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锡矿洗矿解决的是泥包砂或泥包石的问题,黏土不洗掉,锡石比重优势发挥不出来,后续重选设备全是摆设。
圆筒洗矿机靠滚打摔碎泥团,适合高黏土矿石(含泥量大于三成、塑性指数大于十五),处理量大、不易堵塞,入料粒度可达两百毫米。
槽式洗矿机靠强力擦洗剥离泥膜,适合中等黏土矿石(含泥量一成半到三成、塑性指数八到十五),洗净度高、耗水低,但叶片磨损快、电耗偏高。
选型决策只看一件事,你的黏土是黏还是不黏,不看含泥量数字,看塑性指数。高黏土必须上圆筒摔打,中等黏土用槽式擦洗性价比更高。
很多砂锡矿和风化型脉锡矿中,黏土矿物把锡石颗粒包裹得严严实实。锡石密度六点四到七点一,本来靠这个密度差就能和脉石分开。但被泥巴裹住以后,整体比重可能降到三到四,跟普通砂石差不了多少,重选设备根本分不出来。
不洗矿直接进重选,后果是连锁反应。螺旋溜槽槽面被黏土糊住,形成一层泥膜,轻重矿物都在泥膜上打滑,分选效率趋近于零。摇床床面变黏,冲洗水失去作用,精矿带和尾矿带混成一片。振动筛筛孔被湿泥堵死,几分钟就要停机清理。管道和砂泵结垢,泵叶轮磨损加快。
含泥量超过一成,洗矿就不是可选项,是必选项。
圆筒洗矿机和槽式洗矿机的工作原理完全不同,这个差异决定了它们各自擅长的场景。
圆筒洗矿机是一个倾斜安装的旋转圆筒,筒体内壁装有扬料板和高压喷水管。矿石从高端给入,筒体旋转时物料被扬料板带到一定高度后跌落,矿块之间互相撞击,黏土被击碎并被高压水冲走。通俗理解,圆筒洗矿机像一个大滚筒洗衣机,靠翻滚和摔打去泥。处理高黏土时,可以在筒内加装破碎链条或齿板,专门打碎泥团。
槽式洗矿机是一个U形槽体,内部装有一组或多组螺旋叶片或桨叶轴。叶片高速旋转,对矿浆进行强烈的搅拌和擦洗,使黏土从砂粒表面剥离。槽内也配有高压喷水。槽式洗矿机像一个带搅拌棒的洗菜池,靠搅拌和摩擦去泥,擦洗作用更强但对泥团的打碎能力不如圆筒机。
选型的关键不是看含泥量百分之几,而是看黏土有多黏。不能只看含泥量,还要看黏土的塑性指数。
高黏土塑性指数大于十五,以蒙脱石、高岭石为主,遇水膨胀、黏结力强。典型特征是用手捏湿土黏在手上很难洗掉,泥团扔在地上不易散开。这类黏土即使含泥量只有两成,也比含泥量四成的砂质黏土更难洗。高黏土遇水后变成胶状,光靠搅拌擦洗很难把泥团打散,必须用圆筒洗矿机的摔打动作。热带雨林地区的残坡积砂锡矿,黏土矿物以高岭石为主,塑性指数十二到十八,属于典型的高黏土型矿石。
中等黏土塑性指数七到十五,以伊利石、砂质黏土为主。湿土用手能搓成条但干燥后易碎,黏性一般,搅拌擦洗就能剥离。河流冲积砂锡矿含泥以砂质黏土为主,塑性指数八到十二,用槽式洗矿机的强力擦洗就能剥离,而且能耗更低。
云南某砂锡矿含泥量三成五,塑性指数十六,原设计用两台槽式洗矿机串联,结果泥团打不散,出料中仍有大量三到五毫米的泥球,后续振动筛每两小时就要停机清理。改成一台圆筒洗矿机前置加装破碎链条、槽式洗矿机后置作擦洗,处理量翻了一倍。

圆筒洗矿机筒体直径通常八百到两千毫米,长度两千到四千毫米,处理能力每小时二十到一百五十吨,安装功率五点五到二十二千瓦。入料粒度可到两百毫米,对含大块矿石的物料适应性强。筒体转速五到十五转每分钟,喷淋水压零点三到零点八兆帕可调。
槽式洗矿机以云南某残坡积砂锡矿选厂使用的型号为例,外形尺寸九米长、二点二米宽、二点四三米高,搅拌长度六点六五米,搅动转数二十一转每分钟,洗槽容积六立方米,安装功率二十二点五千瓦,日处理量八百到一千一百吨,耗水每吨矿四到六立方米。给矿最大粒度五十毫米,溢流中负零点零七四毫米含量六到七成。
以日处理五百吨锡矿洗矿段为例,两种设备的运行成本对比明显。圆筒洗矿机设备投资三十五到五十五万,装机功率四十五到五十五千瓦,吨矿电耗二点零到二点五度,吨矿耗水一点五到二点五吨。槽式洗矿机设备投资四十到六十万,装机功率七十五到九十千瓦,吨矿电耗三点五到四点五度,吨矿耗水一点零到一点五吨。易损件寿命方面,处理高黏土时圆筒洗矿机三到六个月,槽式洗矿机只有一到两个月。处理中等黏土时圆筒六到十二个月,槽式四到八个月。
圆筒洗矿机设备价格略低,电耗也低,因为筒体转速慢,靠滚动工作。缺点是占地大,筒体长度六到十二米,基础要求高。槽式洗矿机叶片转速高,搅拌激烈,电耗明显更高,但洗矿强度大,对中等黏土处理效率高,耗水反而比圆筒少。

第一步测定含泥量和黏土塑性指数。含泥量大于三成且塑性指数大于十五,优先圆筒。含泥量一成五到三成且塑性指数八到十五,优先槽式。含泥量低于一成五,两种都可以,但更推荐槽式省水。
第二步看锡石嵌布特征。如果锡石很细(零点一毫米以下),圆筒洗矿机的剧烈摔打可能会造成锡石过粉碎流失,这时候宁可选择槽式洗矿机,擦洗温和一些。
第三步评估水源和电力条件。缺水矿区优先选槽式(耗水低),缺电矿区优先选圆筒(电耗低)。
第四步考虑后续设备。如果后续有擦洗脱泥段(如旋流器脱泥),圆筒洗矿机只需要粗洗,不需要洗太干净。如果后续直接进重选,槽式洗矿机的洗净度更高。
黄茅山锡矿选厂处理砂锡矿和脉锡矿,配置了圆筒洗矿机和槽式洗矿机并用。圆筒洗矿机型号直径一千一百毫米、长三千六百毫米,一台,用于脉锡原矿洗矿。槽式洗矿机规格一千五百乘三千毫米,两台,用于砂锡原矿洗矿。选厂日处理规模两千吨。云锡集团下属选厂在洗矿段也采用了类似的组合配置。
记住一句话:锡矿洗矿设备选型不看广告看黏土,泥越黏越需要摔打,高黏土上圆筒,中等黏土上槽式,选对了洗矿这关就过了,后面的重选才能正常发挥。
关于本文:数据为行业典型示例,具体设备选型应以矿石可选性试验结果和实际含泥量、塑性指数为准。