锡矿分级工艺流程螺旋分级机水力旋流器

锡矿分级是磨矿回路的配套环节，把磨矿产品按粒度分开，合格粒级进选别，不合格粒级返回磨矿。分级效果直接影响磨矿效率和选别指标。螺旋分级机和水力旋流器是锡矿分级的两大主力设备，一个靠重力沉降，一个靠离心力沉降。两者的分级原理不同，适用粒级不同，配置位置也不同。选错了分级设备，磨矿回路循环负荷增加，锡石过粉碎加重，选别给矿粒度失控。本文围绕锡矿分级工艺中螺旋分级机和水力旋流器的对比展开，说清楚两者在锡矿分级中的适用条件、分级效果、流程配置和选择依据。

螺旋分级机与水力旋流器的本质差异

螺旋分级机是一个倾斜的槽体，矿浆从槽体中部给入，粗颗粒在重力作用下沉到槽底，由旋转螺旋输送至高端排出返回磨矿；细颗粒随水流从槽体低端溢流排出进选别。分级动力是重力。

水力旋流器是一个锥形筒体，矿浆从筒体上部切向给入，在筒体内高速旋转，粗颗粒在离心力作用下向壁面运动从底流口排出返回磨矿；细颗粒在中心区域从溢流口排出进选别。分级动力是离心力。

两者的本质差异在分级力场。螺旋分级机重力场，离心力系数为1。水力旋流器离心力场，离心力系数为几十到几百。离心力场加速细粒沉降，分级粒度更细，分级效率更高。

对锡矿来说，这个差异很关键。锡石密度大，重力场中沉降速度快，螺旋分级机容易把细粒锡石误判为粗粒返回磨矿，造成过粉碎。水力旋流器离心力场中，细粒锡石和细粒脉石的沉降速度差异被放大，分级精度更高。

螺旋分级机在锡矿分级中的适用条件

螺旋分级机适合以下锡矿分级条件：

条件一：粗磨回路分级

螺旋分级机适合粗磨回路，分级粒度通常在0.5到3毫米。锡石嵌布粒度粗，磨到0.5到1毫米即可单体解离的矿石，用螺旋分级机。

条件二：第一段磨矿分级

在阶段磨矿阶段选别流程中，第一段磨矿用棒磨机粗磨，配螺旋分级机分级。螺旋分级机把合格粒级从溢流排出进重选，不合格粒级返回棒磨机。

条件三：给矿浓度高

螺旋分级机适合给矿浓度高的场合，给矿浓度通常25%到45%。浓度高，矿浆黏度大，重力沉降效果更好。

条件四：处理量中等

螺旋分级机处理量中等，单台处理量通常10到100吨每小时。处理量小或中等时，螺旋分级机经济性好。

螺旋分级机的优点是结构简单、运行可靠、能耗低、不需要给矿压力。缺点是分级粒度粗、分级效率低、占地面积大、细粒锡石容易误判返回磨矿。

水力旋流器在锡矿分级中的适用条件

水力旋流器适合以下锡矿分级条件：

条件一：细磨回路分级

水力旋流器适合细磨回路，分级粒度通常在0.037到0.2毫米。锡石嵌布粒度细，需要细磨才能单体解离的矿石，用水力旋流器。

条件二：第二段磨矿分级

在阶段磨矿阶段选别流程中，第二段磨矿用球磨机细磨，配水力旋流器分级。水力旋流器把合格细粒从溢流排出进重选和浮选，不合格粗粒返回球磨机。

条件三：给矿浓度低

水力旋流器适合给矿浓度低的场合，给矿浓度通常15%到30%。浓度低，矿浆黏度小，离心沉降效果更好。

条件四：处理量大

水力旋流器处理量大，单台处理量30到80立方米每小时。处理量大时，水力旋流器经济性好。

条件五：要求分级粒度细

水力旋流器分级粒度细，可以达到0.037毫米以下。要求分级粒度细的场合，用水力旋流器。

水力旋流器的优点是分级粒度细、分级效率高、占地面积小、处理量大。缺点是需要给矿压力、能耗较高、内衬磨损快、对给矿浓度敏感。

螺旋分级机与水力旋流器的详细对比

从表中可以看出，螺旋分级机和水力旋流器的差异集中在分级粒度和分级效率。螺旋分级机分级粒度粗、分级效率低；水力旋流器分级粒度细、分级效率高。

锡矿分级流程的典型配置

锡矿分级流程根据磨矿段数和选别要求配置。常见配置有三种。

配置一：一段棒磨加螺旋分级机

原矿经破碎到20毫米以下，进棒磨机粗磨，棒磨机排料进螺旋分级机分级。螺旋分级机溢流进重选，返砂返回棒磨机。这种配置适合锡石嵌布粒度粗、磨到0.5到1毫米即可单体解离的矿石。

配置二：一段球磨加水力旋流器

原矿经破碎到15毫米以下，进球磨机细磨，球磨机排料进水力旋流器分级。水力旋流器溢流进重选和浮选，底流返回球磨机。这种配置适合锡石嵌布粒度细、需要细磨才能单体解离的矿石。

配置三：棒磨加螺旋分级机加球磨加水力旋流器

原矿经破碎到20毫米以下，进棒磨机粗磨，棒磨机排料进螺旋分级机分级。螺旋分级机溢流进重选回收粗粒锡石，返砂返回棒磨机。重选尾矿进球磨机细磨，球磨机排料进水力旋流器分级。水力旋流器溢流进重选和浮选回收细粒锡石，底流返回球磨机。这种配置适合锡石嵌布粒度不均匀的矿石，阶段磨矿阶段选别，过粉碎少，回收率高。

云南个旧某选厂处理含锡0.8%的脉锡矿，锡石嵌布粒度不均匀。采用棒磨加螺旋分级机加球磨加水力旋流器配置，第一段棒磨磨到0.8毫米，螺旋分级机溢流进重选回收粗粒锡石，回收率52%。第二段球磨磨到0.074毫米，水力旋流器溢流进重选加浮选回收细粒锡石，回收率26%。综合回收率78%。如果两段都用螺旋分级机，第二段分级粒度粗，细粒锡石返回磨矿造成过粉碎，综合回收率只有70%。

螺旋分级机在锡矿分级中的操作要点

螺旋分级机的操作参数包括螺旋转速、槽体倾角、给矿浓度和溢流堰高度。

螺旋转速

螺旋转速决定返砂输送能力和矿浆搅拌强度。转速高，返砂输送能力大，矿浆搅拌强，但细粒锡石容易被搅起进入返砂。转速低，返砂输送能力小，矿浆搅拌弱，分级效果差。螺旋分级机螺旋转速通常2到8转每分钟。

槽体倾角

槽体倾角决定返砂提升高度和矿浆流动状态。倾角大，返砂提升高度大，矿浆流动快，分级粒度粗。倾角小，返砂提升高度小，矿浆流动慢，分级粒度细。螺旋分级机槽体倾角通常14到18度。

给矿浓度

给矿浓度决定矿浆黏度和分级效果。浓度高，矿浆黏度大，细粒沉降速度慢，分级粒度粗。浓度低，矿浆黏度小，细粒沉降速度快，分级粒度细。螺旋分级机给矿浓度通常25%到45%。

溢流堰高度

溢流堰高度决定溢流面积和分级粒度。溢流堰高，溢流面积大，分级粒度细。溢流堰低，溢流面积小，分级粒度粗。螺旋分级机溢流堰高度根据分级粒度要求调整。

水力旋流器在锡矿分级中的操作要点

水力旋流器的操作参数包括给矿压力、给矿浓度、底流口直径和溢流管直径。

给矿压力

给矿压力决定离心力场强度。压力大，离心力大，分级粒度细。压力小，离心力小，分级粒度粗。水力旋流器给矿压力通常0.08到0.25兆帕。

给矿浓度

给矿浓度决定矿浆黏度和分级效果。浓度高，矿浆黏度大，分级粒度粗。浓度低，矿浆黏度小，分级粒度细。水力旋流器给矿浓度通常15%到30%。

底流口直径

底流口直径决定底流浓度和分级粒度。底流口小，底流浓度高，分级粒度细。底流口大，底流浓度低，分级粒度粗。水力旋流器底流口直径为溢流管直径的0.3到0.6倍。

溢流管直径

溢流管直径决定处理量和分级粒度。溢流管大，处理量大，分级粒度粗。溢流管小，处理量小，分级粒度细。水力旋流器溢流管直径为旋流器直径的0.2到0.35倍。

常见问题

问：锡矿分级用螺旋分级机还是水力旋流器？

答：看磨矿段数和分级粒度要求。第一段粗磨用螺旋分级机，第二段细磨用水力旋流器。分级粒度粗用螺旋分级机，分级粒度细用水力旋流器。

问：螺旋分级机能不能替代水力旋流器做细分级？

答：不能。螺旋分级机分级粒度通常在0.5到3毫米，达不到细分级要求的0.037到0.2毫米。细分级必须用水力旋流器。

问：水力旋流器能不能替代螺旋分级机做粗分级？

答：可以，但能耗高。水力旋流器需要给矿压力，粗分级时能耗比螺旋分级机高。粗分级优先用螺旋分级机。

问：螺旋分级机的返砂中细粒锡石多怎么办？

答：调整螺旋转速和溢流堰高度。转速降低，减少细粒锡石被搅起。溢流堰升高，增加溢流面积，细粒锡石更容易进入溢流。如果调整后效果仍不好，考虑改用水力旋流器。

问：水力旋流器的底流中细粒锡石多怎么办？

答：调整给矿压力和底流口直径。给矿压力提高，离心力增大，细粒锡石进入溢流。底流口减小，底流浓度提高，细粒锡石进入溢流。如果调整后效果仍不好，检查旋流器内衬磨损情况。

问：螺旋分级机和水力旋流器能不能串联使用？

答：可以。螺旋分级机溢流进水力旋流器进一步分级，螺旋分级机返砂返回磨矿，水力旋流器溢流进选别，水力旋流器底流返回磨矿。串联使用可以提高分级精度，但流程复杂。

问：分级效率对磨矿效率有影响吗？

答：有。分级效率高，合格粒级及时排出，磨矿机内合格粒级少，磨矿效率高。分级效率低，合格粒级返回磨矿，磨矿机内合格粒级多，磨矿效率低。分级效率每提高10个百分点，磨矿效率提高5到8个百分点。

问：分级粒度对锡石过粉碎有影响吗？

答：有。分级粒度粗，细粒锡石容易误判为粗粒返回磨矿，造成过粉碎。分级粒度细，细粒锡石及时排出，过粉碎减少。控制分级粒度可以减少锡石过粉碎。

问：螺旋分级机和水力旋流器的投资差异大吗？

答：螺旋分级机投资较低，水力旋流器投资较高。但水力旋流器分级效率高、占地面积小、处理量大，综合效益更好。具体选择需要根据处理量、分级粒度和投资预算综合判断。

问：分级设备的易损件多久更换一次？

答：螺旋分级机的螺旋叶片寿命通常12到24个月，槽体衬板寿命24到36个月。水力旋流器的内衬寿命通常6到12个月，底流口和溢流管寿命6到12个月。矿石磨蚀性强、处理量大，更换周期缩短。

锡矿分级工艺流程中螺旋分级机和水力旋流器的选择，核心是分级粒度和分级效率。螺旋分级机重力场分级，分级粒度粗、分级效率低，适合第一段粗磨。水力旋流器离心力场分级，分级粒度细、分级效率高，适合第二段细磨。锡石嵌布粒度粗用螺旋分级机，锡石嵌布粒度细用水力旋流器，锡石嵌布粒度不均匀用螺旋分级机加水力旋流器。把分级设备选对了，磨矿回路循环负荷控制住，锡石过粉碎减少，选别给矿粒度稳定，回收率才有保障。