一种矿浆细粒分级筛设备及方法与流程

本发明主要涉及分级筛领域，尤其涉及一种矿浆细粒分级筛设备及方法。

背景技术：

分级筛是对各种颗粒物料进行分级的器械，分级筛是利用散粒物料与筛面的相对运动，使部分颗粒透过筛孔，将砂、砾石、碎石等物料按颗粒大小分成不同级别的振动筛分机械设备。物料在筛体运动作用下，均匀地分布在整个筛面上，并产生自动分级，从而使料层下面粒度较小的物料迅速过筛，而上面粒度较大的物料则向出料端运动。分级筛主要有：白米分级筛、纤维分级筛、颗粒分级筛、干湿式分级筛、矿用分级筛、原煤分级筛等。分级筛广泛应用于粮食、食品、化工、制糖、矿山、煤矿、冶金、造纸等领域。

分级筛分固定筛和活动筛两类，活动筛又分转动筛和振动筛。转动筛大多由板筛折成多角形或圆形筒体而成，其结构简单、寿命长，但生产率低、机体笨重、庞大，目前很少采用。

振动筛有偏心环动筛、惯性振动筛和共振筛等，其共同特点是筛面作高频、小振幅振动，使筛面上的物料发生离析。当原物料中含有粘土、淤泥或其他杂质时，还可在筛分机上用压力水冲洗，进行湿法筛分。

矿浆细粒分级筛是所有矿物在加工工艺中需进行细粒度分级的一种设备，在选矿工艺中用于实现物料的细粒筛分，进而使矿石按窄粒级分选得以实现。

近年来随着选矿技术的不断发展，难选矿物如何实现高效分选是选矿界急需解决的难题，现有的分选设备均存在一定程度的不适应性，具体表现在：分选较宽粒级矿物时较大和较小粒级矿物分选效果差，精矿达不到较高的合格品位，尾矿达不到较低的品位，哪怕能达到需要的品位但中矿反选量太大，在大规模矿物分选的今天由此产生的资源浪费相当巨大。如果某种矿物采用较窄粒级入料分选则会产生很好的分选效果，但现有的分级设备特别是细粒分级设备普遍存在分级效率低下的弊端。

因此，针对现有技术的分级设备特别是细粒分级设备普遍存在分级效率低下的问题，有必要提出一种新的技术方案，以提高细粒分级的效率，在此提出下述技术方案。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种矿浆细粒分级筛设备及方法，以提高细粒分级设备的分级效率。

本发明提供一种矿浆细粒分级筛设备，所述设备包括筛筒，所述筛筒包括螺旋内筒和筛网，所述筛筒在轴向方向的一端为入料端，另一端为出料端，其中，所述螺旋内筒表面设有螺旋，所述螺旋的螺距从入料端至出料端由大变小；所述筛网可拆卸固定于所述螺旋内筒的螺旋表面上，并可与所述螺旋内筒一起转动。

上述的设备，所述螺旋从所述入料端开始设有第一螺距的第一节螺旋，在向所述出料端方向还设有第二螺距的第二节螺旋，所述第一螺距大于所述第二螺距；或者从所述入料端开始至所述出料端相邻螺旋的螺距依次减小。

上述的设备，所述入料端设有入料管，所述入料管伸入所述筛筒，所述入料管在所述筛筒过中心线的水平面上，位于所述筛筒旋转方向起始侧。

上述的设备，在所述筛筒内从所述入料端伸入有内喷水管，用于对所述筛筒内浆料进行稀释；所述筛网外设有沿整个所述筛网轴向长度的外喷水管，用于对所述筛网喷水清理。

上述的设备，所述筛筒的横截面为等径圆形；所述筛网为条形筛网、不锈钢编织筛网或聚氨酯复合筛网。

上述的设备，所述筛筒的下端设有驱动轮或驱动齿圈，所述驱动轮或驱动齿圈通过电动机及变速箱驱动系统驱动进行工作，所述电动机连接有变频器。

上述的设备，所述电动机还连接有专家智能化控制系统，所述专家智能化控制系统包括相连接的专家控制模块、可编程逻辑控制模块、输入和输出模块及无线物联网模块。

上述的设备，所述筛筒内或外设有振动器，所述振动器包括钢球或钢锤，所述振动器与所述筛筒共用转轴，用于在转动到一定高度时抛下所述钢球或钢锤对所述筛筒产生冲击。

本发明还提供一种利用上述设备对矿浆细粒分级筛的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：通过螺旋内筒旋转使筛上物料从入料端向出料端移动，且因螺旋螺距逐渐变窄可使筛上物料厚度逐渐增加并从出料端快速移出，筛下物料通过旋转的筛网筛出。

所述方法还包括：通过专家智能化控制系统对所述设备运行的启停、转数、矿浆流量、电机电流参数进行控制与显示；通过无线传输模块将所述设备运行参数发送到指定服务器，进行物联网通讯。

本发明的技术方案，可根据工况和工艺要求不同选用不同类型的筛网，利用圆形筛网结构和螺旋推进原理实现矿浆物料在设计的较长时间内处于筛分状态，且螺距渐变小的导流螺旋设计，可使筛上物料按一定速度向出料端移动，因为螺距逐渐变窄可使筛上物料厚度逐渐增加，以节省筛网利用面积和方便快速卸料，从而完成可控分级效果的特高效细粒分级，提高了细粒分级设备的分级效率。

另外，本发明通过变频器——电动机——变速箱——驱动轮或驱动齿圈控制可实现分级筛筛筒的转速变化，从而实现分级效率和处理量变化，可适应不同的工艺要求。

本发明还有专家智能化控制系统的应用，分级筛运行的参数可控、运行状态可显示，并可通过无线物联网模块发送到指定服务器，从而实现了物联网通讯，进一步提高了细粒分级设备的整体分级效率。

附图说明

图1是本发明矿浆细粒分级筛设备的端面结构示意图；

图2本发明矿浆细粒分级筛设备的主视剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。

本发明主要利用圆形筛网结构和螺旋变螺距推进原理实现矿浆物料在设计的较长时间内处于筛分状态，而在出料端上筛料料层变厚迅速出料，从而完成可控分级效果的特高效细粒分级。

本发明提供的矿浆细粒分级筛设备，主设备包括筛筒，筛筒包括螺旋内筒和筛网，筛筒在轴向方向的一端为入料端，另一端为出料端，其中，螺旋内筒表面设有螺旋，螺旋的螺距从入料端至出料端由大变小；筛网可拆卸固定于螺旋内筒的螺旋表面上，并可与所述螺旋内筒一起转动。

矿浆细粒分级筛设备(以下简称分级筛)可在选矿厂根据所需分级粒度大小方便、灵活地使用，矿浆通过“入料管”输送至分级筛前端，所述入料管伸入所述筛筒一定长度，在分级筛内逆向90度位置入料，即所述入料管在所述筛筒过中心线的水平面上，位于所述筛筒旋转方向起始侧。

分级筛内设置有渐变螺距的螺旋，一般情况下螺距由进料端向出料端逐渐变小，螺距渐变小的导流螺旋设计，可使筛上物料按一定速度向出料端移动，且因为螺距逐渐变窄可使筛上物料厚度逐渐增加，以节省筛网利用面积和方便卸料。

比如所述螺旋从所述入料端开始有若干圈一定螺距的第一节螺旋，在向所述出料端方向依次还设有若干节小于前节螺距的螺旋；或者从所述入料端开始至所述出料端相邻螺旋的螺距依次减小。

螺旋内筒外安装有一定长宽大小的可更换筛网，筛网和螺旋组合成为分级筛筛筒，筛网筛孔大小因客户工艺要求来定，筛网类型一般分为三种：条缝筛、不锈钢编制细筛网和聚氨酯复合材料筛网。

具体地，条形筛网、不锈钢编织筛网、聚氨酯复合筛网的利用，可根据工况和工艺要求不同选用，其中条形筛网适用于如5、4、3、2、1、0.75、0.5、0.25、0.125、0.1、0.075mm之类的较粗粒度分级；不锈钢编织筛网适用于如：0.25、0.125、0.1、0.075、0.045、0.038、0.025之类的较细粒度分级；聚氨酯复合筛网适用于如：高硬度矿石矿浆、高酸碱矿浆、较细粒度分级等之类分级工况。

根据分级筛筛筒直径大小不同定制的一定弧度和一定宽度的带边框的筛网，其边框用作固定。整圈固定的筛网内部圆弧度一致，以保证物料流畅移动。圆形筛网的设计使得当筛网转动时可使矿浆长时间地进行筛分。

所述筛筒的下端设有驱动轮或齿圈，所述驱动轮或齿圈通过与电动机及变速箱驱动系统相连进行工作，所述电动机连接有变频器。

本发明通过变频器——电动机——变速箱——驱动轮或齿圈驱动控制可实现分级筛筛筒的转速变化，从而实现分级效率和处理量变化，以适应不同的工艺要求。

电动机还可连接有专家智能化控制系统，所述专家智能化控制系统包括相连接的专家控制模块、可编程逻辑控制模块、输入和输出模块及无线物联网模块。

专家智能化控制系统的应用，使得分级筛运行的启停、转数、矿浆流量、电机电流大小等参数可由控制箱内的PLC通过计算在例如触摸屏上控制和显示，并可通过无线物联网模块发送到指定服务器，从而实现物联网通讯。专家控制系统(软件)和PLC、触摸屏、无线物联网模块等一起构成控制箱。

在所述筛筒内从所述入料端可伸入一定长度的内喷水管，用于对所述筛筒内浆料进行稀释。

还可在所述筛网外设置沿整个筛网轴向长度的外喷水管，用于对筛网喷水清理。

分级筛的相关运行参数和控制实现智能化、物联网化，通过简单的操作即可实现设备的良性运行，由此减少人工消耗和不必要的操作失误，提高了整体分级的运行效率。

所述筛筒内或外还可设有振动器，所述振动器可包括一定重量的钢球或钢锤，所述振动器与所述筛筒共用转轴，用于在转动到一定高度时抛下所述钢球或钢锤对所述筛筒产生冲击。

本发明设计的振动器，利用钢球或钢锤从较高位置自由落体产生的冲击力实现对分级机在合理转速转动的情况下进行撞击，产生分级筛筛筒振动，进而使堵塞筛缝的物料掉落，疏通筛缝。

本发明的分级筛分过程如下所述。

分级筛筛筒受电机——减速机——驱动轮或齿圈驱动转动，矿浆在分级筛的筛网上实现筛分，同时因螺旋的作用，推动筛上物料向出料端移动，同时筛上物料浓度因脱水作用逐渐提高，当筛上物料运动到筛筒中段或筛上物料浓度过早提高时则可在该部位实施喷水造浆，造浆后筛上矿浆浓度降低，矿浆继续筛分。在经过分级筛筛网长距离筛分，并利用螺距渐变使得排料迅速，可实现特高效细粒分级，此方法比普通平面筛、振动平面筛、弧形筛、振动弧形筛均有特别高效的分级效果。

具体说明实现步骤如下：

入料：需要进行分级的矿浆可直接由管道输送至分级筛内，由入料管实现均匀给料；

筛分：矿浆在圆形筛筒上进行筛分分级，筛上物料因筛筒转动而持续进行筛分；

输送；筛上物料由转动螺旋向出料端推进，并由于螺距越来越窄，筛上物料厚度逐渐增加；

卸料：当筛上物料达到出料端时由于重力和螺旋推动惯性力筛上物料自由掉落收集漏斗内完成卸料，筛下细粒矿浆随筛下接料槽收集后由管道排出。

本发明的具体实施例如下所述。

实施例1

下面结合附图和实施案例，进一步说明本发明高效矿浆细粒分级筛设备及方法。

矿浆细粒分级筛设备如上具体实施所述。如图1、2所示，矿浆细粒分级筛设备可设置于底座5上。整个矿浆细粒分级筛设备可设计有外罩16。

本发明采用转动的圆形筛筒实现矿浆连续筛分，利用螺距渐变小的螺旋实现筛上物料移动和聚集，并顺利将筛上、筛下物料排出，完成高效细粒分级。

本发明特高效矿浆细粒分级筛实现分级步骤如下：

选矿矿浆自流进入入料管1，入料管1完成分级筛入料，物料通过筛网11实现筛分分级，由控制箱15、变频器14控制电动机13，动力传输到变速箱12，由驱动轮4将力传送给螺旋内筒7和筛网11(分级筛筒)，筛上物料因螺旋内筒7推力向排料端移动，在筛上物料需要时由内喷水2管给水完成造浆，外喷水管3负责喷水清理外部筛网，最后筛上物料经筛上收集漏斗8排出，筛下物料经筛下排料管9排出，完成分级过程。振动器实现筛网堵塞疏通，控制箱(专家智能化控制系统)15实现智能化自动运行。

此外，可根据筛筒的长度设置支撑件，如图1、2所示，比如在筛筒的中部外围设置一圈托轮10，托轮10可由托轮轨道6支撑安装。

采用本发明矿浆细粒分级筛的技术指标如下：

矿物实现特高效率分级，分级效率可达90％以上；

矿浆处理量可达1600m³/h；

矿浆入料浓度0-80％；

筛上物料浓度30-80％；

圆形筛分筒转速10-60r/min；

筛网孔径0.025-10mm；

电机功率≤80kw/h；

而目前国内外还未见该种矿浆细粒分级筛的应用先例，本发明使窄粒级分选的实现成为可能，本发明在选矿厂具有重大推广意义。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。