機械傳動鋸齒波系列跳汰機在多種金屬選礦中的應用

摘 要：本文從機械傳動鋸齒波系列跳汰機的研發、改進闡明了機械傳動鋸齒波系列跳汰機分類、結構、工作原理、用途、鋸齒波跳汰機結構和工藝參數對選礦選別的影響，以及使用操作規程和使用技巧等，并通過在幾個典型礦山成功的應用實例，說明鋸齒波跳汰機在節電節水，占地少，產量高，以及良好的選礦性能和在重選領域得到廣泛應用。

關鍵詞：跳汰機；選礦；應用

中圖分類號：TD455 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0234-02

機械傳動鋸齒波系列跳汰機最早是在1985年由平桂機械總廠與北京礦冶研究總院共同研制開發的。當時的機械傳動鋸齒波跳汰機只JT0.5-1T、JT2-2兩種型號。平桂機械總廠經過30多年的生產、使用和不斷開發改進，目前已經形成了完整的機械傳動鋸齒波跳汰機系列。

1 機械傳動鋸齒波跳汰機分類

（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。

機械傳動鋸齒波跳汰機工作脈動曲線為鋸齒波形。

2 機械傳動鋸齒波跳汰機的結構

鋸齒波跳汰機由選礦室、隔篩網、機架、脈動錐形斗室、凸輪傳動箱體和電動機等部件組成。

3 傳動原理

由電磁調速電動機輸出軸的聯軸器帶動凸輪箱中特制的凸輪、通過杠桿傳動機構，聯接桿把上下往復運動動力傳遞到錐形斗室，使錐斗產生脈動，并把錐斗中的礦物與雜質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；輕的雜質往上浮，在尾礦槽中排出，達到的分選的目的。

4 鋸齒波跳汰機的優點

（1）在精心設計的凸輪運動的作用下，錐斗做上下運動，其上升的速度快，下降的速度慢，提高了精礦品位。

（2）鋸齒波跳汰機的鋸齒波形的產生是由其獨特設計的凸輪形狀和它轉動時的運動軌跡所產生的，選礦效率高、選礦效果好。

（3）節約能源，節省用水量，占地面積小。

（4）鋸齒波跳汰機使用簡單，操作方便，沖程、沖次可任意調節。

5 鋸齒波跳汰機的用途

鋸齒波跳汰機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。后來經用戶使用推廣，目前許多用戶用在鉛、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。經過二十多年的改進，目前技術已經十分成熟，在重選礦領域獲得了廣泛的應用。

6 鋸齒波跳汰機結構和工藝參數對選礦選別的影響

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

（2）鋸齒波跳汰機篩上篩下排礦

當選別小于5mm礦石時（中細顆粒物料），采用篩下排礦法。這時，必須在篩網上鋪設人工床石。

當選別大于5mm礦石時，則可采用篩上排礦法，利用自然床層來控制精礦質量。

當需要精礦品位較高時，人工床石鋪設厚度適當增加，礦石床層厚度適當減??；當需要回收率較高時（精礦品位相對低些），則人工床石鋪設厚度適當減薄，床層厚度適當增加。

（3）工藝參數、跳汰機技術參數的影響

①鋸齒波跳汰機是重選中富集比較高的理想選礦設備。一般用于富集比重大小或等于4以上的礦石。當不需要回收率較高時，也可以用于礦石的精選。它還是節能設備，需用的動力較?。科椒矫走x礦面積需1.6kW的功率）；補加水量也用得少（每噸礦需用水2～4m3）；處理原礦的量較大（每小時處理干礦量3～6t每平方米選礦面積）；安裝簡單。

②沖程和沖次

a.大沖程，小沖次

用大沖程，小沖次工藝參數，可使床層沖得高些，并有較長時間保持床層的松散，有利于粗礦粒的相互轉移，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，循環次數多，有利于加快細顆粒礦石分層。雖然床層沖起較低，細顆粒重礦石仍然能轉移下沉。因此，該工藝適用于選別細顆粒礦石。

c.沖程、沖次的選擇

對于顆粒細的礦石（0.2mm以下），應用小沖程、大沖次、大補加水量：結果是精礦品位高，回收率低。

對于粗顆粒的礦石（0.2mm以上），應用大沖程、小沖次、適當的補給水量，有利于提高礦物回收率，精礦的品位也較高。

③篩下補加水

篩下補加水的作用：一是補充精礦管排精礦時帶走的水量，二是起到緩沖作用，減弱下降水流的吸入強度，以提高精礦的品位，并可以增強上升水流速度，以增強床層的松散度，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流入跳汰機為宜。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，中細粒級處理量越小。

7 鋸齒波跳汰機的使用規程

7.1 使用前的檢查

（1）電源：電磁調速電機調速器使用電壓220V；三相異步電動機使用電壓380V。

（2）電機輸出軸轉向是否與指示牌指向一致。

（3）選礦室是否已經注滿水。

（4）沖程凸輪和沖次彈簧是否已經調到所需的參數值。

7.2 開 機

（1）先開啟三相異步電動機。

（2）再開啟電磁調速控制器開關，將調節電流按扭調到設定的轉速。

（3）待錐斗跳動平穩后，按20～40%的礦濃度，開始均勻放礦。

（4）適當打開精礦放礦閥門，開始放精礦。

7.3 關 機

（1）首先停止放礦。

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

（3）關閉三相異步電動機的開關。

（4）關閉補加水閥門。

（5）完全打開精礦放礦管閥門，使錐斗內的礦物和水排干凈，然后關閉閥門。

8 使用技巧

（1）正常運轉中的鋸齒波跳汰機精礦放礦閥不宜長時間關閉，放礦閥要常開（用閥門調節來控制流量），或每間隔一段時間（一般小于30min）放一次礦為宜。

（2）電磁調速控制中的反饋量調節要適中。

（3）鋸齒波跳汰機在實際選礦使用中，光靠出廠時清水負荷彈簧預緊力是不夠的。因為礦物的比重比清水大好幾倍，此時錐斗的重量比光注滿清水時的重量大得多，在低速啟動電動機時，可以聽見凸輪箱中的凸輪與滾圈有撞擊聲，這時需要立即調緊組中各根彈簧，直至調緊到撞擊聲消失為止。隨著放礦量的不斷加大，沖次提高時，亦會產生凸輪與滾圈運動撞擊聲，這時也要調整彈簧的預緊力，直至調緊到撞擊聲消失。

（4）電磁調速控制器的轉速表校正有測速儀器時，用測速儀器直接測量調速電機輸出軸的轉速，用測速儀器上測得的讀數，在校正旋扭上調到指示針指到的讀數上即可。

無測速儀器時：把調速電機與凸輪箱的聯軸器分離，啟動三相異步電動機，將電磁調速控制器上的調速旋扭調至最大，電機輸出軸此時的轉速也是最大，校正電磁調速控制器上的表盤指針指示到滿格（一般為1250r/min）。如果達不到，就減小反饋量調節，再看調速電機輸出軸轉速有無降低，如果沒有降低即可。因為電機輸出軸最大的轉速也只有1250r/min。

（5）沖次的測定

當鋸齒波跳汰機帶負荷運轉時，只能用秒表計數測鋸齒波跳汰機隔膜跳動的次數來換算成每分鐘錐斗跳動的次數。

（6）床層變化對選礦效果的影響

①床層過緊。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，沖程和篩下補水量太小，不能把過量的或太粗的床層沖松散，篩下水不足，篩下精礦出現細粒白砂（石英石），造成精礦質量（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床層過松。其特征是水面運動不平穩，甚至水面左右搖擺，用手插下感覺不到床層阻力。床層運動很快，檢查尾礦中有單體礦石或富連生體（跑礦現象），篩上精礦品位一般較高，篩下精礦較粗。原因是：

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

b.床層和床石太薄或粒度太細，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，用手插入床層時，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；

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

d.給礦濃度過稀，礦漿量大或篩面落差太大，礦漿沖力過猛，把床層沖亂；

④床層松散正常。其特征是床層松散平穩，用手插入時，感覺阻力不大，容易插入。

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

值得注意的是，床石粒度過大、太薄或篩面破損和有大空洞等現象，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，說明補加水量不足，應加大補加水；床層面冒花（翻花），說明床石鋪設太薄，應加厚床石。

9 應用實例

筆者收集了自己所到使用機械傳動鋸齒波跳汰機各種礦山在不

同礦種并親自進行成功完成各種選礦調試情況。

9.1 越南太原鐵礦選礦廠

鐵礦原礦性質：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1臺。

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

實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JT2-2鋸齒波跳汰機用做復選，JT3-1型鋸齒波跳汰機作為第一級預選，把40°左右的原礦富集到50°左右，經JT2-2鋸齒波跳汰機做第二級復選，其精礦品位可達58°以上，回收率達90%以上，處理量也能達到每天230t。

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

9.2 云南峨山他達鐵礦洗選廠

鐵礦原礦性質：褐鐵礦（四氧化三鐵），單體，原尾礦庫丟棄的尾礦，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1臺。

工藝：篩網孔徑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，達到要求。

9.3 廣西天等若蘭錳礦選礦廠

原礦性質：風化錳礦：Mn18%、Fe13%；解離度不詳。

下跳汰機粒度：經洗礦機洗礦和打砂機破碎后-0.2～4mm。

要求：精礦品位25°以上。

使用JT2-2型鋸齒波跳汰機2臺并連（一級跳）。

工藝參數：經反復調試，最佳的工藝參數為：

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

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

參考文獻

[1]北京礦冶研究總院與平桂機械總廠機械傳動鋸齒波系列跳汰機試驗報告（1985年）.

[2]機械傳動鋸齒波系列跳汰機產品說明書.

[3]《機械傳動鋸齒波系列跳汰機企業標準》（QA1001-1986）.

收稿日期：2018-9-8

作者簡介：鐘梓文（1960-），男，漢族，廣西賀州八步人，研究方向為選礦機械及安全管理，任生產安環部副主任。