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4 2 磷肥与复肥 P h o s p h a t e ＆C o m p o u n dF e r t i l i z e r 2 0 2 1 年1 2 月 第3 6 卷第1 2 期 ◆设备与安全◆ 弛张筛及交叉筛用于磷矿细碎筛分的工业试验探讨 陈赐云，郭永杰，杜令攀，李海兵，范培强 云南磷化集团有限公司，云南晋宁6 5 0 6 0 0 [ 摘要] 弛张筛及交叉筛对黏湿细粒级煤矿具有较好的筛分效果，为验证其在磷矿细碎筛分中应用的可行性，对云 南海口磷矿3 种水含量及黏土含量不同的磷矿样进行筛分工业试验。结果表明弛张筛对海口磷矿试样a 、试样b 筛分效 果较好，在1 0m m 粒级的最高筛分效率可达8 5 ．7 0 ％，但对水含量及黏土含量较高的试样c 的筛分效果较差，基本没有 筛下产品。交叉筛对海口磷矿试样a 、试样b 在1 0m m 粒级的最高筛分效率可达9 3 ．5 6 ％，对水含量及黏土含量较高的试 样c 在1 0 m m 粒级的筛分效率为6 6 ．7 9 ％。 [ 关键词] 磷矿；筛分；弛张筛；交叉筛；筛分效率 [ 中图分类号] T D 4 5 2 ；T Q 4 J 4 0 ．5[ 文献标志码] B[ 文章编号] 1 0 0 7 6 2 2 0 2 0 2 1 1 2 0 0 4 2 0 4 D i s c u s s i o no ni n d u s t r i a lt e s to fr e l a x a t i o ns i e v ea n dc r o s ss i e v ef b rn n es c r e e n i n go f p h o s p h a t er O c k C H E NC i y u n ，G U OY o n 西i e ，D UL i n g p a n ，L IH a i b i n g ，F A NP e i q i a n g 地胍。nm o 印 o ￡e 仍删i c “G r o 叩c o ．，厶d ．， 凡凡i 昭6 5 0 6 0 0 ，吼流n A b s t r a c t R e l a x a t i o ns i e v ea n dc r o s ss i e v eh a v eb e t t e rs c r e e n i n ge f 耗c to ns t i c k Vw e t6 n ec o a lm i n e s ． I no r d e r t ov e r i f yt h ef e a s i b i l i t yo ft h e i r 印p l i c a t i o ni n6 n es c r e e n i n go fp h o s p h a t em c k ， s c r e e n i n gi n d u s t r i a lt e s t sa r e c a H i e do u to nt h r e ek i n d so fp h o s p h a t er o c ks a m p l e sw i t hd i 珏色r e n tm o i s t u r ea n dc l a yc o n t e n ti nH a i k o u p h o s p h a t er o c k ．T h er e s u l t ss h o w t h er e l a x a t i o ns i e v eh a sg o o ds c r e e n i n ge f k c tf b rs a m p l eaa n ds a m p l ebo f H a i k o up h o s p h a t er o c k ， t h em a x i m u ms c r e e n i n ge m c i e n c yi n1 0m mp a r t i c l es i z ec a nr e a c h8 5 ．7 0 ％，b u tt h e s c r e e n i n ge f f e c t f o rs a m p l ecw i t hh i g hw a t e rc o n t e n ta n dc l a L yc o n t e n ti sp o o r ， t h es c r e e n e dp r o d u c t sa r e b a s i c a l l yz e r o ．T h em a x i m u ms c r e e n i n ge m c i e n c yo ft h ec m s ss i e V ef o rs a m p l e saa n dbi n H a i k o up h o s p h a t e r o c ki n1 0m mp a r t i c l es i z ec a nr e a c h9 3 ．5 6 ％， a n dt h es c r e e n i n ge 佑c i e n c yo fs a m p l ecw i t hh 培hw a t e r c o n t e n ta n dc l a yc o n t e n ti n1Om mp a n i c l es i z ei s6 6 ．7 9 ％． K e yw o r d s p h o s p h a t er o c k ；s c r e e n i n g ；r e l a X a t i o ns i e V e ； c m s ss i e V e ； s c r e e n i n ge f f i c i e n c y O 引言 由于一些生产工艺对原料产品粒度有一定要 求，为满足下游生产工艺的加工要求，提高产品品 质，需将各种待加工原料经过筛分设备进行分级， 即进行筛分作业，其是选矿、煤炭及冶金行业中的 重要作业。 筛分设备是利用多种机械运动形式，如旋转、 振动和往复等动作将经过筛网的混合物料按粒度大 小进行分级的机械设备。筛分技术水平和质量可直 接影响产业效果、生产效率和能耗，是生产企业较 为关注的效能指标。筛分设备在我国很多行业均有 应用，尽管市场上的筛分设备种类繁多，但目前仍 以振动筛的应用最为普遍。随着我国工业化进程不 断推进和科技创新实力不断提升，振动筛分设备得以 快速发展，朝着大型、通用、高效、智能控制的趋势 发展⋯。其中，等厚筛、反共振振动筛及弛张筛可作 为我国振动筛科技创新的典型代表脚。 弛张筛及交叉筛在煤化工行业中应用效果良 好，筛分性能较好，筛分效率高，具有自清理能 力，筛孑L 不易堵塞，还具有运行稳定、易于维修等 [ 收稿日期] 2 0 2 1 一0 6 2 2 [ 作者简介] 陈赐云 1 9 8 7 一 ，女，云南弥渡人，选矿工程师， 研究方向为磷矿选矿技术研究。 [ 通信作者] 郭永杰 1 9 8 l 一 ，男，山东聊城人，选矿正高级工程 师，博士，研究方向为磷矿资源加工与利用。 E m a i l 4 4 4 5 6 5 8 4 7 q q ．c o m [ 基金项目] “十三五”国家重点研发计划 2 0 1 8 Y F c l 9 0 0 2 0 0 万方数据 2 0 2 1 年 第3 6 卷第1 2 期陈赐云等弛张筛及交叉筛用于磷矿细碎筛分的工业试验探讨．4 3 ． 特点。交叉筛是一种滚轴筛，在煤化工行业中应用 较为广泛。虽然两种筛分设备在煤炭行业应用效果 较好，但是在磷矿中还没有应用先例，考虑到煤炭 与磷矿的性质差异，为验证其在磷矿中应用的可行 性，选择海口磷矿进行工业应用试验。 1 弛张筛及交叉筛概述 1 ．1 弛张筛工作特点及应用情况 弛张筛是近年来发展起来的一种利用可变形柔 性筛面实现物料筛分的高效新型振动筛分机械[ 3 1 。 采用聚氨酚橡胶材料制造的可变形柔性筛面安装在 十字梁上，两侧的挡板组成筛框并通过导向弹簧连 接。物料在经过筛面时由于筛面往复地拉紧和松 弛，使物料被变形的筛面弹起随后落下，最终完成 筛分。 弛张筛在国内已被成功应用于黏湿细粒煤炭的 干法筛分H ] 。据报道，其可适用于外在水质量分数 7 ％一1 4 ％、粒级1 。1 3m m 的煤炭分级，筛分效率 最高可达9 0 ％左右眵] 。 1 ．2 交叉筛工作特点及应用情况 交叉筛是在滚轴筛的基础上发展起来的一种新 兴筛分设备。其筛面由横向平行排列的多根滚轴构 成，并且每根轴上都附带一套驱动装置，单轴驱动 独立运转。筛轴上安装等距筛片，筛轴与交叉排列 的筛片之间的间隙即为筛孔，该间隙的大小决定筛 孔孔径[ 6 。。物料在筛轴的旋转推动下向前移动，并 在移动的过程中发生离析 小颗粒在下，大颗粒在 上 ，小于筛孔的物料透筛，大于筛孑L 的物料则随 滚轴的推动向前移动成为筛上物，最终实现粗细物 料的分离。 交叉筛目前主要应用于焦化厂及煤炭加工厂等 的煤炭分级。由于其相邻滚轴上的筛片以相反的方 向旋转完成强制筛分的独特筛分特点，大颗粒或黏 结成块的物料在滚动中不断受冲击而被打散，因此 其对潮湿黏性细粒级煤的筛分较其他筛分设备具有 较好的效果口] ，甚至优于弛张筛。近年来交叉筛在 选煤厂的原煤准备筛分、细粒级脱粉作业环节中应 用较多，并取得了显著效果陋1 。交叉筛可用于1 0 m m 粒径以下煤炭的干法深度筛分，在煤炭高水含 量 伽 H O 1 2 ％。4 0 ％ 的条件下，筛分效率仍可 达9 0 ％以上引。 2 弛张筛与交叉筛在磷矿筛分中的工业应用试验 方案 海口磷矿细碎筛分设备采用圆振动筛，多次对 破碎筛分作业流程考察显示，圆振动筛筛孔尺寸为 2 1m m 4 0m m ，对2 0m m 粒级磷矿的筛分效率为 7 4 ．6 5 ％。因海口磷矿为露天采矿，且云南省雨季较 长等，造成圆振动筛筛分效率波动较大。雨季采出 磷矿含泥含水量大，圆振动筛易堵塞，筛分效率较 低，严重影响生产；仅在旱季能产生较高的生产能 力。因此，针对这一问题，选择对黏湿细粒级物料 筛分效果较好的弛张筛及交叉筛开展工业试验，考 察其在磷矿筛分中应用的可行性。 2 ．1 试验方法 工业试验主要考察2 种筛分设备对多种生产物 料在1 2m m 粒级左右的筛分效率。弛张筛及交叉筛 对3 种原矿进行筛分后，对筛上产品进行取样后进 行实验室粒级筛析 采用水筛 ，最终测算2 种筛 分设备对各种原矿的筛分效率。 筛分效率计算公式 E 掣岽1 0 0 ％。 1 d L 口一仃， 式中E 筛分效率； d 人筛原料中小于筛孔尺寸的物料质量分数； 口筛下物料中小于筛孔尺寸的物料质量分数； 8 筛上物料中小于筛孔尺寸的物料质量分数。 2 ．2 筛分设备主要技术参数 弛张筛与交叉筛的主要技术参数见表1 。 表1 筛分设备的主要技术参数 设备囊幂恐粼嚣，嚣备注 交叉筛2 ．5 m 】．2 m1 5 m m 1 0m m1 8 0 ～2 0 02 7 ．21 0 根筛轴 2 ．3 物料情况 为了验证弛张筛及交叉筛对磷矿的适应性，主 要针对海口磷矿浮选厂生产用的3 种细碎原矿进行 试验。 1 试样a 为海口磷矿浮选A 类矿，经分析测 定其埘 H O 为4 ．8 8 ％。对试样a 进行实验室粒度 筛析，结果见表2 。从粒度筛析结果可以看出，试 样a 在1 2m m 以上的粒级累积产率为3 8 ．0 1 ％，1 2m m 表2 试样a 粒度筛析结果 粒绷m m 膨s 摔％掣茹辜嚣 ≥2 5O ．0 9 6 2 0 ～ 2 5O ．6 2 5 1 5 ～ 2 01 ．8 6 4 1 2 ～ 1 51 ．5 4 8 1 0 ～ 1 21 ．6 6 0 8 ～ 1 01 ．0 6 7 84 ．0 7 3 O ．8 8 5 ．7 5 1 7 ．1 4 1 4 _ 2 4 1 4 ．7 2 9 ．8 1 3 7 ．4 6 O ．8 8 6 ．6 3 2 3 ．7 7 3 8 ．0 1 5 2 ．7 3 6 2 ．5 4 1 0 0 ．0 0 1 0 0 ．0 0 9 9 ．1 2 9 3 ．3 7 7 6 ．2 3 6 1 ．9 9 4 7 ．2 7 3 7 ．4 6 注筛上累积产率及筛下累积产率的计算方法见文献[ 1 0 ] ，下同。 万方数据 4 4 磷肥与复肥 2 0 2 1 年 第3 6 卷第1 2 期 以下的粒级累积产率为6 1 ．9 9 ％。该试样为碎石砂 砾状矿样，粒度较粗，处于松散状态。 2 试样b 为尖山磷矿B 类矿，经分析测定其 训 H O 为11 ．4 3 ％，接近于海口磷矿雨季生产时矿 石的水含量，试样b 的粒度组成见表3 。从粒度筛 析结果来看，试样b 在1 2m m 以上的粒级累积产率 为1 3 ．5 5 ％，1 2m m 以下的粒级累积产率为8 6 ．4 5 ％。 其为细沙状矿样，粒度较细，处于松散状态。 表3 试样b 粒度筛析结果 3 试样c 为海口磷矿浮选B 类矿，其水含 量、泥含量较高，经分析测定其埘 H O 为1 4 ．5 3 ％， 试样c 的粒度组成见表4 。从粒度筛析结果来看， 试样c 在1 2m m 以上的粒级累积产率为2 8 ．8 0 ％，1 2m m 以下的粒级累积产率为7 1 ．2 0 ％。试样c 为黏土量及 水分含量较高的矿样，粒度较细，处于板结状态。 表4 试样c 粒度筛析结果 3 工业试验 对2 种筛分设备工业试验所取的筛上样进行实 验室粒度筛析时均采用湿法筛析。因湿法筛析较 干法筛析的结果更为准确，所以经湿法筛析测定 的筛分效率比实际干法筛析测定的筛分效率低。 3 ．1 弛张筛工业试验 对试样a 、b 、c 分别进行弛张筛筛分工业试 验，试验结束后对筛上产品进行实验室粒度筛 析，并绘制累积粒度分析曲线。 由于3 种试样的水含量及泥含量相差较大，弛 张筛对3 种试样的筛分效果也不同。试样a 及b 的 筛分试验进展顺利，试样b 经弛张筛筛分结束后的 筛面情况如图1 所示。由图1 可知，弛张筛在筛分 试样b 过程中透筛率较高。为验证试验结果的准确 性，还对试样b 开展重复筛分试验。试样a 、b 的筛 上产品粒度分析曲线分别见图2 、图3 。由图2 、图 3 可知，弛张筛对试样a 、试样b 两种试样的筛分效 果较好。 图1 试样b 经弛张筛筛分结束后的筛面情况 j 。J ⋯⋯ 图2 试样a 弛张筛筛上物累积粒度分析曲线 曩囊X 薹 ∞∞舳加∞∞∞∞加 堡料k娶睬 州州剐讯H瓢“引w 逑瓣k 匿嘴 万方数据 2 0 2 1 年 第3 6 卷第1 2 期陈赐云等弛张筛及交叉筛用于磷矿细碎筛分的工业试验探讨．4 5 ． 由于试样c 水含量及含黏土含量较高，造成物 料结团结块严重，在筛分过程中物料较难松散，物 料透筛率较低，基本上没有筛下产品。由于弛张筛 对试样c 的筛分效果较差，因此未对筛上产品进行 取样。 3 ．2 交叉筛工业试验 对试样a 、b 及c 分别进行交叉筛筛分工业试 验，3 种试样均顺利完成筛分试验。试验结束后对 筛上产品进行实验室粒度筛析，并绘制累积粒度分 析曲线，分别如图4 、图5 、图6 所示。 筛扎』t 、M w n 图4 试样a 交叉筛筛上产品的累积粒度分析曲线 图5 试样b 交叉筛筛上产品的累积粒度分析曲线 一聃扎J t 寸m Ⅲ1 图6 试样c 交叉筛筛上产品的累积粒度分析曲线 由图4 、图5 、图6 可知，交叉筛对3 种磷矿均 具有较好的筛分效果。 3 ．32 种筛分设备筛分试验结果对比 根据各试样的粒度筛析结果、筛分试验后各累 积粒度分析曲线及筛分效率计算公式，分别计算弛 张筛及交叉筛对各试样在1 2m m 、1 0m m 粒级的筛 分效率，具体结果详见表5 。 表52 种筛分设备筛分试验结果对比 试样名称筛孔尺寸／m m 弛张筛筛分效率／％交叉筛筛分效率／％ 4 结论 从上述2 种筛分设备的试验情况可以得出以下 结论，并以此作为设备能否作为磷矿细碎生产用筛 分设备的重要依据。 1 弛张筛对水含量及黏土含量较高的磷矿石 物料筛分效果较差。弛张筛对海口磷矿试样a 、试 样b 在1 0m m 粒级的最高筛分效率可达8 5 ．7 0 ％，但 对水含量及黏土含量较高且松散度较差的试样c 筛 分效果较差。 2 交叉筛对3 种试验磷矿均具有较好的筛分 效果。交叉筛对海口磷矿试样a 、试样b 在1 0m m 粒 级的最高筛分效率可达9 3 ．5 6 ％，对试样c 在1 0m m 粒级的筛分效率可达6 6 ．7 9 ％。 3 试验过程中交叉筛出现几次卡死的情况， 且设备上运转部件较多，须对设备运转的稳定性进 行进一步考证。 4 由于交叉筛筛面的构造特殊，试验中粒度 稍粗的胶磷矿物料与筛面摩擦剧烈，须对筛面材料 的耐磨性能进行进一步验证。 [ 参考文献] [ 1 ] 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