尼尔森连续排矿离心选矿机

1. 重选的重选工艺

可分为重介质选、跳汰选、摇床选、溜槽选、离心选等过程。他们的适宜给矿粒度见表： 借助在倾斜槽中流动的水流进行物料选别的过程。矿粒在重力、摩擦力、水流动压力、剪切力及挡条阻力（槽面上有挡条时）等联合作用下，松散、分层，达到按比重分选。根据处理物料的粒度分为：①粗粒溜槽 (给矿粒度通常为2～3mm，最大可达100mm以上)，有固定式及带式，用于选别砂金、砂锡及钨矿等；②矿砂溜槽（给矿粒度2～0.074mm）。溜槽类型较多，常用的有下列几种。
① 带式溜槽 主要部分为一无极的平胶带，带面与水平作13°～17°倾斜，由传动轮带动低速运转。矿浆给至离传动轮一定距离处。比重大的矿粒沉至带面随胶带向上运动；在传动轮附近用冲洗水将混杂的脉石颗粒洗出，由顶端排出；比重小的矿粒随矿浆流向下流动，由尾端排出。
② 尖缩溜槽（又称扇形溜槽）与圆锥选矿机 尖缩溜槽槽长约 1m，给矿端宽125～1400mm，向排矿端逐渐尖缩至25～9mm左右,槽面作16°～20°倾斜放置。含固体重量50～65%的矿浆由上端给入，向下流动时，随槽面变窄矿浆层逐渐增厚,矿粒在流动中按比重分层,由分离隔板分离开。圆锥选矿机由尖缩溜槽演变而成。矿浆由中心给入正置的给矿锥,沿锥面向底部周缘流动,抵周缘后垂直下落至倒置的选别锥（一层或两层）。随矿浆由周缘向中心流动,选别锥表面逐渐缩小,矿浆层逐渐变厚,矿粒在流动过程中按比重分层,由中心处的分割器将轻、重产品分离开。圆锥选矿机直径通常为2m，最近出现直径3m的新设备，一般为多层重叠配置。一次可完成粗、精、扫多段选别。圆锥选矿机主要特点是处理能力大,每台设备达60～100t/h（直径2m）及200～300t/h（直径3m）；投资和生产费用均较低，推广迅速；但要求给矿浓度高。一般为55～70%（固体重量），且波动范围不大于 ±2%。适于选别粒度均匀、含泥少的物料，尤其是海滨砂矿（图3）。
③ 摇动翻床 又名巴特莱斯－莫兹里翻床，是选别细泥的有效设备。由40层玻璃钢平板组成床面，悬吊式。传动机构由直流电机和一不平衡重块组成，使床面作平面圆运动。床面与水平作1°～3°倾斜，床面上矿浆受连续剪切作用，沿缓倾斜床面徐徐向下流动，借重力及剪切力引起的层间斥力，使矿粒按比重分选，比重大的矿粒沉落在床面上，工作一段时间后,停止给矿,床面向另一方向倾斜，比重大的矿粒被水冲出。
此外，还有横流带式溜槽、五层自动翻床和逆流洗煤槽等。
④ 螺旋选矿机与螺旋溜槽 是由螺旋形斜槽组成(图4)。
矿浆由顶端给入。自上而下绕中心轴旋转流动。矿粒在重力、液流动力、离心力、摩擦力和沿内圈给入的冲洗水的联合作用下各自沿不同的轨迹运动，比重大的矿物颗粒绕里圈回转；比重小的矿物颗粒则进入外圈。在不同位置分别接出, 即可得不同产品。螺旋选矿机横载面形式多为椭圆的1/4周，适于选别2～0.07mm的矿粒；螺旋溜槽的断面为立方抛物线形, 适于选别 0.3～0.02mm的矿粒。螺旋选矿机和螺旋溜槽基建投资少，能耗低，设备简单可靠，操作容易，富集比高，可以得到多种产品。但必须均匀给矿。为减少占地面积，60年代又出现将多个螺旋槽重叠在一起的多头螺旋选矿机与螺旋溜槽。 利用离心力强化、按比重选别的过程，1964年中国云南锡业公司创制了离心选矿机,可选别74～10μm的矿粒，单位面积处理能力达0.8t/(平方米·h)，已广泛用于中国锡矿、钨矿和赤铁矿选别。多用作粗选。
工艺实例
某矿床为原生含金硫化矿床经表生作用所形成的次生富集金矿床。矿石的自然类型分为花岗岩型、隐爆碎屑岩型、构造岩型和英安玢岩型。工业类型属次生氧化金矿石,为低品位矿石。
矿石中主要的矿物组合为石英-褐铁矿(针铁矿)-自然金组合,矿物成分简单。脉石矿物以石英为主,其次为地开石及其它黏土矿物,偶见明矾石、绢云母等。金属矿物主要为褐铁矿、针铁矿、微量黄钾铁矾、少量氧化残余的硫化物(黄铁矿、蓝铜矿、铜蓝等)。矿石中大多数的金呈可见的自然金出现,部分呈次显微状。金主要赋存在褐铁矿中,以裂隙金为主(70%以上),其次为晶隙金、包裹金。自然金的形状以粒状为主,部分呈片状、树枝状和不规则状。自然金粒度以中粗粒为主,基本都在2mm以下,极个别巨粒金达到了7mm。
该金矿采用堆浸—溜槽重选—氰化炭浸工艺回收金，采用的工艺流程符合该金矿矿石的性质,体现了能收早收的原则,取得了很好的技术经济指标。工艺存在的不足是,重选使用固定溜槽粗选—人工淘洗精选的方法,不仅劳动强度大,而且重选回收率只有6% ~8%,这就导致一部分粗中粒金进入堆浸或炭浸作业。尽管堆浸(炭浸)初期采用高氰化物浓度浸出、延长浸出时间等措施,但有时还是出现尾矿品位很高的情况,甚至与原矿品位相差无几,说明浸出时间满足不了这部分粗中粒金浸出的需要。另一方面高浓度氰化浸出必然导致氰化物用量增加,增加生产成本。针对金矿选矿工艺，烟台鑫海矿山设计院创新的全泥氰化炭浆工艺流程能得到较高的金回收率和品位，而且流程环保，受到好评。
为更加有效地回收金矿石中的粗中粒金,进行了尼尔森选矿机重选试验。试验样分别取自溜槽重选尾矿和旋流器沉砂。根据尼尔森选矿机入选粒度要求,溜槽重选尾矿筛去+4mm粒度部分,-4mm粒级给入尼尔森机重选;旋流器沉砂直接入选。尼尔森选矿机不仅对粗粒和中粒金具有很好的回收能力,而且对细粒金(0.01~0.04mm)也能有效回收，后续的氰化时间可以大大缩短。

2. 重力选矿设备的重力选矿设备

特别是对于呈不均匀性嵌布的单一磁矿石最为适宜。磁团聚重选工艺可保证在其精矿品位不变的情况下，大幅度提高精矿粉产量，或使产量、质量两者均有一定程度的提高。这主要是由于该机分选精度高，能有效地分离出精矿中夹杂的脉石和贫矿连生体。可以在放粗粒度的条件下获得合格精矿，从而改善选别工艺流程。这是其他磁铁矿选别设备所不能比拟的。 近半个世纪以来,重选工艺没有新的重大突破,而重选工艺的发展主要依赖于新型设备的研制与推广应用。为了满足现代工业对矿物原料需求量的增大,解决矿物日益贫、细、杂的形势,新设备的研制主要朝增大机械处理能力、提高分选精确性的方向发展。20世纪60~70年代曾出现了重选设备大发展时期,截止到目前已经制成的重选设备不下千余种,不少的老式设备已经被淘汰。
处理粗粒、中粒以及细粒矿物的重选设备
处理粗粒、中粒以及细粒的重选设备主要向大型化、多层化和离心化方向发展。重介质振动溜槽是大型化的一例,这种设备的工作特点是床层能够较好地松散,可以使用较粗粒的重质,粒度达到-1.5+0.15mm,更便于重质的回收净化,但因其横向振动太大及分选密度难以控制,现已少用。
液压圆形跳汰机是跳汰机大型化的新发展,该机首次将液压传动纳入重选设备中,使水流作锯齿波周期脉动,既改善了分选效果又节约了用水。
摇床在细粒重选设备中分离精确性算是最高的,但处理能力太低。早期的摇床现在仍在应用,本世纪初又制成了多种形式的传动机构,但仍未脱离单层坐落式。德国提供了一种新式摇床头,可以带动左右两组共4个床面作对称的差动运动,作用力自相平衡。在摇床用量大时还可以安装在塔架上作立体配置,一个塔架内总共可有72张床面,分级旋流器安装在塔架上方,沉砂直接分配给摇床，该设备在南非用于分选细粒煤,效果很好，此外，烟台鑫海矿机的摇床采用新技术研发而成，富矿比高，选别粒度范围广，不耗药剂，耗电少，受到业界欢迎。
螺旋选矿机长期以来认为其距径比以0.4~0.6为最好,英国首先打破了这一界限将距径比扩到0.73,并采用玻璃钢材质制造出了双层螺旋选矿机。60年代原苏联将槽断面曲线变成抛物线制成的螺旋溜槽,可以分选粒级0.3~0.03mm的矿石,槽面作3~4层布置,最大规格直径为1500mm。
流膜选矿设备在实现了多层化配置后,出现的主要问题是不易操作和调整,因此大部分是作粗选设备使用,粗精矿还要用扇形溜槽、螺旋选矿机、单层摇床等设备。
处理微细度矿物及矿泥的重选设备
近几十年来,国内外致力于微细粒矿物及矿泥的重选回收技术的研究,也取得了一定的成功,如利用离心力或机械剪切力的作用来强化微细粒矿物及矿泥的重选,比较有效地降低了矿物的回收粒度下限。但对于微细粒矿物及矿泥的重选回收而言,建立有效的复合力场,强化分选过程,提高分选效能,增大选别深度和改善连续排矿能力应为较准确的研究方向。作为复合力场的一种有效作用力,应用离心力越来越被认为是一种重要的发展途径,有人甚至认为离心选矿机将是下一代有效的重选设备。
离心力选矿最早的应用是在旋流器中进行重介质选煤, 1945年在欧洲试验成功。利用颗粒在高速回转流中惯性离心力的增大,不仅可加速重选过程的进行,而且能够降低回收粒度下限,与重介质选矿相结合还可提高分选的精确性。因此在60年代以后的重选设备研制中受到极大重视。
80年代末,离心选矿机与摇床的分选原理相结合,制成了多重力选矿机,是细粒选矿设备的新发展。该机是将普通摇床的水平面卷成圆筒形滚筒,绕水平轴线转动,同时附以正弦波的摆动。工业型设备是由两个略带锥形开口的滚筒背靠背安装,使摆动作用力平衡,滚筒内有一个刮料器,由单独的偏心轴带动转动,可连续地将沉在滚筒上的精矿向外侧开口的小头端排出。与摇床相比,在回收率相近的情况下,精矿品位由36%提高到55%,处理能力提高3倍。利用离心跳汰强化细粒矿物的重选。 处理现代矿物所需的设备必须要具备以下几个特点:处理量大,现代的矿物处理客观上要求以规模效应来创造效益;对处理微细粒级矿物效果显著,特别是对粒级-0.047mm的矿物要效果明显,原有设备基本上能保证+0.047mm粒级的回收;富集比较高,选别指标好;功耗低;结构简单,便于维护管理。
另外,重选的优势还在于它能够有效地处理一般粗、中粒以及含泥少的细粒矿石,具有设备结构简单、生产费用低以及对环境污染少的优点。在当今节能和环保意识日益增强的情况下,利用重选法进行矿石预选、在磨矿回路中回收单体重矿物以及在磁选或浮选流程中纳入重选设备,以提早回收粗粒有用矿物或抛弃最终尾矿将是一种必然发展趋势。因此研制一些高差较小,操作灵活、便于在联合流程及磨矿回路中配置的重选设备将也会受到欢迎。

3. 尼尔森离心选矿机适合选细粒金吗

尼尔森选矿机即为离心选矿机，是分选细粒、微细粒矿石的重力选矿设备，分选粒度最细可达到20微米。因此适合选细粒金。

4. 离心选矿机的结构和选分过程是怎样的

离心选矿机是利用离心力场进行选矿的设备，其结构如图41所示。它的主要分选部件是一个卧式截锥形转鼓，圆锥面内侧为分选面，坡度为3°～5°，转鼓由电机通过皮带传动以350～500r/min的速度绕主轴旋转，上下两个给矿嘴伸入到转鼓内。矿浆由给矿嘴喷出顺切线方向附着在鼓壁上，在随转鼓旋转的同时，沿鼓壁的斜面向低端流动，两种运动合成为螺旋线运动。矿浆在沿转鼓内壁流动过程中，重矿物因受到较大的离心力而趋向于矿浆流的外围，即贴在鼓壁上；而轻矿物则进入矿流表层。贴在鼓壁上的重矿物较少移动，而表层的轻矿物则随矿浆流由转鼓的低端排出。当重矿物在鼓壁上沉积到一定厚度时，停止给矿，位于转鼓小直径端内壁的冲矿嘴喷出高压水，冲洗下沉积的精矿。由此可见，离心选矿机的工作是周期式的。

离心选矿机的给矿和排出尾矿、冲水和排出精矿均是由自动控制机构自动进行的。

图41离心选矿机结构示意图

1—转鼓；2—防护罩；3—底盘；4—主轴；5—轴承；6—皮带轮；7—电机；8—给矿嘴；9—冲洗水嘴；

10—给矿分配器；11—给矿槽；12—回浆槽；13—排矿分配器；14—尾矿槽；15—精矿槽；16—高压水阀门

K1，K2，K3—控制机构

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6. 离心选矿机的结构和选分过程是怎样的

江西省恒诚选矿设备有限公司为您整理，希望对您有所帮助
水套离心机又称尼尔森离心机，是重要的重选设备，其是利用重力加速度原理，研制生产的一种离心选矿设备。它适用于沙金，脉金矿和多金属矿的单体金回收，取代汞板作业。也可用于溜槽和采金船洗选下来的含金重砂的精选作业。是旱地或河道淘金、岩金设备的理想之选。
水套式离心机工作过程
双层离心桶分为内外两层，内层为像洗衣机甩干桶式的椎体形，有不锈钢焊成，带环形隔条，内椎体壁上有许多小孔，外层也是锥体形，与内层形成封闭水套。中传动轴为中空轴，压力水经中空轴冲入双层离心桶的内套中，由内层小孔喷射入隔条间，形成反冲水。所需选别的含金矿物以矿浆形态由上部给矿管进入双层离心桶底部，在高速离心力的作用下，矿浆沿内锥向上滑动，重的单体金等重物质沉淀在隔条间，轻的物质向上滑动直至到双层离心桶的上口而经尾矿槽排出，隔条间的重物质在反冲水的冲击作用下，较重物质沉积到隔条最底层，较轻物质又不断的被新进入的重物质置换出隔条间，经过一段时间后，清理出隔条间的含金重物质。即完成一个选矿过程。

我公司现已生产出五种型号。经选矿试验测定证明，脉金矿中的金单体解离时金回收率在99%以上。岩金排矿周期1—4小时，沙金4-8小时，富集比可达500-1000倍。

设备型号 STL20 STL30 STL60 STL80 STL100
生产能力T/H 0.25-0.30 2-3 10-15 35-40 80-120
给矿粒度mm 0-3 0-4 0-6 0-6 0-6
给矿浓度% 0-50% 0-50% 0-50% 0-50% 0-50%
反冲水量T/H 1.5-2 4-6 10-15 17-25 40-60
精矿产量kg/次 2-3 10-20 30-40 60-70 70-80
电机功率kw 0.75 2.2 5.5 11 18.5
圆锥转速 800 600 460 400 360
压力水M Pa 0.04 0.1 0.16 0.18 0.2
外形尺寸mm 790×785×790 1180×1140×1250 1970×1670×1750 2300×1800×2200 2400×2000×2300
设备质量kg 145 400 1000 1500 2000
江西尼尔森离心机金矿专用STL80水套式离心机技术参数表格

7. 离心选矿机的离心选矿机工作原理

矿浆随鼓高速旋转，在离心力的作用下，重矿物沉积于转鼓的内壁上并随转鼓一起旋转，矿浆中的轻矿粒以一定的差速随转鼓旋转，在旋转过程中以一定的螺旋角由给矿端沿转鼓坡度方向向排矿端旋转流动，到末端经排矿分矿器排出，即为尾矿。以过3分钟的选别后给矿分矿器自动转离原来正常位置，停止向转鼓内给矿，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，然后高压冲洗水阀自动打开，高压冲洗水将沉积在转鼓内壁上的精矿冲下，精矿冲完后高压水阀自动关闭，待精矿排完后，排矿分矿器、给矿分矿器自动复位开始下一个选别循环。

8. 什么是尼尔森选矿机

尼尔森选矿机( Knelson concent rators) 是一种高效的离心选矿设备。它适于从矿石及其它固体物料中回收金、银和铂族等贵金属,并已成功地用于其它一些较大比重矿物的选别。实践表明,它已成为世界许多新建和改建的各种规模的黄金、有贵金属伴生的有色金属选矿厂选用的重选设备。重力选矿作为主要的选矿方法之一,具有无环境污染、潜在适用面广的特点。但在过去相当长的一段时间内,随着矿物资源难选性增加,通常认为其技术发展空间和应用范围已十分有限。离心作用能产生高倍“强化重力”的特性为重力选矿进一步发展提供了理论可能。多种离心选矿机的出现正是建立在此基础上。但物料选别床层迅速压死,缺乏足够的有效分选时间一直是此类设备的最大缺点。
拜伦尼尔森(Byron Knelson) 先生成功解决了上述难题,发明了以其姓氏命名的“尼尔森选矿机”。实践证明它能很好地适用于贵金属选矿和其他许多矿物的选别,并在世界范围内得到广泛认可和采用。

9. 尼尔森选矿机的内部结构图

尼尔森选矿机的分选机构是一个内壁带有反冲水孔的双壁锥，可理解为由两个可一同旋转的立式同心锥构成。外锥与内锥之间构成一个密封水腔。内锥的内侧有数圈沟槽，并有按一定设计排列的进水孔，叫流态化水孔；内锥称为富集锥。设备的其余部分由给矿、排矿、供水(气)装置及驱动、自动控制系统和机架等组成。