离心选矿设备的研究进展分析

缐海

（新疆有色冶金设计研究院有限公司 乌鲁木齐 830000）

离心选矿是一种选矿效率较高，同时又相对比较环保的一种选矿方法，是我国矿业发展中必不可少的基础技术之一。离心选矿方式的应用，主要是指离心选矿机的技术应用。随着矿业的不断发展，技术的进步，离心选矿机的类型种类也越来越多，在工业上的运用领域越来越广。离心选矿设备的实际运用重要的是要根据社会发展的实际需要，不断对传统及新型离心选矿机进行开发、研制和运用，以提高选矿效率、提高选矿技术水平，促进我国工矿业的进一步发展。

1 离心选矿概述

离心选矿是一种对细粒物料进行分选的有效重选方法。[1]主要是通过强化离心力场进行的，这种选矿方法具有分选过程高速高效、设备结构简单、生产成本较低且相对环保的优势。离心选矿的主要的装备就是离心选矿机，主要技术就是离心分离技术。离心选矿作用主要是通过离心选矿机发挥出来的。离心选矿机的主要工作原理是：转鼓以一定的转速高速旋转，矿浆由给矿分矿器经给矿嘴分两处送入转鼓的内壁上。在离心力的作用下，经排矿分矿器排出尾矿，待尾矿排完后，排矿分矿器自动转离原正常位置准备截取精矿，直至精矿排放完毕，进入下一个工作循环。随着相关研究人员对离心选矿机的不断研发与实践，已经出现了多种高效新型的离心选矿机，离心选矿技术水平也得到提高，特别是在环境发展、可持续发展背景下，离心选矿设备更加受到人们的重视，其研究进展与社会发展、工业发展、矿业发展、环境发展都有着密切的联系。从卧式离心选矿机、立式离心选矿机以及其他多种形式的离心选矿机进行分类研究，有助于进一步了解离心选矿的进展情况。

2 离心选矿设备的研究进展

2.1 卧式离心选矿机的进展

卧式离心选矿机也称作卧式离心机，其主要特点是旋转轴的安装方式是水平的。[2]我国最初的卧式离心选矿机就是云锡式离心机，随着对此进行不断改进，卧式离心选矿机也有了一定的进展，逐渐由传统间断型向高速连续型转变，如SL射流离心机就是近年来运用较好的卧式离心机之一。下面对这类离心机的进展过程进行细致分析。

（1）传统间断型离心选矿机

这种离心选矿机主要是指云锡式离心选矿机，在发展之初也是我国离心选矿技术的重要标志。此机主要用于钨矿、锡矿等有色金属的选矿过程。这种离心选矿机在构造上，主要由主机和控制机组成，主机主要是水平安装的转鼓，控制机主要是由给矿、排矿、冲洗水和电动机等部分组成。在实际工作中，离心机根据矿物的不同密度进行分层选取，最后分别排出尾矿和精矿。与摇床等设备相比，这种离心机的分选效率虽高，但是传统间断型离心选矿机也有很多不足，由于作业的间断循环，运行不够灵活，设备出现故障的频率较高，效率偏低，而且在运用过程中，水的耗量较大。

（2）逆流连续型离心选矿机

为了解决传统间断型离心选矿机动作不协调、控制机不灵活等缺点，经过不断研发与改进，逆流连续型离心选矿机出现了。这种选矿机的特别之处就是在转鼓内腔的顶部安装了高压冲洗水装置，使连续排矿得以实现。较之传统型间断型离心选矿机而言，虽然逆流连续离心选矿机有了进一步的发展，但还是存在一定的缺陷。即分选效果不佳，水电消耗水平较高，使其大范围应用受到了一定制约。

（3）SL射流离心选矿机

SL射流离心选矿机也是一种连续型的选矿机。但是与逆流连续型离心选矿机还有所不同。它主要是通过摆动的水射来代替逆流连续型离心选矿机来固定高压水。这种离心机具有新型的选别模式，回收粒度非常有效。这种离心机能够实现尾矿和精矿的反方向连续排矿。目前，在细泥锡石的回收上，已经成功应用了SL射流离心选矿机，精矿产出率很高。SL射流离心选矿机总体来说，造价低、连续作业性强、应用前景良好。但是也存在缺点，如射流机构存在缺陷，非简谐摆架和弹簧容易发生断裂，设备连续作业时间较短，这些问题都需要不断进行解决。

2.2 立式离心选矿机的进展

立式离心选矿机主要是指其旋转抽的安装方式是垂直的，基本上都属于间断型离心选矿机，一般用于金矿的选别。从总体上来说，选矿效率较低，使用范围也具有一定局限性。但为了使其更有针对性及更高的分选效率，通过不断的实践与改进，其设备性能也取得了一定的进展，具体研究如下。

（1）Knelson离心选矿机

Knelson离心选矿机是一种高效的立式离心选矿机。其技术水平较高，采用了流态化反冲水技术，是流态化离心选矿机的典型，使用范围非常广泛。其工作原理主要是根据不同密度的颗粒所受的离心力差别，根据流态化反冲水对富集层的流态化松散作用进行分选。这种离心选矿机主要用于金、银、铂等稀有金属的选别，同时对一些大密度的矿物的选别也具有一定的作用。从总体上来看，Knelson离心选矿机具有性能较好、处理量较大、适用范围较广和富集比也较高的优点。但流态化反冲水需求量过大是其主要缺点，这也是环境保护发展背景下，亟需解决的问题。

（2）STL离心选矿机

STL离心选矿机主要是在Knelson离心选矿机的基础上，结合我国实际国情需要，研制开发的一种类型的离心选矿机，这是一种立式半连续型的选矿装备。在工业发展上得到了进步一发展。STL离心选矿机主要有 STL19、25、30、60四种型号。其分选锥的内层由不锈钢等耐磨材质制作而成，外层由普通钢板制作，操作更为方便快捷，连续工作的时间较长、富集比较高。STL离心选矿机在对较小粒度的金砂进行选别时，出金率可达 90%以上，其性能较稳定，维护维修也较便利，是一种应用效率较高的离心选矿机。

（3）离心选盘机

这种立式离心重选装备专用于砂金的选别。虽然离心选盘机形式多样，但是工作原理基本上一致。都是通过选盘的旋转，根据不同密度的矿物在旋转过程中所受的离心力不同，进行分层处理，从而排除尾矿和精矿。该机的主要缺点是，盘面加工制造困难，盘面沟槽容易出现被矿砂埋没的现象，因此，影响了这种离心选矿机的进一步推广和应用。

2.3 其他类型离心选矿机

除了卧式离心选矿机和立式离心选矿机得到了进一步的研发和应用，相关研究人员根据现有的离心选矿设备还进行了拓展，研制出很多其他类型的离心选矿机，如MGS多重力离心选矿机、Kelsey离心跳汰机等摇床类和跳汰类的离心选矿机，充实了离心选矿设备的类型，并使得离心选矿技术得到了更广泛的应用，更能够满足工矿业的发展需求。

综上所述，离心选矿设备的不断发展是工矿业发展的关键。通过对离心选矿设备研究进展进行分析，有助于更好的了解现有离心选矿技术，便于在生产中针对性的选择使用，更有助于了解不足，谋求突破，从而推动工业和矿业的进一步发展，促进社会的不断进步。

[1] 丁超,谢海云,陈禄政,张鹏飞,李圆洪,童雄.赤铁矿的离心分选及应用进展[J].新型工业化,2016,05：1-7.

[2] 丁成. 离心选矿机转鼓富集锥结构设计与优化分析[D].吉林大学,2015.

[3] 刘祚时,胡川,段骏.Falcon离心选矿机的分选特征和应用现状的研究[J].矿山机械,2015,2：81-86.

[4] 罗仙平,闵世珍,缪建成.离心选矿装备技术研究进展[J].矿山机械,2013,9：1-8.

[5] 陈金仙.卧式离心选矿机控制系统的研究[J].昆明理工大学,2013.