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| 篩分在非金屬礦選礦中的應用 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-10-28 13:55:41 瀏覽次數： |
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1 前言
篩分在選礦行業(yè)是非常常見(jiàn)的一種作業(yè)，幾乎在每個(gè)選礦廠(chǎng)或加工廠(chǎng)都可以看到篩分工作。篩分的定義有兩種，一種是指將粒子群按粒子的大小、比重、帶電性以及磁性等粉體學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分離的方法；另一種是指用帶孔的篩面把粒度大小不同的混合物料分成各種粒度級別的作業(yè)叫做篩分。而選礦行業(yè)常常指的是后一種——粒度分級的作業(yè)。而非金屬礦行業(yè)則是對篩分作業(yè)更為嚴格，在各個(gè)非金屬礦選礦作用中，篩分作業(yè)是一道必不可少的程序。
2 篩分及篩分設備
在選礦作業(yè)中篩分作業(yè)在不同的工段就有著(zhù)不同的作用，有著(zhù)不同的目的。根據篩分的目的不同，篩分作業(yè)可以分為以下幾種：①獨立分篩，常用于直接篩分出產(chǎn)品的選礦作業(yè)；②預先篩分，常用于選礦作業(yè)破碎前把合格產(chǎn)品預先篩出；③檢查篩分，從破碎設備的產(chǎn)物中，將粒度不合格的產(chǎn)品篩除，保證成品不超出要求粒度；④準備篩分，常用于為后續作業(yè)提供不同粒級的入選礦物；⑤選擇篩分，將產(chǎn)品按照重量、密度或者品味等進(jìn)行分離的篩分作業(yè)；⑥脫水篩分，用于除去產(chǎn)品中過(guò)量的水分；⑦脫介篩分，常用來(lái)脫除產(chǎn)品中含有因選礦作業(yè)而帶入的介質(zhì)。此外，物料含水泥較高時(shí)，也用篩分進(jìn)行脫泥。在非金屬礦選礦中，各個(gè)篩分作業(yè)都可能用到，獨立分篩、預先篩分、檢查篩分和準備篩分在非金屬礦選礦作業(yè)中是使用的最頻繁的作業(yè)，幾乎每個(gè)非金屬礦選礦廠(chǎng)或加工廠(chǎng)都可以有這幾種篩分作業(yè)的存在。
影響篩分作業(yè)效率的因素有很多，主要有①入篩物料性質(zhì)的影響，包括含水率、含泥量、粒度特性和密度特性等；②篩子性能的影響，包括篩面運動(dòng)形式、篩分裝置的參數和篩面結構參數等；③操作條件的影響。在不同的作業(yè)工段，不同的篩分物料選用的篩分作業(yè)和篩分設備不盡相同。
篩分設備的選擇常常在篩分作業(yè)中顯得尤為重要，如果篩分設備選擇的不恰當，那么篩分作業(yè)將無(wú)法正常的進(jìn)行。常用的篩分設備有：
振動(dòng)篩、固定篩、圓筒篩弧型篩和細篩。常用振動(dòng)篩有慣性振動(dòng)篩、自定中心震動(dòng)篩；后者使用范圍較廣，國內大中型選礦廠(chǎng)的中、細粒物料的篩分多采用此種篩分設備。固定篩有格篩和條篩兩種形式，格篩用作控制原礦粒度，水平安裝；條篩用作粗碎和中碎前的預先篩分，傾斜安裝。在中小企業(yè)中一般用的是直線(xiàn)振動(dòng)篩，或者圓振動(dòng)篩。相對于大型的篩分設備，直線(xiàn)振動(dòng)篩和圓振動(dòng)篩價(jià)格適中，篩分的效果也能為廣大的企業(yè)所接受，所以直線(xiàn)振動(dòng)篩在中小企業(yè)中應用很廣泛。同時(shí)，直線(xiàn)振動(dòng)篩可以加裝一些電氣控制設備，使用很方便。而一些其他的設備如旋振篩，超聲波振動(dòng)篩主要應用于產(chǎn)量要求不是很高的但是篩分的要求較高的行業(yè)；弛張篩可以解決含水量較高的細物料的篩分等。
在非金屬礦行業(yè)中篩分作業(yè)的作用越來(lái)越大，一些新型的篩分設備也是層出不窮，但是其原理都是利用物料和篩面之間存在著(zhù)相對運動(dòng)，其目的都是進(jìn)行物料的分級，達到產(chǎn)品的要求。超細篩分在非金屬礦行業(yè)將是一個(gè)很大的發(fā)展趨勢。
3 篩分方法
在非金屬礦選礦中篩分的方法有很多種，在特定的環(huán)境下可根據實(shí)際需要選取最佳的篩分方法。根據各個(gè)篩分作用時(shí)物料的運動(dòng)方式的不同以及篩分驅動(dòng)力的不同可將篩分作業(yè)分為以下幾種：
（一）滑動(dòng)篩分法：物料在斜置固定不動(dòng)的篩面上靠本身自重下滑；這是早期使用的篩分法，其篩分效率低，處理量小。在非金屬礦選礦中此種方法目前已經(jīng)很少采用，只是在特別易碎，不能利用驅動(dòng)力進(jìn)行篩分的礦物才能利用礦物的本身自重進(jìn)行自然篩分。
（二）推動(dòng)式篩分法：由于組成篩面的篩條轉動(dòng)，物料通過(guò)篩面運動(dòng)構件的接力推送，沿篩面向前運動(dòng)，如滾軸篩。在非金屬礦選礦中推動(dòng)式篩分法經(jīng)常用于比較干燥物料的篩分。
（三）滾動(dòng)式篩分法：篩面是個(gè)傾斜安置的圓筒，工作時(shí)勻速轉動(dòng)，物料在傾斜的轉筒內滾動(dòng)，如白云石制粒制粉使用圓筒篩后，效果明顯好于直線(xiàn)篩。
（四）搖動(dòng)式篩分法：篩面可以水平安置，也可傾斜安置，工作時(shí)篩面在平面內做往復運動(dòng)。為了使物料和篩面之間有相對運動(dòng)，如篩面呈水平安置時(shí)，篩面要做差動(dòng)運動(dòng)；篩面傾斜安置時(shí)，篩面在平面內做諧振動(dòng)，物料沿用篩是非曲直呈步步前進(jìn)的狀態(tài)運動(dòng)。
（五）拋射式篩分法：篩面在垂直的縱平面內做揩振動(dòng)或準揩振動(dòng)。篩面運動(dòng)軌跡呈直線(xiàn)，也可呈圓形或橢圓形。物料在垂直的縱平面上被拋射前進(jìn)，如振動(dòng)篩。目前在非金屬礦選礦中使用的最多的就是拋射式篩分法的振動(dòng)篩。
從上述各種篩分方法可知，雖然物料與篩面相對運動(dòng)的方式不同，其目的是為了使物料處于一定的松散狀態(tài)，從而使每個(gè)顆粒都能獲得相互位移所必需的能量和空間，同時(shí)保證細粒順利透篩。
除此之外根據篩分設備數量和篩網(wǎng)層數的不同又可分為以下幾種篩分方法：
（一）重疊篩分法：在由粗到細的篩分中，直線(xiàn)篩的篩面重疊起來(lái)，上層篩面的篩孔較大，以下各層逐漸減小，因為直線(xiàn)篩篩框兩側有間隙，會(huì )造成篩分精度的降低，這種篩分方法適合量產(chǎn)量較大的物料的處理；
（二）分層序列篩分法：一般來(lái)說(shuō)，多層設備的篩分是由粗到細的，最上面是最粗的篩網(wǎng)，往下遞減，其設備檢修方便，容易觀(guān)察設備各層篩面的工作情況；而由細到粗的篩分中，篩面順次是相反的，單軸設備，旋振篩各篩能沿整個(gè)篩面長(cháng)度分別排出，其篩分效果很明顯，每個(gè)層面互不影響；
（三）聯(lián)合篩分法，又稱(chēng)混合篩分法：在聯(lián)合流程中，一部分篩面由粗到細排列，另一部分由細到粗排列；在實(shí)際生產(chǎn)中，圓振動(dòng)篩通常用由粗到細或聯(lián)合的篩分流程；圓振篩是根據篩分物料的特殊要求制定的，篩分精度和軌跡都很理想，在非金屬礦選礦中最適用于篩分粗顆粒物料。
根據選礦作業(yè)的實(shí)際情況可將篩分作業(yè)分為干法篩分或者濕法篩分，在不同的非金屬礦選礦中，干法篩分和濕法篩分有著(zhù)各自不同的優(yōu)勢，所選用的篩分設備也各有不同。目前國內外干法篩分的最細分級可達到100目左右，濕法篩分作業(yè)的最細粒度可達到325目左右。
4 對非金屬礦選礦中篩分作業(yè)發(fā)展的幾點(diǎn)建議
（1）在非金屬礦選礦中，有些礦物需要進(jìn)行濕法篩分，有些礦物則需要進(jìn)行干法篩分。對于濕法篩分方面，由于其篩分時(shí)間短，因此篩面的寬度比長(cháng)度重要，較寬的篩面能夠高效率篩分；而對于干法篩分，則應采用高頻率、低振幅的篩分方式，而且篩面的長(cháng)度要比寬度重要，因此應該盡可能的增加篩面的長(cháng)度。
（2）由于非金屬礦行業(yè)比較復雜，礦物種類(lèi)很多，并且各種礦物的物理化學(xué)性質(zhì)相差較大，產(chǎn)品的用途也不盡相同，因此篩分作業(yè)也就有很大差異，尤其像一些粘土礦物（如高嶺土等），纖維狀礦物（如石棉等）何細粒含水的礦物等，篩分起來(lái)作業(yè)效率低，篩分效果差，我們就可以針對性的對其進(jìn)行采用不同的篩分方法。如粘土礦物和含水細粒礦物我們可以進(jìn)行濕法篩分，就可以大大提升篩分效率，而纖維狀礦物我們則可以選用矩形孔篩網(wǎng)的篩分設備進(jìn)行篩分作業(yè)。
（3）對于易團聚的非金屬礦物，在篩分作業(yè)過(guò)程中，由于其容易發(fā)生團聚現象，就容易堵塞篩網(wǎng)，物料難以篩分，因此對易團聚物料的堵網(wǎng)問(wèn)題可以進(jìn)行對篩網(wǎng)或者篩子特性的調整來(lái)進(jìn)行解決，如“三明治”篩網(wǎng)的出現等。在防堵方面，對篩分設備進(jìn)行改造的方法很多，比如篩網(wǎng)上加入彈跳球，給篩面加上清理裝置或者讓篩面傾角更大等。
（4）篩分設備的篩網(wǎng)對篩分效果的影響也較為突出，在篩分過(guò)程中其磨損程度也是較為嚴重的問(wèn)題，因此篩分設備的耐磨程度也至關(guān)重要，要盡量使用耐磨材料制作篩網(wǎng)，降低企業(yè)成本。目前國內外使用最多的篩網(wǎng)材質(zhì)有金屬鋼絲，低碳、高碳鋼絲，聚氨酯篩網(wǎng)等。另外篩網(wǎng)的開(kāi)孔也對篩分效率有著(zhù)很大影響，對于拋射式篩分法等的篩分設備則可以對其篩孔進(jìn)行改進(jìn)，將原來(lái)的矩形篩孔換成倒梯形篩孔，其效果將明顯提高；將原方形篩孔做成長(cháng)方形篩孔，可利用篩網(wǎng)的自變形能力解決堵網(wǎng)問(wèn)題。
（5）在非金屬礦選礦中，有些選礦后的產(chǎn)品可能具有腐蝕性或者加高的溫度，那么篩分設備的抗腐蝕能力和抗高溫能力就要提高，對于此問(wèn)題，可以對篩分設備進(jìn)行防腐漆、防高溫處理或者使用耐腐蝕材料、耐高溫材料制造篩分設備。
（6）由于非金屬礦選礦中“貧低細”現象的出現，對篩分設備的要求越來(lái)越高，尤其是在細粒物料的篩分方面，將是值得去深究的問(wèn)題。
除以上的方面外，在篩分設備的改進(jìn)方面還可以在給料方式、激振器的選擇、篩分設備的安裝方式（傾角大小等）以及更換篩網(wǎng)的方式和篩分設備價(jià)格等方面進(jìn)行考慮，物美價(jià)廉才是每個(gè)選礦企業(yè)追求的最終結果。
5 總結
在非金屬礦選礦中篩分作業(yè)必不可少，因此，該怎么樣對篩分設備進(jìn)行選擇，怎樣的篩分設備能夠更好的服務(wù)于非金屬礦選礦，這將是一個(gè)值得深思的問(wèn)題。目前，國內外的篩分設備發(fā)展的很是迅猛，而且已經(jīng)由原來(lái)的金屬礦選礦和煤礦選礦在逐漸向非金屬礦選礦轉變，這將對非金屬礦行業(yè)產(chǎn)生翻天覆地的變化。
在非金屬礦選礦中，篩分設備的高效化，超細化，專(zhuān)一化和特種化將是非金屬礦篩分設備的最終發(fā)展結果。針對非金屬礦選礦的繁雜，篩分設備也將變得五彩繽紛。在非金屬礦選礦中獨立分篩、預先篩分、檢查篩分和準備篩分等篩分作業(yè)將會(huì )越來(lái)越受到重視，篩分設備的防堵、防腐、防高溫和耐磨方面將是篩分設備發(fā)展的重點(diǎn)方向。由于篩分在非金屬礦選礦中有著(zhù)不可替代的作用，因此，非金屬礦篩分的發(fā)展也將會(huì )隨著(zhù)非金屬礦的發(fā)展越來(lái)越備受關(guān)注。
本文作者：咸陽(yáng)非金屬礦研究設計院有限公司楊輝，文章收錄在《第十五屆全國非金屬礦加工利用技術(shù)交流會(huì )會(huì )議論文集》內。
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