锯齿波跳汰机在红柱石分选及中细粒锡矿丢废的改进应用

 　　锥形跳汰机是若干个梯形槽体组合(<多12个槽体)，单槽分选面积为3.3m²，共用一个机械一液压驱动装置，设备结构紧凑，已经大量用于选 别 砂金矿，设计单槽处理能力为10～15t/h。由于锥形跳汰机在砂金矿的成功应用，为将此槽体结构的锯齿波跳汰机推广应用于其他矿物选别，设计出新型JT 锯齿波跳汰机。JT锯齿波跳汰机采用了锥形跳汰机的梯形槽体结构及新设计凸 轮、连杆传动机构，从长坡选厂中、细颗粒锡矿抛废的应用和3～5mm红柱石矿物 选别的工业试验看，JT锯齿波跳汰机的槽体结构尚不完善，如给矿端矿物堆积、矿物在槽体内向前运动不顺畅和尾矿端床层松散较差等，从而影响跳汰机的选别效 果和处理能力。本文针对JT跳汰机在工业应用和试验中存在的问题，提出一些改进方案，并在工业试验中得以实施，使JT跳汰机的技术性能得到明显的改善。
　　JT跳汰机是锥形跳汰机的一个分选槽，锥形跳汰机在采金船上分选砂金矿，处理能力达到单槽8～10t/h以上。随着JT跳汰机的推广应用，尤其是在中、细颗粒锡矿丢废和红柱石等矿物选别时，其结构缺陷逐渐暴露出来，下面分别详述。

 　　JT跳汰机的槽体采用了锥形跳汰机的槽体结构，呈梯形，给矿端宽700mm、尾矿端宽1980mm、选别长度2400mm，隔膜正上方有一锥形帽。JT跳汰机在长坡选厂中、细颗粒锡矿丢废工 业应用和红柱石矿工业试验中均发现给矿端约300mm范围内床层松散性很差，矿物向前运动不顺畅，极易在此区堆积，而越过该区则床层松散性很好，矿物分选 量远没有达到饱和状态。正是由于给矿端局部域内矿物不能及时向前移动，导致矿物通过能力下降，影响设备处理量。某红柱石矿主要成分为红柱石、黑云母和石英 等，分选工艺为先重选除去石英，再磁选将黑云母和红柱石分离。本次3～5mm粒级红柱石工业试验，在得到质量合格的红柱石精矿和尾矿可直接丢弃(尾矿不需 再扫选，红柱石总回收率大于85%)的条件下，JT跳汰机改进前的处理能力为1.5～2t/h左右，尾矿丢弃率约50%。
　　床层足够松散是矿物在跳汰机分选槽内向前运动的必要条件。JT跳汰机给矿端距离隔膜中芯较远，给矿端上升水流较弱，不足以使床层足够松散，因 此，给矿端床层松散性很差，矿物在此堆积。因试验设备槽体结构已经定型，要从根改造槽体结构有很大困难，所以只在原槽体基础上将给矿端截去450mm(相 当于将给矿位置前移)，改进后给矿端宽940mm，选别长度1950mm，尾矿端宽1980mm，这样，给矿端距离橡胶隔膜中芯缩短了450mm。新槽体 结构在红柱石工业试验中基本解决了给矿端矿物堆积问题，分选3～5mm红柱石，在得到质量合格的红柱石精矿和尾矿可直接丢弃(尾矿不需再扫选)的条件下， 改进后的JT跳汰机处理能力为2.5～3t/h左右，尾矿丢弃率约50%。
　　槽体结构通过改造，虽然分选长度缩短了，但红柱石分选指标并没有下降，而处理能力则增加了1t/h左右，提高了50%以上。通过红柱石工业试验 和长坡选厂中、细颗粒锡矿抛废工业应用，为设计新槽体结构的JT跳汰机提供了有益的帮助。JT跳汰机传动机构设计为凸轮、连杆机构，凸轮驱动连杆，连杆带 动锥斗上、下运动，锥斗和槽体之间通过橡胶隔膜连接，锥斗上升时，隔膜收缩，带动槽体内水向上运动，使床层松散;锥斗下降时，隔膜伸长，槽体内水向下运 动。在锯齿波系列跳汰机中，跳汰槽体中点、隔膜正上方都有一个锥形帽，其目的是想将水流均匀分布到槽体各部分。但是，在3～5mm红柱石矿工业试验中，锥 形帽正上方床层松散较差，红柱石矿易在锥形帽正上方堆积，向尾矿端移动缓慢，因此，JT跳汰机的锥形帽在实际应用中并没有达到使上升水流均匀分布的目的。 锥形帽的大小、安装位置对上升水流均匀性影响很大，由于条件有限，本次工业试验没有对此进行深入的研究，只是进行有、无锥形帽工业对比试验。在隔膜正上方 有锥形帽时，锥斗向上运动，隔膜收缩，槽体内上升水流受锥形帽的影响，重新分布，锥形帽四周水流方向指向锥形帽的中芯线，形成一中芯水流混合区，削弱了中 心跳汰强度，床层松散较差，所以矿物在中芯堆积，向前运动缓慢。在3～5mm红柱石工业试验中，将隔膜正上方的锥形帽取消，中芯区床层很松散，矿物移动畅 通。在隔膜上方有、无锥形帽，上升水流均匀性差别较大，通过红柱石矿分选工业试验，在隔膜上方无锥形帽上升水流更均匀。因此，只要槽体结构、形状合适，由 于床层和料层的阻力，上升水流会在槽体内均匀分布。
　　锯齿波跳汰机的筛网固定结构为在槽体四周焊有宽50mm的固定钢圈，钢圈上有密封胶垫，承筛框压在胶垫上，筛网放在承筛框上，通过压筛框压紧， 承筛框、压筛框、固定钢圈的边宽均为50mm。JT锯齿波跳汰机在选别3～5mm红柱石矿物工业试验中，尾矿端约80mm左右区域床层松散性较差，尾矿排 放不顺畅。由于周边宽度为50mm，隔膜上升时，上升水流无法穿过钢板上升，水流方向自动改变，绕过钢板和其它上升水流混合，形成一水流混合区，混合区内 水流上升冲力减弱，另外，在排矿端料层相对较厚，所以床层松散性稍差，尾矿排矿能力受到影响。因此，在设计JT新槽体时应尽量减少周边固定钢圈的边 宽，相应减少承筛框、压筛框的边宽，增加尾矿端床层的松散性，提高尾矿排矿能力，增加设备矿物通过量。
　　顶杆和锥斗之间有一个橡胶排矿口，通过螺栓将顶杆和锥斗连接在一起。这种连接方式，顶杆圆盘上需加工一个斜椭圆孔，加工难度大，而且和橡胶排矿 口装配较为困难。在长坡选矿厂，因顶杆的焊接质量问题，造成顶杆圆盘和顶杆螺纹脱落。为从根本上解决上述问题，设计了一种新的连接结构，锥斗下口直接用一 个盲板焊接，顶杆用螺栓固定在盲板上;在锥斗上另焊一斜钢管作为精矿排放口。此结构优点有：
　　(1)顶杆圆盘加工容易，不需再加工斜椭圆孔，即使出现焊接质量问题顶杆圆盘和顶杆螺纹也不会分离;
　　(2)用钢管直接焊接作为精矿排矿口，代替形状复杂的橡胶排矿装置;
　　(3)锥斗底部不会出现渗漏水问题;
　　(4)安装简单方便。
　　JT跳汰机在红柱石工业试验及锡矿分选工业应用中暴露出其槽体结构的缺陷，通过边试验边改造，槽体结构逐步 完善。原梯形槽体结构给矿端过窄且相对隔膜中芯较远，床层松散性很差，影响矿物通过能力，改进后设备矿物通过能力明显增加。在隔膜上方有、无锥形帽，上升 水流均匀性差别较大，通过红柱石矿分选工业试验，在隔膜上方无锥形帽上升水流更均匀。锥斗和顶杆的新结构连接，简化加工工艺，安装方便，连接性能更可靠。 减少承筛框、压筛框、固定钢圈的边宽，可增加尾矿端床层的松散性，提高排矿能力。