jī)為宜。一般給礦濃度為20～40%。

⑤處理量

一般入選礦石在解離為單體或化合物的粒度越粗可選性越好，重礦石的下降速度越快，處理能力就越大，反之，中細(xì)粒級(jí)處理量越小。

7 鋸齒波跳汰機(jī)的使用規(guī)程

7.1 使用前的檢查

（1）電源：電磁調(diào)速電機(jī)調(diào)速器使用電壓220V；三相異步電動(dòng)機(jī)使用電壓380V。

（2）電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)向是否與指示牌指向一致。

（3）選礦室是否已經(jīng)注滿水。

（4）沖程凸輪和沖次彈簧是否已經(jīng)調(diào)到所需的參數(shù)值。

7.2 開(kāi) 機(jī)

（1）先開(kāi)啟三相異步電動(dòng)機(jī)。

（2）再開(kāi)啟電磁調(diào)速控制器開(kāi)關(guān)，將調(diào)節(jié)電流按扭調(diào)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速。

（3）待錐斗跳動(dòng)平穩(wěn)后，按20～40%的礦濃度，開(kāi)始均勻放礦。

（4）適當(dāng)打開(kāi)精礦放礦閥門(mén)，開(kāi)始放精礦。

7.3 關(guān) 機(jī)

（1）首先停止放礦。

（2）待跳動(dòng)10min后或觀察篩面的礦基本處理完，再把電磁調(diào)速控制器的旋扭回零，并關(guān)掉控制器開(kāi)關(guān)。

（3）關(guān)閉三相異步電動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)。

（4）關(guān)閉補(bǔ)加水閥門(mén)。

（5）完全打開(kāi)精礦放礦管閥門(mén)，使錐斗內(nèi)的礦物和水排干凈，然后關(guān)閉閥門(mén)。

8 使用技巧

（1）正常運(yùn)轉(zhuǎn)中的鋸齒波跳汰機(jī)精礦放礦閥不宜長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉，放礦閥要常開(kāi)（用閥門(mén)調(diào)節(jié)來(lái)控制流量），或每間隔一段時(shí)間（一般小于30min）放一次礦為宜。

（2）電磁調(diào)速控制中的反饋量調(diào)節(jié)要適中。

（3）鋸齒波跳汰機(jī)在實(shí)際選礦使用中，光靠出廠時(shí)清水負(fù)荷彈簧預(yù)緊力是不夠的。因?yàn)榈V物的比重比清水大好幾倍，此時(shí)錐斗的重量比光注滿清水時(shí)的重量大得多，在低速啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，可以聽(tīng)見(jiàn)凸輪箱中的凸輪與滾圈有撞擊聲，這時(shí)需要立即調(diào)緊組中各根彈簧，直至調(diào)緊到撞擊聲消失為止。隨著放礦量的不斷加大，沖次提高時(shí)，亦會(huì)產(chǎn)生凸輪與滾圈運(yùn)動(dòng)撞擊聲，這時(shí)也要調(diào)整彈簧的預(yù)緊力，直至調(diào)緊到撞擊聲消失。

（4）電磁調(diào)速控制器的轉(zhuǎn)速表校正有測(cè)速儀器時(shí)，用測(cè)速儀器直接測(cè)量調(diào)速電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速，用測(cè)速儀器上測(cè)得的讀數(shù)，在校正旋扭上調(diào)到指示針指到的讀數(shù)上即可。

無(wú)測(cè)速儀器時(shí)：把調(diào)速電機(jī)與凸輪箱的聯(lián)軸器分離，啟動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)，將電磁調(diào)速控制器上的調(diào)速旋扭調(diào)至最大，電機(jī)輸出軸此時(shí)的轉(zhuǎn)速也是最大，校正電磁調(diào)速控制器上的表盤(pán)指針指示到滿格（一般為1250r/min）。如果達(dá)不到，就減小反饋量調(diào)節(jié)，再看調(diào)速電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速有無(wú)降低，如果沒(méi)有降低即可。因?yàn)殡姍C(jī)輸出軸最大的轉(zhuǎn)速也只有1250r/min。

（5）沖次的測(cè)定

當(dāng)鋸齒波跳汰機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只能用秒表計(jì)數(shù)測(cè)鋸齒波跳汰機(jī)隔膜跳動(dòng)的次數(shù)來(lái)?yè)Q算成每分鐘錐斗跳動(dòng)的次數(shù)。

（6）床層變化對(duì)選礦效果的影響

①床層過(guò)緊。其特征是床層不能松散，用手很難插入，原因是：

a.給礦太多或太粗，沖程和篩下補(bǔ)水量太小，不能把過(guò)量的或太粗的床層沖松散，篩下水不足，篩下精礦出現(xiàn)細(xì)粒白砂（石英石），造成精礦質(zhì)量（品位）不高。

b.篩面篩孔大部分被堵塞或底砂（人工床石）鋪設(shè)太厚，比重太大，床石粒度太粗，因而增加了上升水流沖力的阻力，減慢了上升水流的速度，造成不易松散。精礦品位較高，回收率低。

②床層過(guò)松。其特征是水面運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，甚至水面左右搖擺，用手插下感覺(jué)不到床層阻力。床層運(yùn)動(dòng)很快，檢查尾礦中有單體礦石或富連生體（跑礦現(xiàn)象），篩上精礦品位一般較高，篩下精礦較粗。原因是：

a.沖程過(guò)大，不但把床石沖散，尾礦跑單體礦石或富連生體，而且下降水流時(shí)吸入作用過(guò)強(qiáng)（也可能補(bǔ)加水量不大），篩下精礦可能混進(jìn)尾礦中，造成精礦品位不高。

b.床層和床石太薄或粒度太細(xì)，上升水流（沖力）阻力較小，流速大，尾礦跑單體礦石或富連生體（尾礦品位高），又因床石鋪設(shè)太薄，脈石易被下降水吸下，篩下精礦一般有粗脈石。

③床層紊亂。其特征是床層翻花，床層各部分松散不均勻，水流紊亂不平穩(wěn)，用手插入床層時(shí)，各部分松緊不一，檢查尾礦中有單體或富連生體礦石。原因是：

a.篩面部分破損或部分堵塞；

b.篩面安裝不平或部分篩面松動(dòng)；

c.固定床石的框架不貼緊篩面而松動(dòng)，或壓篩框壓板松動(dòng)、脫落，篩格子與篩面有的空隙太大，床石跑動(dòng)、流失造成床石厚薄不均；

d.給礦濃度過(guò)稀，礦漿量大或篩面落差太大，礦漿沖力過(guò)猛，把床層沖亂；

④床層松散正常。其特征是床層松散平穩(wěn)，用手插入時(shí)，感覺(jué)阻力不大，容易插入。

如果床層過(guò)松，要減少篩下補(bǔ)加水，也可以增加床石厚度；如果篩下精礦品位過(guò)低，可增加篩下補(bǔ)加水量（防止或減少石英砂、白砂的吸入量），也可增加床石鋪設(shè)厚度。

值得注意的是，床石粒度過(guò)大、太薄或篩面破損和有大空洞等現(xiàn)象，都有可能使篩下精礦帶有粗白砂（或石英砂）。

另外，床層面如果冒氣泡，說(shuō)明補(bǔ)加水量不足，應(yīng)加大補(bǔ)加水；床層面冒花（翻花），說(shuō)明床石鋪設(shè)太薄，應(yīng)加厚床石。

9 應(yīng)用實(shí)例

筆者收集了自己所到使用機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波跳汰機(jī)各種礦山在不

同礦種并親自進(jìn)行成功完成各種選礦調(diào)試情況。

9.1 越南太原鐵礦選礦廠

鐵礦原礦性質(zhì)：褐鐵礦（四氧化三鐵），粒度：0.2～5mm，其中：1～2mm，占79%，品位：40°左右。

要求：日處理量230t以上，精礦品位58°以上。

該選廠選用JT3-1型鋸齒波跳汰機(jī)1臺(tái)。

工藝：篩網(wǎng)4mm的條篩；沖程15.8mm；沖次80～90次/min；床石粒度5～10～18～10mm以下四級(jí)各占20、20、20、40%；床石厚度130～150mm；尾堰板高度90mm。

實(shí)際使用獲得的精礦品位58.5°，但回收率只有50%左右。如果要提高精礦回收率，則必須降低精礦品位，建議：

（1）增加1臺(tái)JT2-2鋸齒波跳汰機(jī)用做復(fù)選，JT3-1型鋸齒波跳汰機(jī)作為第一級(jí)預(yù)選，把40°左右的原礦富集到50°左右，經(jīng)JT2-2鋸齒波跳汰機(jī)做第二級(jí)復(fù)選，其精礦品位可達(dá)58°以上，回收率達(dá)90%以上，處理量也能達(dá)到每天230t。

（2）不增加鋸齒波跳汰機(jī)數(shù)量，分兩級(jí)選礦，把床石粒度的比例調(diào)整為20、20、30、30%，床石厚度調(diào)整為110～130mm，第一級(jí)選出的精礦品位約為50°，再進(jìn)行第二次選，精礦品位可達(dá)58°以上。

9.2 云南峨山他達(dá)鐵礦洗選廠

鐵礦原礦性質(zhì)：褐鐵礦（四氧化三鐵），單體，原尾礦庫(kù)丟棄的尾礦，粒度：-6～-3mm，品位：35～38°左右，-3mm占60%以上，比重：3.27。

要求：精礦品位53°以上。

該選廠選用JT2-2型鋸齒波跳汰機(jī)1臺(tái)。

工藝：篩網(wǎng)孔徑4～6mm；沖程15mm；沖次100～120次/min；床石赤鐵礦，粒度8～10～12mm各占33、33、34%；床石厚度110～140mm；補(bǔ)加水量大，給礦粒度0.2～0.5～1～2～3mm。

使用效果：回收率70%以上，精礦品位55°以上，達(dá)到要求。

9.3 廣西天等若蘭錳礦選礦廠

原礦性質(zhì)：風(fēng)化錳礦：Mn18%、Fe13%；解離度不詳。

下跳汰機(jī)粒度：經(jīng)洗礦機(jī)洗礦和打砂機(jī)破碎后-0.2～4mm。

要求：精礦品位25°以上。

使用JT2-2型鋸齒波跳汰機(jī)2臺(tái)并連（一級(jí)跳）。

工藝參數(shù)：經(jīng)反復(fù)調(diào)試，最佳的工藝參數(shù)為：

篩網(wǎng)孔徑6mm；沖程17mm；沖次160次/min；床石為本礦錳礦石，？準(zhǔn)8、？準(zhǔn)15、？準(zhǔn)30各占30%，床石厚度140mm；給礦濃度約30%；尾堰板高度80mm。

處理結(jié)果：精礦品位Mn28%、Fe16%；尾礦品位Mn9.19%、Fe（未化驗(yàn)）。

參考文獻(xiàn)

[1]北京礦冶研究總院與平桂機(jī)械總廠機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波系列跳汰機(jī)試驗(yàn)報(bào)告（1985年）.

[2]機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波系列跳汰機(jī)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū).

[3]《機(jī)械傳動(dòng)鋸齒波系列跳汰機(jī)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》（QA1001-1986）.

收稿日期：2018-9-8

作者簡(jiǎn)介：鐘梓文（1960-），男，漢族，廣西賀州八步人，研究方向?yàn)檫x礦機(jī)械及安全管理，任生產(chǎn)安環(huán)部副主任。