耙式濃縮機是根據重力沉降原理，利用裝在圓槽底部的旋轉耙連續排出沉澱產品的礦漿濃縮設備。耙式濃縮機按其結構特點可分為單層濃縮機、多層濃縮機和高效濃縮機三類；按其傳動方式又可分為中心傳動式和周邊傳動式兩類。
基本介紹
- 中文名：耙式濃縮機
- 外文名：thickener
- 類型：濃縮設備
- 組成：圓形傾斜底池子和繞中心迴轉耙
- 學科：選礦工程
- 原理：重力沉降原理
介紹,分類及結構,跑泥原因淺析,
介紹
根據重力沉降原理，利用裝在圓槽底部的旋轉耙連續排出沉澱產品的礦漿濃縮設備。耙式濃縮機高度不大而占地面積大，但它動力消耗少，產品濃度高，運轉可靠，是套用最普遍的重力濃縮設備。它的給礦固體濃度範圍很寬：作為精礦脫水時介於20%～30%，作為尾礦脫水或污水澄清時介於2%～10%。濃縮產品的濃度可達30%～70%（視固體密度而定）。溢流中固體含量一般在0.1～0.5g/L以下。用於澄清作業的濃縮機，當給礦濃度為2%並添加絮凝劑時，其溢流固體含量可降至0.01g/L以下。
分類及結構
耙式濃縮機按其結構特點可分為單層濃縮機、多層濃縮機和高效濃縮機三類；按其傳動方式又可分為中心傳動式和周邊傳動式兩類。選礦廠中常用單層中心傳動式和單層周邊傳動式。根據耙子和傳動機構的支承方式，中心傳動濃縮機又分為橋式和中心柱式兩種。周邊傳動濃縮機均屬中心柱式。
橋式中心傳動濃縮機
它的特點是用一個橫跨槽體上部的橋式桁架支承傳動機構和耙臂（見圖1a）。濃縮機的主要部件有槽體、給礦裝置、耙臂和耙葉、傳動機構、支承桁架和提升裝置。槽體是用鋼板或鋼筋混凝土建造的一個圓形槽，槽底呈水平（鋼槽）或微傾斜的緩錐狀（混凝土槽）。槽的上部桁架上裝有傳動機構和提升裝置。槽中裝有耙臂，與水平呈8°～15°傾斜。它由蝸輪蝸桿減速機構和立軸帶動沿槽底緩慢旋轉，其外圍線速度不超過7～8m/min。濃縮機工作時，礦漿沿給礦管或槽給入槽體中央的給礦筒，筒的下部浸沒于澄清層之下。礦漿從這裡沿徑嚮往四周流動，並發生沉澱作用。澄清液從上部環狀溢流堰流出，沉澱物則借耙葉刮至中央排礦漏斗，自流或用泵抽出機外。耙葉在運動時對沉澱物施加壓力，有利於擠出其中的水分。當給礦量過多或沉澱物濃度過大時，轉矩指示器發出信號，通過提升裝置提起耙臂，以免燒壞電動機或損壞機件。橋式中心傳動濃縮機最大直徑為53m，但一般直徑不超過35m。過大的規格將使桁架費用過高而不經濟。
中心柱式中心傳動濃縮機
槽體用鋼筋混凝土建造，槽體中央有一鋼筋混凝土的支柱，用以代替橋式桁架支承傳動機構和耙子（見圖1 b）；從中心支柱到槽邊設一桁架以支撐人行道、動力線和給礦管或槽；中心支柱的底部有一環狀溝槽，用於收集和排出底流產品；底流通過建在濃縮機下面的隧道用管和泵排出機外。大型中心傳動濃縮機常採用中空的沉箱式中心支柱，其內安設底流泵和排礦管道；底流從中空柱內揚送出槽面，再經桁架送到後續作業，節省建造隧道費用。濃縮機採用錐形滾柱軸承或液壓油膜軸承，以及具有行星齒輪系統的傳動機構。其耙臂連線在一個大直徑的轉籠上，轉籠則支承在中心柱上端的軸承座中，由傳動機構帶動旋轉。液壓油膜軸承的摩擦阻力非常小，適用於大型設備。中心柱式中心傳動濃縮機的直徑在30m以上，最大規格為200m。直徑100m以下的一般均裝有自動或手動提耙裝置。對於更大直徑，還配有自動潤滑、測壓、測負荷等自動測控裝置。
周邊傳動濃縮機
將傳動機構安裝在沿周邊軌道移動的小車上，借小車帶動耙臂旋轉的濃縮機；有大、中、小各種規格，直徑介於15～198m。按耙臂支承方式可分為鋼桁架支承式和懸臂支承式兩種；前者的傳動架與耙臂連成一體，後者的耙臂完全由懸臂支承。鋼桁架支承式周邊傳動濃縮機的結構如圖2。它採用鋼筋混凝土造的槽體和中心支柱，與耙臂相連的桁架一端藉助於軸承支承在中心柱上，另一端藉助驅動小車上的輥輪支承在環池軌道上，通過傳動機構使輥輪沿軌道滾動並帶動桁架和耙臂旋轉。這種輥輪傳動方式，由於輥輪與軌道間的摩擦力小，容易打滑，只適用於小型濃縮機。中型和大型周邊傳動濃縮機在濃縮池周邊上固定了一圈與軌道並列的齒條，驅動小車上的齒輪減速器有一小齒輪與齒條嚙合以推動小車前進。這種齒條傳動方式，可防止輥輪打滑，特別適用於冰凍地區。周邊傳動濃縮機從耙臂結構的受力情況看比中心傳動有利，但是難於安裝耙子提升裝置以克服臨時發生的高負荷。
跑泥原因淺析
氣溫的影響
介質對沉降物的阻力，還表現在介質的粘度上。據測定，水介質粘度隨溫度的增高而降低，溫度升高1%，水介質粘度大約降低2%，純水在7℃時的粘度為1.41毫泊，18℃時粘度為1.0559毫泊，而30℃時粘度為0.8007毫泊。不難理解，粘度越小，阻滯力越小，越有利於礦粒沉降。因而在粒度組成相同的條件下，氣溫高比氣溫低有利於礦粒在濃縮機中的沉降。經實測，在氣溫低的元月份，濃縮機溢流的175次測定中，有145次跑泥，平均溢流濃度為3.8%；曾測到最大溢流濃度為10.89%。而在三月，濃縮機溢流的巧3次測定中，僅7次跑泥，其平均濃度為4.1%；到五月，176次測定中，平均溢流濃度為0.21%，基本上不跑礦泥。由此說明:濃縮機跑泥還與氣溫密切相關。
礦物粒度特徵的影響
選礦廠在濃縮機跑泥時取樣分析，礦泥中一8μm占78.9%。屬於膠體顆粒（-1μm）占39.5%，超細粒級別（1~10μm占42.7%，10~74μm占17.8%。用SKC一2000型微量粒度分布儀測定一8μm粒級，比表面積為56487cm2/g。眾所周知，礦物越細，顆粒越多，比表面積越大，表面能越強，則其礦粒間彼此碰撞及摩擦的幾率就越多，沉降阻力就越大，沉降速度也就越慢，例如煙臺鑫海礦機自主創新的高效深錐多錐濃密機具有較大的沉降區和壓縮區，可以獲得較高的的盧濃度和較大的處理能力，避免顆粒粒度的影響。
其他因素
濃縮機溢流中固體物含量的多少，跑不跑泥，還與許多因素有關，如給礦礦漿和濃縮產品的固體含量（或濃度），單位面積處理量，及礦漿中所含有的鹽類或殘餘藥劑等因素。選礦廠實際生產中，精礦濃縮機底流濃度較高，達到75%左右。尾礦和中礦濃縮機給人料量也偏大，造成溢流量較大（0.042m3/s），因而濃縮機中的上升水流也比較大（0.021mm/s）。使部分細粒、超細粒精礦沒有充分時間進行沉降，可能是造成溢流帶走固體物數量大的原因。
