圓錐選礦機

圓錐選礦機是近三十年來發展起來的一種高效、新型濕式重選設備。由於它沒有運動部件、生產能力高、又可處理高濃度礦漿、一台設備可完成粗選、掃選和精選各個作業，受到選礦工作者的重視。因此，它在選礦領域方面的用途日益擴大，正在取代螺旋選礦機和搖牀。據不完全統計，目前世界上已安裝的圓錐選礦機有600多台，即每天通過圓錐選礦機處理的礦石達100萬t以上 ^[2]  。

圓錐選礦機是一種給礦濃度高(55%一65%)、處理能力大(約70 t/h)、分選效果好及作業成本低的重選設備。自E . Reichert研製成功以來，迅速在世界各地廣泛應用。

在我國圓錐選礦機是由廣州有色金屬研究院於70年代後期研製成功的，並先後在海南烏場欽礦、大廠錫石多金屬硫化礦、攀枝花欽鐵礦、齊大山鐵礦等進行了大量的試驗研究，取得了較好的效果。

圓錐選礦機是由扇形溜槽改進而成的，將圓形配製的扇形溜槽側壁去掉，形成一個倒置的錐面，這就是圓錐選礦機的工作面。由於消除了扇形溜槽的側壁效應和對礦漿流動的阻礙，因而改善了分選效果，提高了處理能力 ^[1]  。

圓錐選礦機分單層和雙層兩種，單層圓錐選礦機(單層錐)、雙層圓錐選礦機(雙層錐)可以單獨工作也可以聯合起來應用。雙層錐的處理能力大，單層錐則小些。目前應用的圓錐選礦機大多呈多段配置，其中又常加扇形溜槽，在1台設備上連續的粗、精、掃選作業 ^[3]  。

單層圓錐選礦機的分選錐的直徑約為2米，分選帶長750-850毫米，錐角146°（錐面坡度17°）。在分選錐面的上方設置一正錐體，用於向西面的分選錐分配礦漿，成為分配錐。高濃度礦漿由分配錐中心給礦鬥均勻流下，通過分配錐與分選錐之間的周邊縫隙進入分選錐。在分選錐錐面上的選別過程與在扇形溜槽上相同。進入底層的重礦物由環形開口緩緩流入精礦管中，上層含輕礦物的礦漿流以較高速度流到中心尾礦管。調節喇叭口狀的環形截礦板的高度即可改變輕、重產物的數量和質量。除了這種排礦方法外，重礦物亦可由靠近分選錐面末端的環形開縫排出。

為了提高設備處理能力，分選工作面可製成雙層的。雙層圓錐選礦機設置合適的分選錐層面距離，並讓分配錐在周邊間斷開口，因而能平均地將礦漿分配到兩個錐面上。單層錐和雙層錐可以單獨工作亦可聯合起來應用。

現時應用的圓錐選礦機多是呈多段配置，在一台設備上實現連續的粗、精、掃選作業。為了平衡各錐面的處理礦量，給礦量大的粗選和掃選圓錐被製成雙層的，精選圓錐為單層的。單層圓錐選出的重產物再在扇形溜槽上精選。所用扇形溜槽均帶有扇形板以提高分選的精確性。這樣由一個雙層錐，1-2個單層錐和一組扇形溜槽構成的組合體，被稱為一個分選段。底層最末段通常不再設單錐。由各段雙層錐產出的重產物在進入單層錐精選時需加水降低濃度，而輕產物在進入掃選錐分選前最好脱除部分水量。設備最後產出廢棄尾礦、粗精礦，還有產率大約佔20%的中礦。中礦一般返回本設備循環處理。

入選礦漿經分配錐均勻分配在選別錐的周邊上(雙層錐則通過指形分配器將50%礦漿分別進入上下兩層分選)，礦漿在向中心流動的過程中逐漸變厚，藉助礦物的比重、粒度及析離分層作用，重礦物進入底層，通過環形截礦縫排出作為產品;經單層錐分選出來的重產品給入扉形溜槽分選得最終精礦，尾礦進入下一段分選;雙層錐和單層錐尾礦則越過環形截礦縫從中心筒排出與本段扇形溜槽尾礦合併送下一段再選;最後一段雙層錐輕產品作為最終尾礦排出，重產品作為中礦與扇形溜槽尾礦合併返回圓錐選礦機給礦 ^[4]  。

由於圓錐選礦機選別段數多，因此重礦物的回收率較高，通過扇形溜槽截取器的調節可得到理想的精礦品位和適宜的富集比。

隨着電子技術的應用發展，圓錐選礦機採用了濃度和流量的自動控制，使其生產效率得到進一步提高。

1.處理量大;節省廠房面積、基建投資低 ^[2]  。

2.設備構造簡單、輕便、易製造，安裝(安裝每台圓錐需要9個工日，起重設備)。

3.造價便宜(包括輔助管道400美元/t 礦石)。

4.設備本身無傳動部件，省電。

5.高濃度選別，省水，並可減少管道和砂泵運輸量。

6.操作人員少，易操作，易於程序控制。圓錐選礦機由於採用濃度和流量的自動控制，可使生產效率進一步提高，生產管理更加簡單。

7.生產費用，保養費用均較低。

8.壽命長，便於搬遷，易於檢修。

影響圓錐選礦機工作的因素與扇形溜槽相同。同組合扇形溜槽相比，圓錐選礦機的處理能力更大，而指標也較穩定。圓錐選礦機的處理能力大而作業成本低廉，適合於處理大宗低品位礦石使用。可以裝設在陸地選廠或採砂船上 ^[2]  。隨着圓錐選礦機的出現，解決了長期以來處理細粒級設備能力低的問題，被認為是重選設備發展的重大革新。

我國的海濱砂礦資源較為豐富，海南萬寧烏場欽礦就是採用圓錐選礦機為主體設備進行海濱砂礦生產的廠家。該礦採用鬥輪挖掘機進行幹採，濕選廠選用3DS6FD圓錐選礦機，入選原礦1 500 t/d，原礦經1台圓錐選礦機粗選，兩次螺旋溜槽精選，可以獲得含TiO₂ 3.94 %/ ZrO₂ 4. 26%的粗精礦，回收率TiO₂ 24.56%、 ZrO₂ 82. 6% ^[4]  。

萬寧烏場欽礦的生產實踐表明:以圓錐選礦機為主體工藝流程處理能力大、回收率高，與水冶一搖牀工藝比較，粗精礦品位提高10.52%，回收率提高9.02%，選廠面積減少近90%，水耗降低了70%左右，粗精礦車間成本降低近50%，經濟效益較好。

車河選廠工系列是處理大廠細脈帶礦石的，該礦石為錫石多金屬硫化礦，原生產流程中的前重選段採用跳汰機和搖牀丟棄尾礦，這些設備耗水量大、佔地面積大、選別效率低。根據車河選廠一期改造任務，前重選段採用圓錐選礦機和跳汰機聯合丟棄尾礦， 工業試驗表明:細脈帶礦石採用圓錐選礦機和跳汰機聯合丟尾是有效的，前重選段尾礦產率由35%提高到50%，全廠錫的回收率提高1.83%，生產成本下降4. 93元//t，按改造當年處理礦石量計算，年增效益可達402. 9萬元 ^[4]  。

攀枝花磁選尾礦中含TiO28%一14%,主要含欽鐵礦、釩欽磁鐵礦、硫化礦(黃鐵礦、磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦、黃銅礦)，脈石以欽輝石為主，其次為斜長石等。生產中粗選段採用鑄鐵X600 mm螺旋選礦機和1200 mm螺旋溜槽，這些設備處理量小，選別作業台數多，生產管理困難，影響選欽廠技術經濟指標的提高，為此進行了圓錐選礦機的選礦試驗，粗選用2台((3DSD)機，精選用1台(3DS6FD)機 ^[4]  。

工業試驗結果表明，用圓錐選礦機完全可以代替生產中原先使用的選礦設備，且簡化了生產流程，以年產5萬t精礦的選欽廠計算，精選設備使用台數由155台減少到29台，佔地面積為原來的1/3，節約水、電約40%以上。

齊大山鐵礦為難選紅鐵礦，經試驗研究後，採用圓錐選礦機為粗選設備進行選礦，試驗原則流程為圓錐一磁選一離心機 ^[4]  。給礦鐵品位27. 14%，精礦鐵品位65. 77%，回收率78. 01%，這表明圓錐選礦機用於紅鐵礦選別是可行的。

1.要隔除大於2-3mm以上的粗穎粒 ^[3]  。

2,礦漿濃度要保持穩定，波動範圍在士2%較好。

3.給礦中小於30μm含量不能太多。最好先用水力旋流器脱泥。

4.不能在處理量太低的情況下操作，否則會大大降低選別指標，甚至無法正常生產。