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锆英砂选矿的第一步，往往是从螺旋溜槽开始的。海滨砂矿原矿中，锆英石含量通常只有百分之一到三，其余百分之九十以上是石英、长石等轻矿物。直接把这些低品位矿石送入磁选或电选，不仅能耗高，设备投资也承受不起。螺旋溜槽的作用，就是用最低的成本把大部分尾矿提前抛掉，让有用矿物得到初步富集。
螺旋溜槽是一种利用矿物密度差异实现分选的重选设备。矿浆从溜槽顶端均匀给入后，沿螺旋斜面自上而下流动。矿浆在螺旋槽面上的运动分为两种：一种是绕螺旋垂直轴线旋转、沿槽面向下的纵向流，即主流；另一种是绕矿流自身某一平衡层旋转的横向流，即横向环流或副流。纵向流上层流速快、下层流速慢；横向环流上层流向槽外缘、下层流向槽内缘。
正是这种独特的流膜运动，让不同密度的矿物走上了不同的路径。重矿物（锆英石、钛铁矿等）在重力作用下穿过底层向槽内缘移动，最终作为精矿排出；轻矿物（石英等）则被横向环流甩向外缘，随尾矿流出。水流在螺旋槽内形成的横向循环——上层流速快、离心力强，下层流速慢、离心力弱——进一步强化了矿物分层效果。
整个分选过程包含两个阶段：首先是料层内的颗粒依各自重力压强的不同发生分层，重矿物进入底部、轻矿物转到上部；经过初步分层的物料在螺旋流及横向环流的作用下完成分带，最终在槽末端分别截取精矿、中矿和尾矿。
螺旋溜槽的结构并不复杂，主要由给矿匀分器、十字架（三角架）、给矿槽、螺旋槽、产品截取槽、产品集聚斗和槽支柱组成。螺旋槽是设备的主体部件，由玻璃钢制成的螺旋片用螺栓连接而成。槽体内表面涂有耐磨衬里，通常是聚氨酯耐磨胶或掺入金刚砂的环氧树脂。
工业上常用的螺旋溜槽规格有5LL-1500、5LL-1200、5LL-900、5LL-600、5LL-400等型号。以5LL-1500为例，外径一千五百毫米，螺距有五百四十、七百二十、九百毫米三种可选，距径比（螺距与直径之比）为零点七五、零点六或零点四五，横向倾角九度。每台设备最多可安装二到四个螺旋头。处理能力因规格而异：5LL-1500为六到八吨每小时，5LL-1200为四到六吨每小时，5LL-900为二到三吨每小时，5LL-600为零点八到一点二吨每小时。
螺旋溜槽适用于分选粒度零点三到零点零二毫米的细粒矿物，包括锆英石、钛铁矿、金红石、独居石等具有比重差异的有色金属、稀有金属和非金属矿物。
螺旋溜槽的操作参数控制并不复杂，但有几个关键点直接决定了分选效果。
给矿浓度是首要参数。一般控制在百分之二十五到五十五之间。粗选作业的给矿浓度通常为百分之三十到五十，精选作业可在百分之四十到六十范围内选用。选别效果相近时，以选用较高浓度为宜，可以提高设备的处理量。实际生产中需根据矿石性质通过试验确定最佳值。
给矿体积的稳定比浓度的稳定更为重要。选别较粗粒级时给矿体积可大些，处理细粒级则要小些。生产过程中，给矿体积和给矿浓度应在适宜值正负百分之五的范围内波动。
粒度与隔渣同样不可忽视。螺旋溜槽的最佳处理粒级是零点一到零点八毫米。矿浆给入前必须严格隔渣处理，避免大颗粒和杂物积于螺旋槽面上破坏分选。
螺旋溜槽在选别过程中不需要加冲洗水，这大幅减少了用水量。它对给矿量和浓度、粒度、品位的波动适应性强，操作稳定性好。
在典型的锆英砂“重选-磁选-电选”联合流程中，螺旋溜槽承担的是粗选和扫选任务，它是整个选矿流程的“开路先锋”。
海滨砂矿原矿经滚筒筛筛分脱泥后，矿浆进入螺旋溜槽组进行粗选。利用锆英石（密度四点六到四点七克每立方厘米）与石英（密度约二点六五克每立方厘米）的显著密度差，在离心力和重力共同作用下，重矿物富集于内缘作为粗精矿排出，大量轻脉石从外缘作为尾矿丢弃。粗选尾矿通常还要经过一次扫选，进一步回收尾矿中残留的重矿物。
螺旋溜槽之所以被放在最前面，原因很简单——它处理量大、成本低。原矿品位只有百分之一到三，物料里百分之九十五以上是轻矿物。如果直接上摇床，需要几十上百台摇床，厂房和投资都承受不了。螺旋溜槽用最低的成本把百分之八十的尾矿抛掉，让后续的摇床精选和磁电选作业只需要处理百分之五到十的物料量。
生产实践中，螺旋溜槽通常采用“一粗一扫”的配置。粗选产出粗精矿，扫选回收粗选尾矿中的残留重矿物。粗选和扫选的精矿合并后进入摇床进行精选。这种配置可使预选粗精矿的ZrO₂回收率达到百分之九十四以上。
甲子锆矿是一座以生产锆英石、钛铁矿为主的海滨砂矿。长期以来，粗选回收率低、生产成本高的问题一直困扰着生产。经过三次较大的工艺流程改革，最终形成了全部采用塑料螺旋溜槽粗选的流程。一年多的生产实践证明，二氧化锆回收率达到百分之五十九点九七，比历史最好水平提高了五点六一个百分点。
海南文昌某石英砂尾矿，原矿含ZrO₂仅百分之零点二三、TiO₂仅百分之零点四七。采用“螺旋溜槽一粗一扫、重矿物合并摇床精选”的重选预选抛尾流程，获得产率百分之一点七一、含ZrO₂百分之十二点九二、TiO₂百分之二十三点一五的预选粗精矿，ZrO₂回收率达到百分之九十四点九三、TiO₂回收率达到百分之八十四点一三。
江西某锆铪矿含（Zr.Hf）O₂百分之一点九七，采用螺旋溜槽粗选、扫选，再经一次螺旋溜槽精选，所得粗精矿再采用摇床一粗一扫一精，最终获得锆铪品位百分之五十七点七二、回收率百分之六十五点六零的锆铪精矿。
在莫桑比克某锆钛矿项目中，筛分后的细砂通过泵送或溜槽自流至螺旋溜槽组进行粗选。利用钛铁矿和锆英石与石英等脉石的显著密度差，重矿物在螺旋溜槽的离心力和重力作用下富集于内缘作为粗精矿排出。
螺旋溜槽和摇床有什么区别？螺旋溜槽处理量大，单台四到八吨每小时，适合粗选和扫选，能将原矿品位从百分之一到三富集到百分之二十到四十。摇床处理量小，单台零点五到一点五吨每小时，但富集比高，可达三十到五十倍，适合精选，将粗精矿从百分之二十到四十提升到百分之五十五到六十五。两者是前后衔接的关系，不是替代关系。
给矿浓度多少最合适？粗选一般百分之三十到五十，精选百分之四十到六十。实际生产中需要通过试验确定，因为不同矿石的含泥量、粒度组成不同，最佳浓度也会有差异。选别效果相近时，优先选用较高浓度以提高处理量。
螺旋溜槽能处理多细的物料？螺旋溜槽适用于零点三到零点零二毫米的物料。最佳粒级是零点一到零点八毫米。过细的物料分选效果会明显下降，需要在进入螺旋溜槽前用旋流器或高频筛预先脱泥。
一台螺旋溜槽能处理多少矿？以5LL-1500为例，处理能力六到八吨每小时。按每天运行二十小时计算，单台日处理量可达一百二十到一百六十吨。实际处理量取决于给矿浓度和矿石性质，浓度越高处理量越大。
螺旋溜槽在锆英砂重力选矿中的地位，可以用一句话概括——它是整个选矿流程中成本最低、处理量最大的抛尾工具。一台设备日处理上百吨矿石，不用电、不加水、不耗药剂，把百分之八十的尾矿提前甩掉。正是它的存在，让后续的摇床精选和磁电选作业只需要处理百分之五到十的物料，大幅降低了整条生产线的投资和运行成本。对于海滨砂矿这种低品位、大处理量的矿石来说，螺旋溜槽是不可替代的粗选设备。掌握好给矿浓度和给矿体积这两个关键参数，螺旋溜槽就能稳定地交出合格的粗精矿，为后续作业打好基础。
