螺旋溜槽是一種較新型的重力選礦設(shè)備,，近年來(lái)用于選別細(xì)粒浸染的弱磁性鐵礦取得了良好效果,。其主要特點(diǎn)是：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低,；空間利用率高,，占地面積小,；無(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)部件,，不需動(dòng)力，能耗低；操作,、維修方便,；作業(yè)率和生產(chǎn)率高；處理粒度范圍較寬（0.02～0.3mm）,。因此,，在弱磁性鐵礦選廠中已廣泛應(yīng)用。
A 構(gòu)造
螺旋溜槽主要由分礦器,、給礦槽,、螺旋槽、截礦槽,、接礦斗和槽支架等6個(gè)部分組成,。規(guī)格有ф1200，ф6900,，ф600,，ф400等數(shù)種，工業(yè)生產(chǎn)用ф王200×720mm5節(jié)4頭玻璃鋼螺旋溜槽的結(jié)構(gòu)示于圖1,。
a 分礦器
分礦器是螺旋溜槽的礦漿分配裝置,，位于螺旋槽的最上部。分礦器有自轉(zhuǎn)式和固定式兩種,。前者是借助給礦管排出礦漿流的反作用力,，推動(dòng)分礦筒旋轉(zhuǎn)，把礦漿均勻地分配到四流導(dǎo)槽中,；后者為固定式網(wǎng)管分配器,，借助筒內(nèi)礦漿的正壓力，從周邊4個(gè)排出管均勻分配礦漿至給礦槽中,。固定式分礦器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，無(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)部件，堵塞一管其余各管可照常工作,，因此定型設(shè)計(jì)采用了這種礦漿分配裝置,。
b 給礦槽
給礦槽位于分礦器和螺旋槽之間，其作用是將分礦槽來(lái)的礦漿經(jīng)緩沖,、穩(wěn)定后,，均勻而緩慢地沿著凸舌式給礦堰板給入螺旋槽內(nèi)。給礦槽的寬度要適宜,，否則會(huì)影響分選效果,。定型設(shè)計(jì)采用的給礦槽寬度為200mm，約為螺旋槽寬度的2/5,。
c 螺旋槽
螺旋槽是螺旋溜槽的主體部件,，礦物的分選過(guò)程是在螺旋槽內(nèi)完成的,。螺旋槽的斷面輪廓線為一立方拋物線，方程式為x=ay2坐標(biāo)圖形如圖2（a）所示,；橫斷面輪廓如圖2（b）所示,。
螺旋槽不是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，而是由許多螺旋片用螺栓互相連接起來(lái)的,。螺旋片是由玻璃纖維增強(qiáng)塑料即稱的玻璃鋼制成,。玻璃鋼具有重量輕、強(qiáng)度高,、耐腐蝕,、成型簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。ф1200mm溜槽的螺旋片厚度為5mm,，每片重12kg,，約為同樣尺寸鋼制螺旋片重量的1/5。通常為了提高螺旋槽的使用性能和壽命,，在其內(nèi)表面涂以耐磨的聚胺脂或摻有金剛砂的環(huán)氧樹(shù)脂,，有的在加工螺旋片的同時(shí)，在表面層采用含輝綠沿巖粉的耐磨層,。
d 截礦槽
截礦槽接在螺旋槽下部的排礦端,。經(jīng)螺旋槽分選后的礦漿，在排礦端形成品位高低不同的礦帶,，通過(guò)截礦槽時(shí)被截取為不同品位的產(chǎn)品,。隨著螺旋溜槽作業(yè)條件的變化，礦物分帶的情況也會(huì)隨之改變,，因此要求截礦槽能靈活地調(diào)整截礦寬度。為滿足這一要求而設(shè)計(jì)的截礦槽主要有3種：閥塊式,、刮板式和斜板式,。其中閥塊式是以三角閥塊作為截取寬度調(diào)節(jié)件，使用時(shí)靈活可靠,、操作方便,，為定型設(shè)計(jì)所采用。
e 接礦斗
接礦斗是一個(gè)同心環(huán)形筒,，可以將4個(gè)截礦槽截取的不同品位流,，按類別匯集在一起導(dǎo)送至下一作業(yè)。接礦斗的槽底坡度應(yīng)大于25%,，以保證不同品位,、濃度、密度的礦漿順利排出,。
f 槽支架
溜槽支架指螺旋槽四周的支柱和上部的十字型架,，支柱用槽鋼以保證有足夠的強(qiáng)度,。上部的十字型架既起到支承分礦器的作用，又使4根槽支柱定位,。
B 螺旋溜槽的分選原理與分選過(guò)程
螺旋溜槽是利用輕,、重礦粒在沿螺旋斜面向下水流中所受的重力、慣性離心力,、水流作用力和槽面磨擦力等不同而進(jìn)行反選的,。礦漿流在螺旋槽面上的運(yùn)動(dòng)是比較復(fù)雜的，總的來(lái)說(shuō)是產(chǎn)生兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),。一是繞螺旋槽垂直軸線捷轉(zhuǎn)的,、沿槽面向下的縱向流，稱為主流,；另一個(gè)是繞礦流自身某一平衡層旋轉(zhuǎn)的橫向流,，稱為橫向環(huán)流或副流�,？v向流上層流速大,，下層流速小,；橫向環(huán)流上層向槽外緣,，下層向槽內(nèi)緣。螺旋槽內(nèi)液流的分布情況示與圖3,。
給到螺旋槽面上的可礦粒,，在縱向主流和橫向環(huán)流的綜合作用下，由于密度,、粒度,、形狀等的不同，而產(chǎn)生了沿螺旋槽縱向和橫向運(yùn)動(dòng)速度的差異,，向槽底沉降的早,，晚和快、慢也不一樣,，因而產(chǎn)生了礦粒按密度和粒度的分層現(xiàn)象,。分層是分選過(guò)程的第一階段，在螺旋槽的第一圈后即基本完成,。分層以后,，輕礦粒在上層，受速度較大的縱向主流和方向超外緣為橫向環(huán)流作用,，沿?cái)U(kuò)展螺旋線逐步流向槽外緣,；而處于下層的重礦粒受縱向主流的作用較小，在重力和方向朝內(nèi)緣的橫向環(huán)流推動(dòng)下,，逐漸沿著收斂的螺旋線移向內(nèi)緣,。這樣就使已分層的礦粒又產(chǎn)生了分帶,。分帶是分選過(guò)程的第二個(gè)階段，一般需經(jīng)過(guò)3～5圈才能完成,。經(jīng)過(guò)以上兩個(gè)階段后,，截礦槽和接礦斗把不同品位的分選產(chǎn)物排出溜槽，選別過(guò)程即行結(jié)束,。
用ф1200mm螺旋溜槽選別原礦品位27%,、粒度小于74μm占63%的鐵礦石，測(cè)定所得的不同品位礦粒沿螺旋槽橫截面的分布規(guī)律如圖4所示,。其結(jié)果可以看出,，靠螺旋槽內(nèi)側(cè)的品位最高，距內(nèi)緣300～400mm槽寬處礦粒品位最低,，槽外緣出由于積聚了一定量的細(xì)粒高品位礦粒,，使平均品位又略有回升。沿螺旋槽截面的顆粒粒度分布規(guī)律是：在正常給礦條件下,，70%以上的礦粒集中于螺旋槽的中部,；約20%的礦粒位于槽內(nèi)緣；不到10%的細(xì)礦�,？拷饩�,。
C 影響螺旋溜槽分選的因素
影響螺旋溜槽分選過(guò)程的因素很多，如入選礦石的性質(zhì),，操作過(guò)程的工藝參數(shù)以及螺旋溜槽本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能等,，對(duì)選別效果有不同程度的影響。
a 溜槽結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響
螺旋槽直徑 螺旋溜槽的處理能力大體上與螺旋槽外徑的平方成正比,。大直徑溜槽的礦流體積和流速比小直徑溜槽的大,，因此單位時(shí)間的處理能力高。另外,，螺旋槽直徑不同對(duì)各粒級(jí)礦物的回收率也不一樣,。用3種外徑不同而其他參數(shù)相似的螺旋溜槽對(duì)齊大山礦石所做的對(duì)比試驗(yàn)表明，當(dāng)給礦粒度-74μm為60%,、原礦含鐵品位28～29%、給礦濃度為30%時(shí),，對(duì)于+100μm粒級(jí),，ф1200mm和ф600ram螺旋溜槽的回收率大致相同，ф400mm的回收率略低些,；對(duì)于40～100μm粒級(jí),，ф1200mm和ф600mm翻溜槽的回收率也基本相同，而ф400mm的回收率略高些,；對(duì)于-40μm粒級(jí),，ф600mm和ф400mm溜槽相當(dāng),，而ф1200mm溜槽卻明顯降低。一般的規(guī)律是螺旋溜槽直徑越小,，回收粒度的下限也越小,。
縱向傾角 縱向傾角沿槽體的槽截面是變化的，內(nèi)緣大,、外緣小,。縱向傾角愈大,，礦漿流速愈快,，物料所受的離心力也就愈大。選別細(xì)粒物料時(shí)宜采用小傾角,，選別粗粒物料是時(shí)宜采用大傾角,。為使礦漿順行并取得較好的選別指標(biāo)，要求選擇適宜的縱向傾角,�,？v向傾角的大小，通常用P和外徑D之比即距徑比來(lái)表示,。對(duì)不同粒度鐵礦石的選別試驗(yàn)表明,，當(dāng)入選物料較細(xì)時(shí)，采用較小的P/D值選別指標(biāo)較好,，但當(dāng)P/D＜0.3時(shí),，礦漿在槽面上不能順利流動(dòng)，槽內(nèi)側(cè)出現(xiàn)沉積現(xiàn)象,。選別微細(xì)粒物料時(shí),，P/D選0.4左右為宜；選別普通細(xì)粒物料時(shí),，P/D選0.6為宜,，目前工業(yè)上采用的ф1200mm螺旋溜槽的螺距P=720mm，P/D=0.6,。
橫向傾角 螺旋槽斷面曲線的切線與水品軸的交角稱為橫向傾角,。橫向傾角對(duì)礦流在槽面上的分布有很大影響。橫向傾角大,，水流深度亦大,，選別細(xì)粒礦石時(shí)宜采用小橫向傾角。斷面曲線上各處的橫向傾角是變化的,，外緣大,，內(nèi)緣小。為便于表示橫向傾角的大小,，通常利用橫向下斜角γ來(lái)表示,。橫向下斜角是螺旋槽斷面上內(nèi)緣與外緣間的連線和水平軸之間的交角,。工業(yè)用ф1200mm螺旋溜槽定型設(shè)計(jì)采用橫向下斜角γ=9°。
螺旋槽的圈數(shù) 螺旋槽的圈數(shù)決定了選別距離的長(zhǎng)短,，這應(yīng)根據(jù)入選物料的性質(zhì)和對(duì)作業(yè)指標(biāo)的要求來(lái)確定,，一般入選物料中目的礦物與脈石礦物較難分離時(shí)，應(yīng)選用較多的圈數(shù),。工業(yè)上采用的多為4～6圈,。通常以能滿足選別要求為準(zhǔn)，圈數(shù)不宜過(guò)多,，因?yàn)槿?shù)多,，整個(gè)螺旋溜槽的高度就要增加，占據(jù)的空間大,，給設(shè)備配置和礦漿輸送帶來(lái)困難,。工業(yè)用ф1200mm螺旋溜槽定型設(shè)計(jì)采用5圈。
溜槽內(nèi)表面 溜槽內(nèi)表面要求平整,，均勻,，有一定的耐磨性能，避免出現(xiàn)拉溝,、變形,、破損等情況。故通常在玻璃鋼螺旋溜槽的內(nèi)表面,，涂以聚胺脂耐磨橡膠和環(huán)氧樹(shù)脂加金剛砂或輝綠巖粉等,。粗糙程度對(duì)選別指標(biāo)影響不大。
b 工藝參數(shù)的影響
給礦體積 給礦體積的大小,，直接影響礦流的厚度和速度,。選別粗粒物料時(shí)給礦體積宜大，選別細(xì)粒物料時(shí)給礦體積宜小,。粗選時(shí)給礦體積宜大,，精選時(shí)給礦體積宜小。選別赤鐵礦的生產(chǎn)實(shí)踐說(shuō)明,，隨著給礦體積的增加,，尾礦品位升高，精礦品位也稍有升高,，金屬回收率下降,。在正常給礦濃度下，工業(yè)用ф1200mm螺旋溜槽的給礦體積為180～220L/min.
給礦濃度 給礦濃度過(guò)大,，會(huì)增加礦漿粘度，使礦層松散不好,，粒子沉降受阻,，影響分層效果及礦粒沿槽面的移動(dòng)速度,，精礦品位和回收率下降。而給礦濃度過(guò)小,，不僅降低了溜槽的處理能力,，也使礦物料層變薄，不具備按密度分層,、分帶的條件,，又會(huì)使礦漿流速增大，重選物來(lái)不及分層,、沉降便被排出,，造成尾礦品位升高、回收率下降,，不過(guò),，螺旋溜槽對(duì)選別濃度的變化不敏感，在較寬的濃度范圍內(nèi),，對(duì)選別指標(biāo)的影響不明顯,。
適宜的給礦濃度還與入選物料的性質(zhì)有關(guān)，如選別弓長(zhǎng)嶺嶺東礦石時(shí),，粗選作業(yè)的適宜給礦濃度為38～46%,；精選作業(yè)的適宜給礦濃度為50～60%。當(dāng)選別重礦物含量較低的南芬磁選尾礦（含鐵品位8～10%）時(shí),，適宜的給礦濃度為25～35%,。一般說(shuō)來(lái)，在不影響選別指標(biāo)的情況下,，宜盡量選用較高的給礦濃度,，這樣可提高溜槽的處理能力，并減小濃縮作業(yè)的負(fù)荷,。
c 礦石性質(zhì)的影響
給礦粒度 螺旋溜槽的有效分選粒級(jí)是74～20μm,，不同直徑溜槽的適宜處理粒級(jí)也不同，當(dāng)選別鐵礦石時(shí),，ф400mm和ф600mm螺旋溜槽處理的粒度下限為20μm,；ф1200mm螺旋溜槽的選別粒度下限為30/μm。為獲得較好的選別效果,，螺旋溜槽同所有其他重選設(shè)備一樣,，要求入選物料有較窄的粒度范圍。因此,，入選前對(duì)物料進(jìn)行脫泥和分級(jí)將是十分重要的,。
顆粒形狀 入選的礦物顆粒呈圓形、多角形、片狀或不規(guī)則形狀時(shí),，在礦流中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是極不相同的,。近似于圓形的礦粒較片狀或菱形礦粒的運(yùn)動(dòng)速度為快，因此脈石礦物呈圓形而重礦物呈片狀或不規(guī)則形狀時(shí),，對(duì)分選是十分有利的,。
礦物密度 入選礦石中目的礦物與脈石礦物的密度差越大越有利于選分。評(píng)價(jià)入選礦石分選的難易程式,，可以用下列公式來(lái)判定：
式中 δ——目的礦物密度,；
δ——脈石礦物密度。
當(dāng)M＞1時(shí),，物料可以進(jìn)行分選,；M=0.75～1時(shí)，分選效果較差,；如果M＜0.75時(shí),，基本上不能分選。
