一种水力分级的设备的制作方法

本实用新型属于矿物加工领域，具体涉及一种水力分级的设备，尤其适用于铁矿等重矿物的粗细产品分级。

背景技术：

水力分级是矿物加工的预备作业，是根据矿物颗粒群在水中沉降速度的不同，将矿物颗粒分成粗细不同的两个或多个产品。由于矿物颗粒群是由多种矿物混杂组成，磁铁矿等金属矿物的密度较大，达到4.5t/m³左右，非金属矿物如石英的密度为2.65t/m³。这就导致有相同沉降速度的重矿物颗粒粒度比轻矿物颗粒粒度小得多，这种具有相同沉降速度的颗粒称为等降颗粒。也即水力分级的产品中，每个产品理论上都由等降颗粒组成，但这些等降颗粒的几何尺寸却大不相同，重矿物颗粒尺寸较小，而轻矿物颗粒尺寸较大。这种粗细不均的产品对后续的选矿作业（如重选）有极坏的影响，导致选矿作业的分选指标大大下降；或者是在闭路磨矿分级的流程中，分级作业本应将磨矿产品中合格的细粒级分出，但受等降颗粒的影响，重而细的颗粒容易进入粗粒级返回磨机再磨导致过粉碎，严重影响后续的选矿指标。

由于铁矿等重矿物往往和石英等轻矿物伴生，为避免等降颗粒的影响，选矿工艺中对于该类矿物的粒度分级常采用筛分法，即用不同孔径的筛子将矿物颗粒群分成粗细不同的产品。但筛分法实际应用中有许多弊端，如粗颗粒堆在筛网面上不仅严重影响筛分效率，而且对筛网的磨损很大，更换频繁，成本高。选矿工艺中矿物的嵌布粒度通常都很细，要求磨到很细的粒度才能单体解离，行业中通常是以74微米为分级粒度甚至更细，这就使筛分作业更难进行。而采用普通的水力分级设备，不仅受等降颗粒的影响使其分级效率不高，而且常规水力分级设备结构不够完善也会导致分级效率低，尤其是底流夹细很严重（即粗颗粒产品中夹带着很多细颗粒产品）。

综上所述，如何高效低耗地提高分级作业的效率，为选别作业提供合格的粒度产品，从而提高选别指标，是一项具有重要意义的工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种水力分级的设备，采用了新型斜窄流分级机与高频振筛串联作业的新工艺设备来提高分级效率和降低筛分成本，两种设备优势互补，解决了各自的短处，发挥了各自的长处。

本实用新型通过如下技术方案予以实现：一种水力分级的设备，包括串联使用的斜窄流分级机和高频振筛，所述的斜窄流分级机包括两级斜板群，第一级为安装在上箱壳体内的长斜板群，第二级为安装在下箱壳体内的短斜板群，所述的长斜板群和短斜板群中间通过给矿区连接，在所述的给矿区的箱壁上开设给矿管，在给矿区的内部设置阻隔条，所述的短斜板群底部连接下锥斗和底流管，并在所述下锥斗的箱壁上开设给清水管，所述的上箱壳体的顶部连接溢流槽，溢流槽的底部连接溢流管。

本实用新型采用新型高效斜窄流分级机和高频振筛串联使用形成矿浆物料分级系统。欲分级的矿浆物料首先进入所述的新型高效斜窄流分级机，被分成底流粗粒级产品和溢流细粒级产品。新型高效斜窄流分级机负责底流粗粒级产品的指标，确保底流中细粒级的含量尽量少，溢流可以适当跑粗。溢流进入所述的高频振筛，高频振筛负责细粒级的指标，将所述新型高效斜窄流分级机溢流中跑粗的颗粒隔除，隔除的粗颗粒与所述的新型高效斜窄流分级机的底流合并成为最终粗粒级产品。

本实用新型与现有技术相比：

现有的水力分级作业或筛分作业都是独立工作的。分级粒度较细时通常采用水力分级设备，现有的水力分级设备不足之处是分级效率较低，因设备结构的缺陷导致底流夹细严重，而且，等降颗粒的存在是其分级效率低的先天弱势。尤其是用于比重差异大的矿石分级，等降颗粒之间几何粒度尺寸相差很大，无法做到精确分级。实际应用中，分级溢流往往是所需产品，溢流的细度必须要保证，只有底流夹细才能保证溢流细度合格。底流中夹细的合格粒级，大部分是重矿物，而重矿物往往是有用矿物，所以这种分布对选矿极为不利。

筛分作业是真正按矿物的几何尺寸进行分级的，筛子的给矿中大于筛孔尺寸的粗颗粒越少越容易筛分，粗颗粒太多会堆在筛网上形成阻挡层，并且对筛网的磨损很大。所以筛子的给矿都要求控制粒度组成，给矿细度必须大于某值，比如，0.1mm的筛网要求-0.074mm的粒级含量大于60%，这导致筛分成本很高，尤其是给矿中粗粒级含量多时，要用多级筛分才能实现细筛。

本实用新型相比现有技术的有益效果在于：用水力分级设备作为筛分设备的预备作业，水力分级设备使用改进的新型高效斜窄流分级机，可以解决常规水力分级设备粗粒级产品夹细严重的问题，为筛分设备的给料去除了大部分有害的粗颗粒，使筛分效率提高，作业成本降低。而筛分设备又为水力分级设备跑粗的溢流把关，解决了等降颗粒对水力分级设备的影响问题。

常规的水力分级设备，为了保证溢流细度合格，设备选型时需要按照轻矿物的比重来计算设备沉降面积，导致很多粒度合格的重矿物颗粒沉到底流中，这是底流夹细的原因之一。采用本实用新型的工艺，新型高效斜窄流分级机的设备沉降面积的选型，则按照重矿物的比重来计算，沉降速度相同的轻矿物颗粒随着溢流跑出来，其粒度是不合格的，但有后续的筛分设备把关，最终得到合格粒度产品。

附图说明

图1为本实用新型设备连接原理示意图；

图2为本实用新型设备中的新型高效斜窄流分级机结构示意图；

图3为图2中阻隔条的结构示意图；

图中：1-上箱壳体，2-长斜板群，3-给矿区，4-给矿管，5-下箱壳体，6-给清水管，7-下锥斗，8-底流管，9-溢流槽，10-溢流管，11-阻隔条，12-短斜板群。

具体实施方式

下面结合附图1-3及具体实施例对本实用新型做进一步说明。

本实用新型的一种水力分级的设备，包括新型斜窄流分级机与高频振筛，通过二者的串联作业来提高分级效率和降低筛分成本，待分级的矿物颗粒群进入所述的新型高效斜窄流分级机，其中的大部分粗颗粒从所述的新型高效斜窄流分级机的底流排出。所述的新型高效斜窄流分级机的溢流细颗粒产品中，由于等降颗粒的影响，轻矿物和连生体的几何尺寸较重矿物大，超过分级粒度的是不合格产品，需要再用所述的高频振筛进行隔除。所述的串联使用，就是将所述的新型高效斜窄流分级机的溢流给入所述的高频振筛，所述高频振筛的筛下细粒级产品为最终合格产品，筛上粗粒级产品和所述的新型高效斜窄流分级机的底流合并成为最终粗粒级产品。

所述的新型高效斜窄流分级机是经过发明人改进的新设备，其结构特征如图2所示，具有两级斜板群，第一级为长斜板群2，安装在上箱壳体1内，第二级为短斜板群12，安装在下箱壳体5内，所述的长斜板群2和短斜板群12中间由给矿区3连接，并在所述的给矿区3的箱壁上开设给矿管4，在给矿区3的内部设置阻隔条11；所述的短斜板群12底部连接下锥斗7和底流管8，并在所述下锥斗7的箱壁上开设给清水管6。所述的上箱壳体1的顶部连接溢流槽9，溢流槽9的底部连接溢流管10。

所述的新型高效斜窄流分级机的工作原理如下：待分级的矿物颗粒群由给矿管4给入给矿区3，在阻隔条11的作用下充分分散。随矿浆流上升的给矿进入上箱壳体1内。长斜板群2为待分级的矿物颗粒群提供足够的沉淀面积，使粗颗粒快速沉淀到斜板上并向下滑落。细颗粒被上升矿浆流排入溢流槽9中，并由溢流管10排出成为细颗粒产品。从长斜板群2滑落下来的粗颗粒经过给矿区3时受到上升矿浆流影响而使部分夹带的细颗粒再次进入上升矿浆中，得到二次分级的机会。继续下沉的粗颗粒通过下箱壳体5时，在短斜板群2上迅速浓密成极高浓度的产品，而其在快速浓密过程中受到给清水管6给入的清水上升流洗涤作用，进一步将粗颗粒中夹带的细颗粒挤出，成为夹细很少的粗颗粒产品汇集到下锥斗7中，再以很高浓度从底流管8排走。

本实用新型的应用实例：

山东临沂某选铁尾矿再回收钛铁矿，需要先对铁尾矿进行闭路磨矿，即磨矿和分级作业形成闭路，钛铁矿和脉石矿物的连生体需磨到-0.12mm才能单体解离，之后再进入选别流程。该矿的钛铁矿比重为5，而伴生脉石矿物主要为石英，比重只有2.65。0.12mm的钛铁矿和石英的自由沉降速度分别为104.7m/h和43.2m/h，连生体的沉降速度居二者之间，如果以钛铁矿的沉降速度为分级设备选型依据，则很多脉石颗粒和未单体解离的连生体颗粒会跑到溢流中；如果以脉石矿物的沉降速度为分级设备选型依据，则很多已单体解离的钛铁矿颗粒会沉到底流中返回磨机导致过磨。该厂原先采用螺旋分级机进行分级，分级质效率只能达到30%左右，然后又换成筛孔尺寸0.15mm的高频振筛，但由于粗粒级太多，筛分效率也只能达到40%左右，最主要是筛网磨损太严重，更换频繁，工人工作量很大。之后由发明人对该厂的闭路磨矿分级工艺进行改造，采用了本实用新型的工艺技术，以钛铁矿的沉降速度作为新型斜窄流分级机的选型参数，将底流浓度控制在65%以上，溢流再进入原有的高频振筛。经取样检验，磨机的排矿细度为-0.12mm含量46.54%，经过新型高效斜窄流分级机分级后，溢流细度为-0.12mm含量77.85%，该溢流进入高频振筛进行筛分作业，筛下产品的细度为-0.12mm含量92.43%，少量的筛上产品和大量的新型高效斜窄流分级机底流混合后的细度为-0.12mm含量19.64%，整个工艺的分级质效率达到68.16%，且筛上物很少，筛分顺利，筛网的使用寿命提高了3倍。