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选矿设备原则

粗碎机选型原则

金属矿山选矿厂的粗破碎机，一般采用鄂式破碎机或旋回破碎机，在某些非金属矿和水泥工业中，当处理较软或中硬矿石时，也可以采用锤式破碎机或反击式破碎机。

所选用的破碎设备必须能给入给料中的最大料块，因此，破碎机给矿口宽度应为最大料块尺寸的1.2倍。

设计大、中型选矿厂时，在确定选用鄂式破碎机或选用旋回破碎机之前，一般都从设备安装功率、设备重量、基建投资、生产经营管理费，设备配置情况及工艺操作的优缺点等方面经过技术经济比较，择优选用。

设计中、小型选矿厂时，为了适应采矿场来矿块度较大的特点，需要采用与矿块尺寸相适应的粗破碎机。

在选择设在矿山坑内的粗破碎机时，应考虑破碎机能解体吊装的特制的地下破碎机。

设在露天采矿场的破碎机可采用半移动式或移动式破碎机。

鄂式破碎机的优点是：

构造简单、重量轻、价格比较低廉、便于维修和运输、外型高度小、需要的厂房高度小，在工艺方面，工作可靠、调节排矿口方便、破碎潮湿矿石及含粘土较多的矿石时不易堵塞。

缺点是：

衬板易磨损，处理量比旋回破碎机低，破碎产品粒度不均匀。

过大块多时，要求给矿均匀，需要设置给矿设备。

近年来，国内许多厂家研制生产一系列新型大破碎比鄂式破碎机，使性能得到很大改善。

特别是中、小型鄂式破碎机更为突出，在选型时应给予充分注意。

旋回破碎机是一种破碎能力较高的设备，主要用于大、中型选矿厂破碎硬度大的矿石。

与鄂式破碎机相比，优点是：

电耗少；能连续破碎矿石，处理量大，在同样给矿口与排矿口条件下，旋回破碎机处理能力为鄂式破碎机的2.5～3倍；破碎腔内衬板磨损分布均匀；破碎产品中过大块少，粒度均匀；当给矿条件比较合适时，可以“挤满给矿”，不需要给矿设备。

缺点是：

设备构造复杂；机身高、重量大，要求有坚固的基础，增加厂房高度。

所以通常用于大型选矿厂、大型水泥厂。

中、细碎破碎机选型原则

选择筛分机类型应考虑的主要因素有：

呗筛分物料的特性（筛下物料粒级的含量，难筛颗粒粒级含量，物料中水分和粘土的含量，物料形状，物料的比重等）；筛分机的结构（筛网面积，筛网层数，筛孔尺寸和形状，筛孔面积率，筛分机运动方式，振幅和频率等）；选矿工艺的要求（处理能力，筛分效率，筛分方法，筛分机倾角）等。

除了考虑上述影响之外，还应遵守下述基本原则：

（1）在确定筛分面积之后，应使筛面宽度至少应该是最大块物料尺寸的2.5～3倍，以免筛子被大块无聊堵卡住。

（2）为筛子能处于良好工作条件，筛子长度与宽度之比值宜在2～3范围内选取。

（3）应选择适应工况条件下的合理筛面材质和结构。

（4）筛孔尺寸的确定，对于细筛、弧形筛，直线振动筛用于细粒筛分时其筛缝尺寸为分离粒度的2～2.2倍。

最大不超过3倍；对于振动筛，用于中等粒度物料筛分，其筛孔尺寸为分离粒度的1.2倍；用于粗粒物料筛分时，筛孔尺寸为分离粒度的1.05即可；对于概率筛，筛孔尺寸一般为实际分离粒度的2～2.5倍。

（5）确定是否选用双层或多层筛。

在被筛物料粒级范围较宽时，采用双层筛作为单层筛使用时，可以提高筛分机的处理能力，又能保护下层筛网，使下层筛网使用期限延长。

双层筛的上层筛筛孔尺寸的选择，一般应根据给矿粒度特性来确定，可考虑按上层筛网的筛下量，相当于原给料量的55～65%的物料粒度作为筛孔尺寸。

注意，当原料中筛下粒级的含量超过50%，难筛颗粒多，物料中粘性泥多和水份高时，应尽量避免选用双层筛作为单层筛使用。

（6）确定筛子的有效工作面积。

按生产工艺要求计算之筛分面积是筛子的有效面积，而筛子的规格为筛子的名义面积，对于中等粒度物料筛分用之振动筛，其有效筛分面积应为筛子名义面积的0.8～0.85倍。

当然这和筛面上筛孔开孔率有着密切关系。

发

（7）200mm以上物料，多采用重型振动筛；10mm以上物料，多采用圆运动筛；脱泥、脱水和分级多采用直线振动筛、高频振动筛。

（8）在条件允许时，应优先选用座筛，以方便检修及维护。

必须选用吊筛时，应尽量减少吊装高度，以减少振动筛摆动幅度，便于生产操作。

筛分设备选型原则

选择筛分机类型应考虑的主要因素有：

除了考虑上述影响之外，还应遵守下述基本原则：

（1）在确定筛分面积之后，应使筛面宽度至少应该是最大块物料尺寸的2.5～3倍，以免筛子被大块无聊堵卡住。

（2）为筛子能处于良好工作条件，筛子长度与宽度之比值宜在2～3范围内选取。

（3）应选择适应工况条件下的合理筛面材质和结构。

（4）筛孔尺寸的确定，对于细筛、弧形筛，直线振动筛用于细粒筛分时其筛缝尺寸为分离粒度的2～2.2倍。

（5）确定是否选用双层或多层筛。

在被筛物料粒级范围较宽时，采用双层筛作为单层筛使用时，可以提高筛分机的处理能力，又能保护下层筛网，使下层筛网使用期限延长。

双层筛的上层筛筛孔尺寸的选择，一般应根据给矿粒度特性来确定，可考虑按上层筛网的筛下量，相当于原给料量的55～65%的物料粒度作为筛孔尺寸。

注意，当原料中筛下粒级的含量超过50%，难筛颗粒多，物料中粘性泥多和水份高时，应尽量避免选用双层筛作为单层筛使用。

（6）确定筛子的有效工作面积。

当然这和筛面上筛孔开孔率有着密切关系。

发

（7）200mm以上物料，多采用重型振动筛；10mm以上物料，多采用圆运动筛；脱泥、脱水和分级多采用直线振动筛、高频振动筛。

（8）在条件允许时，应优先选用座筛，以方便检修及维护。

必须选用吊筛时，应尽量减少吊装高度，以减少振动筛摆动幅度，便于生产操作。

筛分设备选型原则

选择筛分机类型应考虑的主要因素有：

除了考虑上述影响之外，还应遵守下述基本原则：

（1）在确定筛分面积之后，应使筛面宽度至少应该是最大块物料尺寸的2.5～3倍，以免筛子被大块无聊堵卡住。

（2）为筛子能处于良好工作条件，筛子长度与宽度之比值宜在2～3范围内选取。

（3）应选择适应工况条件下的合理筛面材质和结构。

（4）筛孔尺寸的确定，对于细筛、弧形筛，直线振动筛用于细粒筛分时其筛缝尺寸为分离粒度的2～2.2倍。

（5）确定是否选用双层或多层筛。

在被筛物料粒级范围较宽时，采用双层筛作为单层筛使用时，可以提高筛分机的处理能力，又能保护下层筛网，使下层筛网使用期限延长。

双层筛的上层筛筛孔尺寸的选择，一般应根据给矿粒度特性来确定，可考虑按上层筛网的筛下量，相当于原给料量的55～65%的物料粒度作为筛孔尺寸。

注意，当原料中筛下粒级的含量超过50%，难筛颗粒多，物料中粘性泥多和水份高时，应尽量避免选用双层筛作为单层筛使用。

（6）确定筛子的有效工作面积。

当然这和筛面上筛孔开孔率有着密切关系。

发

（7）200mm以上物料，多采用重型振动筛；10mm以上物料，多采用圆运动筛；脱泥、脱水和分级多采用直线振动筛、高频振动筛。

（8）在条件允许时，应优先选用座筛，以方便检修及维护。

必须选用吊筛时，应尽量减少吊装高度，以减少振动筛摆动幅度，便于生产操作。

磨矿设备选型原则

球磨机和棒磨机的处理能力与下列因素有关：

矿石可磨性，给矿与最终产品粒度大小，磨矿机型式和尺寸，衬板的形状和各尺寸的匹配，磨矿介质的形状、尺寸、匹配比例及其物理机械性质，磨机转速介质充填率和矿浆充填率，磨矿浓度，分级机类型及其工作制度等。

由于影响磨矿机处理能力的因素较多，且变化较大，目前还没有精确计算麽匡计处理能力的理论公式。

在选矿厂设计中，磨矿机处理能力一般是根据实验、经验确定。

球磨机、棒磨机的处理能力常用容积法或功耗法算出。

磨矿机选型应符合如下要求：

（1）棒磨机多用于粗磨，磨矿产品粒度多为1～3mm，重选厂可为0.5mm。

粒度过细，磨矿效率显著下降。

由于磨棒在磨机中运动的影响，棒磨机直径一般不宜大于ф4500mm，磨棒长度不宜大于6000mm。

棒磨机与球磨机联合作业时，棒磨机和球磨机配比应为1：

2。

（2）格子型球磨机多用于粗磨，一般用于单段磨矿或两段磨矿中的第一段磨矿。

闭路作业时，磨矿细度一般为50～70%-0.074mm。

磨矿机多配用螺旋分级机。

（3）溢流型球磨机可用于一段磨矿，也可用于第二段磨矿或中间产品的再磨。

目前国内多用于第二段或中间产品再磨作业，分级设备一般配以水力旋流器。

磨机用于第一段磨矿时，有时也配用螺旋分级机。

大型球磨机（一般大于ф4000mm），多采用溢流型球磨机与水力旋流器组成磨矿回路，既简化了磨机结构，又便于维护检修。

（4）自磨机、半自磨机和砾磨机选型时，要特别注意原矿中是否具有良好的自磨矿介质，可用自磨介质测定仪测定矿石自磨介质指数，并进行数据处理判断是否具有良好自磨介质，判定是否需要进行自磨、半自磨和砾磨半工业试验。

半工业试验后用经验公式进行自磨机、半自磨机和砾磨机选型计算。

分级设备选型原则

分级机选型的主要依据是：

溢流粒度（分离粒度）和浓度；返砂量与溢流量的比值；原矿中粘土和其他微细分散物料的含量；返砂量需要提升的高度。

选择时主要需满足：

在规定的溢流粒度下，分离出要求的溢流量及其浓度和返砂量。

螺旋分级机多用于第一段磨矿，高堰式螺旋分级机适于粗粒分级，一般说来分离粒度大于0.15mm；沉没式螺旋分级机适用于细粒分级，一般为小于0.15mm。

螺旋分级机的长度根据返砂提升高度确定；在确定的处理能力下，应尽量选用单螺旋分级机。

因为双螺旋分级机远离磨矿机的螺旋工作负荷是另一螺旋的0.6～0.75，效率较低。

选用螺旋分级机时必须根据处理能力确定其合适的螺旋转速。

水力旋流器多用于第二段磨矿或再磨作业。

选择其规格时，应根据要求的处理能力和溢流粒度来确定。

在需要较大的处理能力和较粗的溢流时，应选择大规格水力旋流器，反之选择小规格的水力旋流器。

选矿厂处理能力大而又要求很细的溢流时，可选用小规格的旋流器组。

水力旋流器工作时应注意选择合适的给矿方式，压力通常在4.903×106～15.68×10-6Pa（0.5～1.6kgf/cm2）大规格旋流器选用小的压力值；规格旋流器选用较大压力值。

水力旋流器的排砂口是易于磨损的，磨损后对旋流器工作稳定性影响很大，因此应采用耐磨材料如铸石或橡胶制造排砂口，儿排砂口的尺寸最好能进行调节。

为了消除旋流器磨损快对分级作业带来的影响，设计选型时要考虑旋流器有一定的备用数量。

一般在磨矿回路中作分级用的旋流器，应考虑别用1～2台；用作0.074mm以下粒级分级或脱泥用旋流器，可考虑20～50%的备用量。

浮选设备选型原则

根据我国国情及国外生产实践，选择浮选设备时一般应符合下述原则：

（1）大型、特大型选矿厂多选用充气机械搅拌式浮选机，如类似于丹佛D-R型、CHF-X的浮选机，主要出发点是该机型充气量可以调节，不会因槽子变大后难以吸气、使单位容积内气量相对变小而影响选别指标。

但在矿石易选、要求充气量不大的情况下，可考虑选用机械搅拌式浮选机。

如类似于维姆科型的浮选机。

对于粗粒矿物可考虑选用类似于OK型的浮选机。

（2）中小型浮选厂多以机械搅拌式浮选机为主，如XJZ型、SF型，以充分发挥机械搅拌式浮选机辅助设备少、操作维护简单等优点。

精选作业充气量要求不高时，也可选用XJ型浮选机。

（3）浮选设备大型化是建设大型选矿厂的要求，而不是要小型选矿厂改用大型浮选机，浮选机规格大小必须与选厂规模相适应。

（4）矿物品位较高、易选、入选粒度较细、矿浆pH不高的情况下，可采用浮选柱，因为它富集比高，特别对于精选作业更为理想。

采用浮选柱时必须经过一定规模的试验，请专业人员设计。

（5）浮选机的设计参数与制造质量是保证浮选作业正常工作的必要条件，设备选型必须给予足够重视。

在当前我国拥有许多机种的情况下，选型时应慎重分析和调查研究。

重选设备选型原则

重选设备是根据有用矿物与脉石矿物的密度差来达到分选目的的设备。

除有用矿物与脉石矿物的密度差外，矿粒的粒度大小、形状和介质性质均对分选效果有影响。

同时，不同的重选设备所能获得的产品质量也不同。

因此，应根据物料性质及对产品质量的要求选择相应的设备。

下表列出了各类重选设备的应用特点及分选粒度范围，供选型时参考。

重选设备的应用特点及分选粒度范围

设备类型

分选粒度（mm）

应用特点

一般

最大

最小

粗粒重选设备

重介质选矿设备

振动溜槽

鼓形分选机

圆锥分选机

涡流分选机

重介质旋流器

75～6

100～6

50～6

35～2

20～2

100

300

1.5

0.5

分选粒度粗，处理量大，分选精度高，适于预选贫化率高的矿石。

介质制备及其回收工艺系统复杂

矩形大粒跳汰机

50～10

0.074

分选精度较粗，处理量较大，工艺过程简单。

分选精度不如重介质

中粒重选设备

跳汰机

旁动隔膜跳汰机

侧动隔膜矩形跳汰机

复振跳汰机

圆形跳汰机

下动圆锥跳汰机

广东一型跳汰机

梯形跳汰机

12～0.1

6～0.1

5～0.074

0.074

0.037

处理量较大，富集比高，可用于粗选及精选作业

枱浮

5～0.2

0.074

能分离出粗粒硫化矿物，产品多、分选效率高，处理量小

砂矿重选设备

摇床

2～0.037

0.02

处理量小，富集比高，可得多种产品，多用于精选

螺旋选矿机

螺旋溜槽

扇形溜槽

2～0.1

0.6～0.05

1.5～0.074

1.5

0.074

0.037

处理量较摇床大，省水省电，结构简单。

富集比低，用于粗选作业

圆锥选矿机

1.5～0.074

0.037

处理量大，省水电，占地面积小，富集比低，用于粗选作业

矿泥重选设备

离心选矿机

0.074～0.01

处理量大，富集比低，用于矿泥粗选作业

各种皮带溜槽

0.074～0.01

处理量小，富集比高，用于矿泥精选作业

电选设备选型原则

电选设备选型要遵循以下三条原则：

（1）在处理物料的粒度方面，电选最适宜的分选粒度是2～0.1mm。

处理轻而成片状的塑料及金属时，最大粒度可达10mm左右。

国内外已定型而鼓径比较大的鼓筒式电选机都是成熟而可靠的设备。

国产的DXJ-ф320×900mm及YD-4型基本上可以满足需要，对少数特殊的非金属矿物，粒度较粗且由于摩擦易产生正负电荷者，应选用自由落下式电选机，但国内目前并不生产，而这种矿种也并不多，对锆英石等矿精选要求很高时，既可选用鼓筒式，也可选用澳大利亚生产的板式或筛板式电选机。

DXJ-ф320×900mm及ф320×1200mm配有分选细粒的相应电极结构，可使分选粒度降到20μm左右，但也必须说明，其处理量要小于粗粒物料，对于密度小的物料，不但处理量要降低，效果也要差些。

（2）在处理能力方面，ф120×1500mm双辊电选机与DXJ-ф320×900mm两种电选机其台时处理能力为0.5t左右，YD-3型为0.5～2.5t/台·h，YD-4型为2～4t/台·h。

处理物料粒度小，密度小，台时处理能力取下限，总之前两种只适于中小矿山作精选使用，后两种可以适应比较大的厂矿生产需要，处理能力是取决于鼓筒的长度及转速的大小，给矿粒度及密度的大小，即鼓筒长度愈长，转速越高，给矿粒度越大，密度越大，则处理能力越高，反之则低。

此外还有一重要因素，即矿物的导电性也会影响生产率，要求分出的导体矿物的导电性愈好，处理能力也可适当提高，反之则低。

（3）在产品质量要求方面，电选设备的选型与各厂家对分选产品的质量要求有很大关系。

有的厂矿对非导体产品的质量要求很高，而对导体产品的要求并不太严格；如白钨锡石的分选，锆英石的精选，独居石的精选，就属于这一类型；另一种则反过来，对导体矿物的要求非常严格，而对非导体的要求却不甚严格，在选型时则也是要考虑的因素，如金红石的分选，钽铌矿的精选及石墨的精选等，这些则要求精矿品位很高，因而遇到后者这一情况时，则选择多鼓筒式比较恰当，而前者既可选择多鼓筒式，也可选择板式及筛板式的电选设备。

而鼓筒式又涉及到其电极结构问题，采用的电极结构不同，其效果也不一样，这是必须在选型时要考虑的一些问题。

浓缩设备选型原则

应按工艺要求、物料性质及使用条件的不同，通过方案对比确定，浓缩设备类型及规格，一般应考虑以下原则：

（1）脱水、脱药作业，一般采用传统的中心及周边传动式浓缩机。

处理量不大时，应优先选用中心传动式，其主要优点是可手动或自动提耙，防止压耙事故。

处理量大时多采用周边传动式，物料密度小时，可优先考虑选辊轮式，反之，选齿条式，齿条式还可以防止打滑。

（2）黄金氰化厂（或湿法冶炼厂）的洗涤与沉淀作业，一般采用多层浓缩机。

（3）厂地狭窄和寒冷地区在浓缩机设于室内时，可选用高效浓缩机。

但由于存在絮凝剂使用效果及对下段工序影响问题，选用时必须具有可靠的试验资料。

（4）浓缩机给料粒度，一般应小于250μm。

如因故不能减小给料粒度时，应考虑先使矿浆经机械分级、离心机或旋流器处理，分离出粗粒后再给入浓缩机。

（5）浓缩机生产能力或所需的沉淀面积，应根据物料沉降试验确定，也可以按类似企业生产定额选取。

确定浓缩机规格后，应按上升水流进行验算，一般应小于5μm粒子的自由沉降速度。

（6）倾斜板浓缩箱，可用于小型选矿厂的精矿浓缩作业，以及污水净化作业。

过滤设备选型原则

过滤设备选型原则如下：

（1）对较易过滤的物料或水分要求不严格（12%左右）时，应优先选用真空连续过滤机，因为它设备轻便、造价低、易于操作维护。

（2）当过滤料浆中固体含量少而又对滤饼水分要求不严格的情况下，可选用普通框式压滤机（几个小时卸—吹一次）。

（3）对过滤量较大的难滤物料，要求滤饼水分小于10%时，可采用立式或卧式隔膜挤压吹风框式自动压滤机，该机结构较为复杂，并必须有可靠的程控装置，国内外多在可去掉干燥作业时才优先选用。

此类设备投资大、维护复杂，但由于可去掉干燥作业，在总体经济指标上是合理的。

立式压滤机（滤框与地面呈水平设置），国内外多用于重有色金属（物料在框内分布均一）。

卧式压滤机（滤框与地面呈垂直设置），多用于化工等密度较轻的物料。

（4）水平带式真空过滤机，多用于有洗矿的场合，具有形成滤饼、洗矿、吸干在一个周期内可根据工艺要求无级调节的优点，近年来国外选矿厂也有用于尾砂过滤（井下胶结充填）。

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