筛分基础知识

1、筛分基础知识,1.什么是筛分？筛分的意义有哪些？,利用筛子把矿石按粒度分成若干级别的作业称为筛分。 筛分的意义是很大的，筛分作业在冶金工业中是不可缺少的。它可以从破碎机的给矿中筛出细粒部分，可以增加破碎机生产率和避免过粉碎；在跳汰选矿和干式磁选前，常把矿石按粒度筛分成若干级别，分别处理，可以提高选别效果；在选矿厂中，有时筛分作业也可作为选择筛分，脱水筛分或洗矿筛分，筛分作业是选矿生产中不可缺少的一项作业。,2.筛分作业有哪几类？,根据筛分的目的不同，筛分作业可以分为五类： 1) 独立分筛 其目的是得到适合于用户要求的最终产品。例如，在黑色冶金工业中，常把含铁较高的富铁矿筛分成不同的粒级，合格的

2、大块铁矿石进入高炉冶炼，粉矿则经团矿或烧结制块入炉。 2)辅助筛分 这种筛分主要用在选矿厂的破碎作业中，对破碎作业起辅助作用。一般又有预先筛分和检查筛分之别。预先筛分是指矿石进入破碎机前进行的筛分，用筛子从矿石中分出对于该破碎机而言已经是合格的部分，如粗碎机前安装的格条筛、筛分，其筛下产品。这样就可以减少进入破碎机的矿石量，可提高破碎机的产量；检查筛分是指矿石经过破碎之后进行的筛分，其目的是保证最终的碎矿产品符合磨矿作业的粒度要求，使不合格的碎矿产品返回破碎作业中，如中、细碎破碎机前的筛分，既起到预先筛分，又起到检查筛分的作用。所以检查筛分可以改善破碎设备的利用情况，相似于分级机和磨矿机构成闭

3、路循环工作，以提高磨矿效率。,3)准备筛分 其目的是为下一作业做准备。如重选厂在跳汰前要把物料进行筛分分级，把粗、中、细不同的产物进行分级跳汰。 4)选择筛分 如果物料中有用成分在各个粒级的分布差别很大，则可以筛分分级得到质量不同的粒级，把低质量的粒级筛除，从而相应提高了物料的品位，有时又把这种筛分称为筛选。 5)脱水筛分 筛分的目的是脱除物料的水分，一般在洗煤厂比较常见。,3.影响筛分作业的因素有哪些？,影响筛分过程的因素可分为以下三大类： 1)入筛物料的物理性质：包括粒度组成、湿度、含泥量和矿粒形状。 2)筛面运动特性及其结构参数：包括筛面运动的特性、筛面的长度和宽度、有效筛面、筛孔尺寸和

4、形状等。 3)操作条件：包括生产率的大小和给矿的均匀性等。 在上述三类因素中，第一类因素除湿度外是不能随意改变的。第二类因素在设计筛子时必须认真考虑。只有第三类因素在实际生产过程中是可以调节的。,4.如何计算固定筛的生产能力和确定筛面的尺寸?,在选矿厂固定筛分为固定格筛和条筛。固定格筛水平安装在粗碎矿仓上部，其作用是控制进入粗碎机的入料粒度，以保证粗碎机的正常工作。格筛筛孔为正方孔，筛孔尺寸以应视粗碎机给矿口的宽度而定，其关系是： a=(0.80.85)B 其中B为粗碎机给矿口宽度。 条筛一般倾斜安装在粗碎和中碎前做预先筛分，将进入破碎机给料中合格矿粒预先筛除以充分发挥破碎机能力。因为其处理的

5、是大块矿石，因此要求这种筛子尺寸要同时满足矿石粒度和生产能力两个要求。其生产能力为 Q=Fqa 式中 Q筛子生产能力，t/(h台)； F条筛筛分面积，m2； q按给矿计的lmm筛孔宽的固定条筛单位面积处理量，t/(m2hmm)，可参考 表15选取； a条筛筛孔宽度，mm。,表15 1mm筛孔宽的固定筛单位面积处理量q值,固定筛无定型产品，多由生产厂自制。因此多是根据要求的处理量 ，按下式计算要求的筛分面积， F=Qd/(da) d给矿中最大块尺寸。 然后再根据给矿中最大块尺寸d和上下设备的规格确定筛子宽度B。为避免物料堵塞筛面，筛宽应大于2.5d。而筛子长度一般为L=(23)B，通常36m。最

6、后按确定的最终筛面面积检验筛子的生产能力是否满足要求。,5.什么是筛分效率？,筛分效率，是指筛分时实际得到的筛下产物的重量与入筛物料内所含小于筛孔尺寸的粒级重量之比，一般用百分数表示。计算公式如下： 式中 a入筛物料中小子筛孔尺寸的粒级含量%； b筛上产物中小于筛孔尺寸的粒级含量%； e筛分效率，%。 如某选厂用筛孔尺寸为16mm的振动筛作细筛前的预先筛分，测定筛分效率时，测得入筛物料中小于16mm粒级含量为61.2%，筛上产物中小于16mm粒级的含量是15.26%，筛分效 率为：,6.提高筛分效率的途径有哪些?,筛分的目的是希望筛子给料中小于筛孔的粒级全部进入筛下产物，但在工业生产条件下，要

7、达到这一目的是很困难的，而筛上产物中或多或少总含有一些小于筛孔的细粒，为了评价筛分进行的完全程度，引入筛分效率，即指实际得到的筛分产物中与给料中所含小于筛孔的物料质量之比。常用下式计算 式中 a给料中小于筛孔尺寸之含量，%； b筛上产物中小于筛孔尺寸之含量，%； c筛下产物中小于筛孔尺寸之含量，%。,如何提高筛分效率一直是选矿厂破碎车间的重要问题之一。实践证明，提高筛分效率的途径可从如下几方面入手： 1)采用大规格筛子。大型圆振动筛增加了振动力和振幅，使筛板对物料的冲击应力和剪切应力增大以克服矿粒之间的黏着力，也减少了筛面的堵塞，使被筛物料快速完成松散、分层和透筛。由于筛子作业条件的改善，提高

8、了筛分效率。 2)增加筛分面积。筛分实践证明，减少单位筛面上物料量可改善筛分效率。当筛面上实际物料量为筛子能力的约80%时，筛子筛分效率最高。当用筛子做分级设备时，由于细粒级多，应保证有足够筛分面积和适当加长筛面，使长宽比在2:1以上有利于提高筛分效率。 3)采用合理的倾角，控制物料在筛面上的流动速度。一般讲，倾角大筛面上物料运动速度快、生产能力大，但效率低。要获得较高筛分效率，物料在筛面上运动速度一般控制在0.6m/S以下，故筛面要保持15。左右的倾角。,4)采用等厚筛分法。随着筛分过程进行，筛面上物料厚度从给料端到排料端逐渐变薄，造成筛面利用率先紧后松的不合理供料现象，为此可采用不同倾角的

9、折线型筛面，以控制物料在筛面各段有不同的运动速度，使矿流坡式向前流动，从而提高难筛粒子在排出端的透筛机会。 5)采用扩大筛孔的多层筛。普通单层筛给料中“难筛粒子”和“阻碍粒子”(大于筛孔粒子)几乎全部从给料端运动到排料端，从而影响了中、细粒物料的分层与透筛。采用从下层到上层筛孔逐渐加大、筛面倾角逐渐减小的多层筛。即对不同粒度的物料用不同倾角和筛孔的筛面，在上层、中层、下层筛面上分别完成物料松散、分层，预筛分和细粒筛分作用，克服筛孔的堵塞，提高筛分效率。,7.如何利用“等值筛分”工作制提高筛子的生产能力?,工业筛分过程是不平衡的，“易筛粒”通过筛孔快，“难筛粒”通过筛孔慢。由于这种不平衡，利用适

10、当加大筛孔尺寸和降低筛分效率的办法来提高筛子的生产能力，同时又保证其筛下产物质量不变的筛分制度称为“等值筛分”工作制。例如：筛子与短头圆锥破碎机构成闭路破碎中硬矿石时，要求最终产品粒度为l0mm，检查筛分工作制度可采用 筛孔尺寸为l0mm，总筛分效率为85%；筛孔尺寸为12mm，总筛分效率为65%(通过加大筛面倾角或给矿量)。采用上述两种工作制度得到的筛下产物有着相同(等值)的比表面，即平均粒度是相同的，见表16，也就是说磨矿机在两种制度下处理物料的效果是一样的。,表16 不同筛分制度时筛下产物粒度特性,由表16可看出，第二种筛分工作制度，筛下产物中大于l0mm的矿粒不多，而-2.6+0mm细

11、粒级却比第一种制度有所增加，而筛子能力由于第二种制度下加大了筛孔而显著增加，还可减少筛子安装台数。,8.如何选择筛孔形状?,筛孔形状直接影响筛子有效面积，有效面积是指筛子纯筛孔所占面积与筛面几何面积之比，亦称有效筛面。筛子有效面积越大，则单位筛面上的筛孔数目越多，物料透过筛孔的几率就越大，因此其生产能力和筛分效率就越高。在筛分实践中，通常采用的筛孔形状有圆形、正方形和长方形。冲孔筛面的筛孔多为圆形，而编织筛面则有长方孔和正方孔。实践证明，筛孔形状不同的筛面，其有效筛面面积和矿粒透过筛孔的机会也不同。长方形筛孔的筛子有效面积最大，其次为正方形，而圆形筛孔有效面积最小，因此单位筛面面积生产率也按上

12、面顺序依次减小。长方形筛孔的另一优点是筛孔不易堵塞，因矿粒通过筛孔时只需与筛孔三面或两面接触，受到阻力小。但其缺点是易使长条状、片状矿粒透过筛孔，使产品粒度不均匀。,选择筛孔形状最好与物料的形状相吻合。块状物料应采用正方形孔而板状物料应采用长方孔，其筛孔大小与粒度按下式关系确定： d最大=ka 式中d最大筛下产物最大粒度，mm： a筛孔尺寸，mm： k 系数，圆形孔为0.7，方孔为0.9，长方 孔为1.21.7。 根据被筛物料特性，正确的选择筛孔形状和确定筛孔尺寸，可获得良好的筛分结果。,9.筛分机械分几种类型？,筛分机械的类型很多，在选矿工业中常用的根据它们的结构和运动特点，可分为下列几种类

13、型： 1)固定筛：包括固定格筛、固定条筛、悬臂条筛和弧形筛。 2)简形筛：有圆筒筛、圆锥筒和角锥筛。 3)平面摇动筛。 4)振动筛：分机械传动和电力传动两种。属于前者的有偏心振动筛、惯性振动筛、自定中心振动筛、直线振动筛和共振筛。属于后者的有电振筛。 5)概率筛：包括旋转概率筛、直线振动概率筛、等厚概率筛等。 6)细筛：包括弧形筛和高频筛等。,10.振动筛主要优点是什么？,振动筛与其他类型筛子比较，主要优点是： 1)由于筛面的强烈运动，加速物料通过筛孔的速度，使筛子有很高的生产率和筛分效率(一般可达80%85%)； 2)应用范围广，不仅可以用于细粒筛分，也可以用于中粗和粗粒筛分。(筛孔尺寸大至

14、100mm，小至0.20.5mm)此外，还可以用于脱水与脱泥作业中； 3)当筛分黏性和潮湿性矿石时，筛孔不易堵塞，工作指标比其他筛子高； 4)结构简单，操作与调整比较方便； 5)筛分每t物料消耗的电能较少。,11.振动筛分几种？,根据筛子产生运动的机构和筛子运动轨迹的不同，振动筛可以分为：偏心振动筛、惯性振动筛、自定中心振动筛，直线筛和共振筛。 由于偏心和惯性振动筛振动性特大和筛分效率较低，易发生筛孔堵塞现象，所以国内一般新建选矿厂已不采用了。而自定中心振筛克服了前二种筛子的缺点，而得到广泛应用。,12.自定中心振动筛有什么特点？,自定中心振动筛又名万能吊筛。它是由带有偏心性质的振动器使筛子产

15、生振动的。它的特点如下： 1)筛上物料在振动作用下能达到很好的松散和分层； 2)该振动筛的配重质量大小可以调节，可根据生产要求调节筛子振幅大小； 3)当给矿量发生变化时，振幅也变化。当给矿量少时振幅加大振动加剧；给矿量多时振幅变小。给矿量的变化将影响“动力平衡”，从而使皮带轮中心产生一些振动； 4)适用于中、细粒筛分而不适应粗物料筛分。,13.振动筛常见故障和排除方法？ 表 17 常见振动筛故障及排除方法,14.细筛在选矿厂有哪些应用?,细筛是指筛孔小于1mm的筛子。在选矿厂细筛可作为筛分分级和脱水等作业的设备，例如在磁选厂，细磨作业用细筛代替沉没式螺旋分级机和水力旋流器等分级设备，可提高分级

16、效率和磨机处理能力；在浮选厂，用细筛筛除浮选给矿中的粗颗粒或回收浮选尾矿中的粗粒中矿，可提高精矿品位和金属回收率；在处理鞍山式磁铁矿石的选矿工艺中，细筛在作为筛分设备的同时兼有选别作用；在云母、石墨等非金属选矿厂，细筛常作为细粒分级设备等。 目前选矿厂使用的细筛有：固定细筛、高频振动细筛、直线振动细筛、摇动细筛、旋回细筛、旋流细筛等，其中以高频振动细筛在金属矿选矿厂应用最为广泛，其振动方式主要有电磁振动和激振电机振动两种；筛面主要有金属编织网和尼龙筛箅两种，金属编织网有效筛分面积大但容易磨损，维修费用较高；尼龙筛箅有效筛分面积小但耐磨，维修费用低。摇动细筛和旋回细筛主要用于非金属和煤的筛分分级

17、。,15.细筛的作用和工作原理是什么？,随着钢铁工业的不断发展和贯彻精料方针，细筛工艺在黑色金属选矿厂正在普遍推广使用，发展很快。使用细筛后精矿品位均有很大提高。目前国内重点磁选厂铁精矿品位，由于使用细筛工艺均达到66%以上，有的已经达到68%，达到世界先进水平。 由于铁精矿品位的提高，对强化高炉生产，降低焦炭消耗增加产量起了重要作用。细筛在选厂应用中同时被证实是一种防止过粉碎改善选别作业的有效设备，对一些有色金属矿(如铜、铅、锌、钨、锡)在磨矿循环作业中也可以应用。,细筛工作原理并不复杂，见细筛工作原理示意图9：,当矿浆流经筛面过程中，产生重力分层现象，有利富集和分级，同时固定的筛条对流动的

18、矿浆产生一种机械性的“切割”作用，底层重而细的矿粒被与矿浆流垂直方向的筛条“切割”下来的矿粒成为筛下产物。未被“切割”的粗而轻的矿粒顺流而下成为筛上产物。由于上述工作原理，筛下颗粒的大小并不等于筛孔尺寸，而大约相当于筛孔尺寸的水平投影。,16.应用细筛必须具备的条件是什么？,无论老选厂改造和新建选厂利用细筛，首先要解决的是能否利用细筛提高精矿品位。应用细筛必须具备的条件是：在精矿筛析中，某一粒级上下有一个明显品位差和具有一定的产率。其品位差就是要选择的分离点，品位差越大，应用细筛效果越明显。 例如鞍钢大孤山选厂磁铁精矿+200目品位为35.95%，-200目品位为67.08%，品位差较大，很适

19、合应用细筛，它的分离点是以200目为基础；弓长岭铁矿厂磁选精矿+200目品位44.97%，-200目品位67.85%，品位差也很大，很适合应用细筛。所以，细筛的应用是以磁铁矿在某一粒度级别的品位差大小为基础。,17.细筛分离粒度和筛孔尺寸的关系是什么？,分离粒度和筛孔尺寸选择关系很大，尺寸选择的合适与否，直接影响精矿品位高低和产率大小。目前国内生产中比较合适的应用实冽如下： 分离粒度(mm) 筛孔尺寸(mm) dl=0.044 sl=0.10 d2=0.063 s2=0.15 d3=0.074 s3=0.2 d4=0.10 s4=0.25 d5=0.15 s5=0.30,18.细筛筛分效率与第

20、一段磨矿的关系如何？,对细筛筛分效率影响的重要因素之一是进入细筛的产品粒度。如果产品中合格粒度百分数较多，则筛分效率较高。进入细筛作业合格粒度的多少，很关键的是第一段磨矿效果如何。如果第一段磨矿因矿石发生变化和矿量发生变化，或者由于操作不当引起粒度跑粗时，当溢流产品进入细筛，不但会使效率下降，同时会产生“恶性循环”使精矿品位急剧下降。,19.细筛的优缺点是什么？,1)应用细筛，可以较大幅度地提高精矿品位。一般提高1.0%2.5%之间，根据矿石性质不同，精矿品位甚至有提高4.0%5.0%的。 2)有利于防止过磨现象。细筛作业可以将合格粒度预先筛出，筛上产品再磨，流程配置较为合理。 3)投资小，见

21、效快，受益早，是磁选厂增加利润的重要途径之一。 4)操作条件如果掌握不当，处理量有下降趋势。,20.高频振动细筛的基本结构是怎样的?,高频振动细筛主要有两种：不锈钢编织筛网的和尼龙筛箅的。不锈钢筛网的以GPS9003型为例，尼龙筛箅的以电磁振动为例加以说明。 GPS9003型高频振动细筛的结构如图58所示，筛框由4个橡胶弹簧通过螺钉固定在筛架上，使筛框呈悬浮状态，靠安装于筛框中部上方的激振电机产生高频振动，电机轴的两端装有一对振子，调整振子的调偏块和偏重块之间夹角的大小就可以改变振幅的大小，而频率是不可调的。 筛面共分三段，可同时给矿并行工作。为使各段筛子的矿浆量、质量分数和粒度基本相近，安装

22、了矿浆分配器，由分配器经管道流下的矿浆经匀分板和多孔橡胶板均匀给到筛面上。 筛面为不锈钢丝编织网，装配时由三层不同孔径的筛网重叠。最上层筛孔最小，是主筛网，由筛分粒度决定；第二层筛孔比上层大一个筛序，称为防堵筛网；第三层筛孔较大起支撑作用。三层筛网绷制成一体，然后横向张紧固定在筛框上。,该机特点：三路给矿，相当于增加了筛面宽度，减薄料层厚度，有利于充分地利用筛面，提高筛分效率和生产能力。叠层筛网，有防堵功能，筛孔不易堵塞。不锈钢编织网有效筛分面积大。 图58 GPS型高频振动细筛 1筛网；2筛框；3激振电机；4橡胶弹簧；5机架；6给矿箱； 7给矿管；8筛下产品接矿斗；9筛上产品接矿斗,电磁振动

23、的尼龙细筛结构如图59所示，筛框由4根钢索借助弹簧悬吊在支架上，筛框底部中央连接电磁振动器。尼龙筛箅用楔木压紧在筛框上。矿浆经匀分器由筛子上端给入，筛分后产品分别流入两个接矿槽。 电磁振动器是一电磁铁，断电时，衔铁在弹簧弹力作用下与铁芯离开，其间隔决定筛子振幅大小；通电时，衔铁被吸住，引起筛面振动。50Hz交流电经半波整流供给线圈，其振动频率为3000次/min。 筛面为尼龙制作的筛片用铜管从下部串起来，构成平面筛，筛条为横向，与矿浆流动方向垂直。,该筛的特点有：筛片耐磨，使用23个月后调头使用，可再用12个月，故可用35个月。筛片易于装配及更换。电振振幅易于调节 1筛网；2筛框；3电磁振动器；4弹簧；5吊索；6给矿匀分器；7筛下产品接矿斗；8筛上产品接矿斗,21. MVS电磁振动高频振网筛工作原理,MVS电磁振动高频振网筛参数采用电脑控制柜集中控制，振动频率可以是交变的，在程序控制下，以25HZ和50HZ自动转换，也可以为25HZ和50HZ固定频率。另外，对每个振动系统的振动参数可软件编制，每个振动系统分别独立驱动振动臂振动筛面，振幅可随时分段调节。除一般工况振动参数外，还有间断瞬间强振，以随时清理筛面，保持筛孔不堵塞，提高工作效率。,22.高频振动细筛的用途和特点有哪些？,该设备主要用于磁铁矿矿山二段磨矿前