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| 筛分在非金属矿选矿中的应用 |
| 来源：中国粉体技术网 更新时间：2014-10-28 13:55:41 浏览次数： |
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1 前言
筛分在选矿行业是非常常见的一种作业，几乎在每个选矿厂或加工厂都可以看到筛分工作。筛分的定义有两种，一种是指将粒子群按粒子的大小、比重、带电性以及磁性等粉体学性质进行分离的方法；另一种是指用带孔的筛面把粒度大小不同的混合物料分成各种粒度级别的作业叫做筛分。而选矿行业常常指的是后一种——粒度分级的作业。而非金属矿行业则是对筛分作业更为严格，在各个非金属矿选矿作用中，筛分作业是一道必不可少的程序。
2 筛分及筛分设备
在选矿作业中筛分作业在不同的工段就有着不同的作用，有着不同的目的。根据筛分的目的不同，筛分作业可以分为以下几种：①独立分筛，常用于直接筛分出产品的选矿作业；②预先筛分，常用于选矿作业破碎前把合格产品预先筛出；③检查筛分，从破碎设备的产物中，将粒度不合格的产品筛除，保证成品不超出要求粒度；④准备筛分，常用于为后续作业提供不同粒级的入选矿物；⑤选择筛分，将产品按照重量、密度或者品味等进行分离的筛分作业；⑥脱水筛分，用于除去产品中过量的水分；⑦脱介筛分，常用来脱除产品中含有因选矿作业而带入的介质。此外，物料含水泥较高时，也用筛分进行脱泥。在非金属矿选矿中，各个筛分作业都可能用到，独立分筛、预先筛分、检查筛分和准备筛分在非金属矿选矿作业中是使用的最频繁的作业，几乎每个非金属矿选矿厂或加工厂都可以有这几种筛分作业的存在。
影响筛分作业效率的因素有很多，主要有①入筛物料性质的影响，包括含水率、含泥量、粒度特性和密度特性等；②筛子性能的影响，包括筛面运动形式、筛分装置的参数和筛面结构参数等；③操作条件的影响。在不同的作业工段，不同的筛分物料选用的筛分作业和筛分设备不尽相同。
筛分设备的选择常常在筛分作业中显得尤为重要，如果筛分设备选择的不恰当，那么筛分作业将无法正常的进行。常用的筛分设备有：
振动筛、固定筛、圆筒筛弧型筛和细筛。常用振动筛有惯性振动筛、自定中心震动筛；后者使用范围较广，国内大中型选矿厂的中、细粒物料的筛分多采用此种筛分设备。固定筛有格筛和条筛两种形式，格筛用作控制原矿粒度，水平安装；条筛用作粗碎和中碎前的预先筛分，倾斜安装。在中小企业中一般用的是直线振动筛，或者圆振动筛。相对于大型的筛分设备，直线振动筛和圆振动筛价格适中，筛分的效果也能为广大的企业所接受，所以直线振动筛在中小企业中应用很广泛。同时，直线振动筛可以加装一些电气控制设备，使用很方便。而一些其他的设备如旋振筛，超声波振动筛主要应用于产量要求不是很高的但是筛分的要求较高的行业；弛张筛可以解决含水量较高的细物料的筛分等。
在非金属矿行业中筛分作业的作用越来越大，一些新型的筛分设备也是层出不穷，但是其原理都是利用物料和筛面之间存在着相对运动，其目的都是进行物料的分级，达到产品的要求。超细筛分在非金属矿行业将是一个很大的发展趋势。
3 筛分方法
在非金属矿选矿中筛分的方法有很多种，在特定的环境下可根据实际需要选取最佳的筛分方法。根据各个筛分作用时物料的运动方式的不同以及筛分驱动力的不同可将筛分作业分为以下几种：
（一）滑动筛分法：物料在斜置固定不动的筛面上靠本身自重下滑；这是早期使用的筛分法，其筛分效率低，处理量小。在非金属矿选矿中此种方法目前已经很少采用，只是在特别易碎，不能利用驱动力进行筛分的矿物才能利用矿物的本身自重进行自然筛分。
（二）推动式筛分法：由于组成筛面的筛条转动，物料通过筛面运动构件的接力推送，沿筛面向前运动，如滚轴筛。在非金属矿选矿中推动式筛分法经常用于比较干燥物料的筛分。
（三）滚动式筛分法：筛面是个倾斜安置的圆筒，工作时匀速转动，物料在倾斜的转筒内滚动，如白云石制粒制粉使用圆筒筛后，效果明显好于直线筛。
（四）摇动式筛分法：筛面可以水平安置，也可倾斜安置，工作时筛面在平面内做往复运动。为了使物料和筛面之间有相对运动，如筛面呈水平安置时，筛面要做差动运动；筛面倾斜安置时，筛面在平面内做谐振动，物料沿用筛是非曲直呈步步前进的状态运动。
（五）抛射式筛分法：筛面在垂直的纵平面内做揩振动或准揩振动。筛面运动轨迹呈直线，也可呈圆形或椭圆形。物料在垂直的纵平面上被抛射前进，如振动筛。目前在非金属矿选矿中使用的最多的就是抛射式筛分法的振动筛。
从上述各种筛分方法可知，虽然物料与筛面相对运动的方式不同，其目的是为了使物料处于一定的松散状态，从而使每个颗粒都能获得相互位移所必需的能量和空间，同时保证细粒顺利透筛。
除此之外根据筛分设备数量和筛网层数的不同又可分为以下几种筛分方法：
（一）重叠筛分法：在由粗到细的筛分中，直线筛的筛面重叠起来，上层筛面的筛孔较大，以下各层逐渐减小，因为直线筛筛框两侧有间隙，会造成筛分精度的降低，这种筛分方法适合量产量较大的物料的处理；
（二）分层序列筛分法：一般来说，多层设备的筛分是由粗到细的，最上面是最粗的筛网，往下递减，其设备检修方便，容易观察设备各层筛面的工作情况；而由细到粗的筛分中，筛面顺次是相反的，单轴设备，旋振筛各筛能沿整个筛面长度分别排出，其筛分效果很明显，每个层面互不影响；
（三）联合筛分法，又称混合筛分法：在联合流程中，一部分筛面由粗到细排列，另一部分由细到粗排列；在实际生产中，圆振动筛通常用由粗到细或联合的筛分流程；圆振筛是根据筛分物料的特殊要求制定的，筛分精度和轨迹都很理想，在非金属矿选矿中最适用于筛分粗颗粒物料。
根据选矿作业的实际情况可将筛分作业分为干法筛分或者湿法筛分，在不同的非金属矿选矿中，干法筛分和湿法筛分有着各自不同的优势，所选用的筛分设备也各有不同。目前国内外干法筛分的最细分级可达到100目左右，湿法筛分作业的最细粒度可达到325目左右。
4 对非金属矿选矿中筛分作业发展的几点建议
（1）在非金属矿选矿中，有些矿物需要进行湿法筛分，有些矿物则需要进行干法筛分。对于湿法筛分方面，由于其筛分时间短，因此筛面的宽度比长度重要，较宽的筛面能够高效率筛分；而对于干法筛分，则应采用高频率、低振幅的筛分方式，而且筛面的长度要比宽度重要，因此应该尽可能的增加筛面的长度。
（2）由于非金属矿行业比较复杂，矿物种类很多，并且各种矿物的物理化学性质相差较大，产品的用途也不尽相同，因此筛分作业也就有很大差异，尤其像一些粘土矿物（如高岭土等），纤维状矿物（如石棉等）何细粒含水的矿物等，筛分起来作业效率低，筛分效果差，我们就可以针对性的对其进行采用不同的筛分方法。如粘土矿物和含水细粒矿物我们可以进行湿法筛分，就可以大大提升筛分效率，而纤维状矿物我们则可以选用矩形孔筛网的筛分设备进行筛分作业。
（3）对于易团聚的非金属矿物，在筛分作业过程中，由于其容易发生团聚现象，就容易堵塞筛网，物料难以筛分，因此对易团聚物料的堵网问题可以进行对筛网或者筛子特性的调整来进行解决，如“三明治”筛网的出现等。在防堵方面，对筛分设备进行改造的方法很多，比如筛网上加入弹跳球，给筛面加上清理装置或者让筛面倾角更大等。
（4）筛分设备的筛网对筛分效果的影响也较为突出，在筛分过程中其磨损程度也是较为严重的问题，因此筛分设备的耐磨程度也至关重要，要尽量使用耐磨材料制作筛网，降低企业成本。目前国内外使用最多的筛网材质有金属钢丝，低碳、高碳钢丝，聚氨酯筛网等。另外筛网的开孔也对筛分效率有着很大影响，对于抛射式筛分法等的筛分设备则可以对其筛孔进行改进，将原来的矩形筛孔换成倒梯形筛孔，其效果将明显提高；将原方形筛孔做成长方形筛孔，可利用筛网的自变形能力解决堵网问题。
（5）在非金属矿选矿中，有些选矿后的产品可能具有腐蚀性或者加高的温度，那么筛分设备的抗腐蚀能力和抗高温能力就要提高，对于此问题，可以对筛分设备进行防腐漆、防高温处理或者使用耐腐蚀材料、耐高温材料制造筛分设备。
（6）由于非金属矿选矿中“贫低细”现象的出现，对筛分设备的要求越来越高，尤其是在细粒物料的筛分方面，将是值得去深究的问题。
除以上的方面外，在筛分设备的改进方面还可以在给料方式、激振器的选择、筛分设备的安装方式（倾角大小等）以及更换筛网的方式和筛分设备价格等方面进行考虑，物美价廉才是每个选矿企业追求的最终结果。
5 总结
在非金属矿选矿中筛分作业必不可少，因此，该怎么样对筛分设备进行选择，怎样的筛分设备能够更好的服务于非金属矿选矿，这将是一个值得深思的问题。目前，国内外的筛分设备发展的很是迅猛，而且已经由原来的金属矿选矿和煤矿选矿在逐渐向非金属矿选矿转变，这将对非金属矿行业产生翻天覆地的变化。
在非金属矿选矿中，筛分设备的高效化，超细化，专一化和特种化将是非金属矿筛分设备的最终发展结果。针对非金属矿选矿的繁杂，筛分设备也将变得五彩缤纷。在非金属矿选矿中独立分筛、预先筛分、检查筛分和准备筛分等筛分作业将会越来越受到重视，筛分设备的防堵、防腐、防高温和耐磨方面将是筛分设备发展的重点方向。由于筛分在非金属矿选矿中有着不可替代的作用，因此，非金属矿筛分的发展也将会随着非金属矿的发展越来越备受关注。
本文作者：咸阳非金属矿研究设计院有限公司杨辉，文章收录在《第十五届全国非金属矿加工利用技术交流会会议论文集》内。
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