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文檔簡介

1、分級(jí)旋流器和分選旋流器j)歷綴旅歷匙i38)利分級(jí)旋流器和分選旋流器曾令移蘇躍華了牛.提要對旋流器的類型進(jìn)行丁簡要描連,著重將分級(jí)旋流器與分選旋流器在錐角大小,礦物密度,給礦壓力,蛤礦濃度及溢流管插深度方面進(jìn)行了對比,井指出分選旋流器的特點(diǎn)及應(yīng)用前景.關(guān)鍵詞分級(jí)分選錐角密度壓力濃度水力旋流器在第二次世界大戰(zhàn)前就已應(yīng)用于生產(chǎn),50年代已成為選礦廠的一種通用設(shè)備.其用途廣泛,可用于分級(jí),脫水,濃縮及預(yù)選丟尾.由于它的結(jié)構(gòu)簡單,投有運(yùn)動(dòng)部件,容易操作維護(hù),越來越受到人們的重視.在結(jié)構(gòu)和用途方面都在原有的水力旋流器的基礎(chǔ)上得到不斷完善和發(fā)展.按所使用的介質(zhì)種類可分為水介質(zhì)旋流器和重介質(zhì)旋流器(包括渦流

2、分選器).水力旋流器是分級(jí)設(shè)備,重介質(zhì)旋流器與水力旋流器的構(gòu)造是基本相同的.為了減少重礦物的產(chǎn)率,安裝時(shí)不象水力旋流器那樣垂直安裝,而是稍有傾斜,傾斜度越大,重產(chǎn)物越少渦流分選器是在重介質(zhì)旋流器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它實(shí)質(zhì)上是一種倒置的旋流器.在上面引人空氣導(dǎo)管,使沉砂!ml增大,可以提高人選粒度,處理量也相應(yīng)增加.按用途和結(jié)構(gòu)上的不同,有分級(jí)旋流器和分選旋流器.分級(jí)旋流器是根據(jù)物料性質(zhì)的差異,可相應(yīng)地改變其結(jié)構(gòu)參數(shù),分選旋流器是短錐旋流器,錐角為90.l80.(錐角為l8o.又叫圓柱旋流器),近年來,中南工業(yè)大學(xué)研制的曲面旋流選金器和渦流淘金機(jī)也是屬于分選旋流器的類型,與此相類似的還有其它多種

3、設(shè)備不管是哪一種類型的旋流器,它們的分選機(jī)理是以旋轉(zhuǎn)流場為基礎(chǔ)的.由于礦物密度和粒度不同,所受到的離心力的差異中南工業(yè)大學(xué)礦物:程系教授湖南長沙41o13而實(shí)現(xiàn)分級(jí)或分選.水力旋流器用于分級(jí)有近六十年的歷史,由于它的制造費(fèi)用低,設(shè)備投資少,所以越來越受到眾多選礦工作者的喜愛,并用于分選,而且已經(jīng)在生產(chǎn)中成功地應(yīng)用.現(xiàn)就分選旋流器和分級(jí)旋器的特點(diǎn)進(jìn)行對比和分析.1給礦壓力給礦壓力是影響水力旋流器的主要因素.提高給礦壓力,礦漿流速增大,處理量增加,分離粒度降低.為了實(shí)現(xiàn)比較細(xì)的分離粒度,常采用較高的給礦壓力,因此,分級(jí)旋流器給礦壓力視分離粒度而定我們采用錐角為6.旋流器分離高嶺土,其分級(jí)粒度與給礦

4、壓力的關(guān)系見表l壓力過小,如小于0.05mpa,分級(jí)效率顯著下降表1給礦壓力與分離粒度的關(guān)系礦力mpa)0.250.20013003分離垃度mn0o600l000200.076而分選旋流器,一般給礦壓力低于分級(jí)旋流器,美國和前蘇聯(lián)的研究結(jié)果表明:為了有效地選別重礦物,旋流器給礦壓力不應(yīng)超過0.0350.05mp.d.曲面旋流器選別砂金礦時(shí),只需很低的給礦壓力,就能實(shí)現(xiàn)按密度分選的目的.表2是其不同給礦壓力的分選指標(biāo).由表2中數(shù)據(jù)可知,給礦壓力在0.05表2給礦壓力的影響009mpa之間就能達(dá)到理想的分選指標(biāo).給礦壓力太高,選礦效率反而下降.這是因?yàn)榉诌x旋流器的分選作用主要發(fā)生在底部,上部的旋轉(zhuǎn)

5、流只是為底部的分選作用創(chuàng)造條件.在其底部,密度不同的礦粒是根據(jù)離心力,礦粒的重力向心推力及旋轉(zhuǎn)剪切力的聯(lián)合作用,最后實(shí)現(xiàn)按密度分選如給礦壓力太大,旋轉(zhuǎn)流會(huì)過強(qiáng),易使密度小的粗粒進(jìn)人重礦層,不利于分選;同時(shí)過強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)流導(dǎo)致分選腔底部礦漿的紊流作用強(qiáng),破壞了聯(lián)合作用力的作用,礦粒不能按密度精確地分層.另一方面,過大的給礦壓力引起礦漿軸向速度大,易將重礦粒帶人尾礦產(chǎn)品中.2旋流器的錐角分選旋流器與分級(jí)旋流器在構(gòu)造上的根本區(qū)別是錐角的大小.總的來說,分級(jí)旋流器錐角小,分選旋流器錐角大.因?yàn)榉旨?jí)過程發(fā)生在整個(gè)旋流器的從上到下的各個(gè)部位.經(jīng)驗(yàn)證明,錐角越小,按粒度分離的因素大,錐角越大,按密度分選的因素大

6、.從理論上講,錐角的大小影響礦漿向下流動(dòng)的阻力和分級(jí)自由面的高度,錐角小,阻力越大,分級(jí)自由面長所以一般細(xì)粒分級(jí)或脫水用的旋流器采用較小錐角,小到l0.l5.,而用于高嶺土分級(jí)的旋流器錐角為6.粗粒分級(jí)或濃縮采用較大錐角,多為20.45.選別旋流器為了達(dá)到按密度分選的目的,一般采用較大錐角.這是因?yàn)榉诌x主要發(fā)生在底部,上部的圓柱部分所形成的里,外環(huán)層,只是為底部的礦漿上,下分層打下一定基礎(chǔ)既然是底部的上,下分層起主導(dǎo)作用.那么分選空間就應(yīng)大而平坦一些,以利于幾個(gè)力的聯(lián)合作用分成密度不同的上,下層.所以曲面旋流選金器的底部為半球面,且比上部稍大,故分選指標(biāo)比短錐旋流器高見表30蘇聯(lián)曾用不同錐角的

7、旋流器選別砂金,其試驗(yàn)結(jié)果表明,不管是粗粒級(jí)的還是細(xì)粒級(jí)的,短錐的比多錐的回收率要高(因?yàn)槎噱F角的總的錐角要小,且多錐角不利于在底部形成穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)松散層),多錐的比分級(jí)的回收率高.另外,我們對渦流淘金機(jī)選別砂金的精礦和尾礦進(jìn)行了分析,其結(jié)果見表4.由表4中數(shù)據(jù)可知,尾礦中粗粒級(jí)含量多,細(xì)粒級(jí)的含量少;而精礦中粗粒級(jí)含量比尾礦中少得多.在這種情況下,精礦品位高達(dá)273g/t,表3曲面旋流選金器與短錐旋流器分選指標(biāo)的比較尾礦品位只有o.075g/t,富集比為157倍,說明該設(shè)備是按密度分選的,粒度影響很小,與普通的分級(jí)旋流器比較有明顯的區(qū)別.這是由于它結(jié)構(gòu)的特征和一些操作參數(shù)造成的.3給礦濃度濃度

8、對分級(jí)旋流器的影響較大一般說來,給礦濃度高,處理的干礦量多,而分級(jí)效率低;濃度低,分級(jí)效率高.因?yàn)闈舛刃?礦漿粘性小,所以分級(jí)效率高.在生產(chǎn)中,一般分級(jí)粒度愈細(xì),給礦濃度愈低.例如我國錫礦重選廠,當(dāng)分級(jí)粒度為o.074mm時(shí),給礦濃度以10%20%為宜.分級(jí)粒度為0o19ram時(shí),濃度應(yīng)取5%1o%.處理含泥量大或微細(xì)原料時(shí),給礦濃度就更低.而分選旋流器給礦濃度的變化不象分級(jí)旋流器那么明顯,這是因?yàn)榉诌x過程主要發(fā)生在旋流器的底部.當(dāng)給礦濃度很低時(shí)+在旋流器底部同樣能形成濃度較高的床層,撮后實(shí)現(xiàn)按密度分選.只是給礦濃度高,精礦產(chǎn)率低,富集比大.表5是曲面旋流選金器選表5給礦濃度的影響別砂金礦時(shí)的

9、分選指標(biāo).由表5看出,紿礦濃度由5%增加到l9%時(shí),選礦回收率基本保持不變.這是因?yàn)樵邗T礦壓力一定的條件下,濃度的變化不會(huì)顯著影響內(nèi)外環(huán)流的穩(wěn)定性,更不會(huì)影響底部最終按密度分選區(qū)的濃度及分選作用,只影響旋轉(zhuǎn)松散層的密度給礦濃度低時(shí),旋轉(zhuǎn)松散層密度小,分級(jí)作用強(qiáng),故富集比略有降低給礦濃度高時(shí),旋轉(zhuǎn)松散層密度大,有利于按密度分層,上,下分層明顯,富集比高,所以當(dāng)給礦濃度增加到25%時(shí),精礦產(chǎn)率減少到5.49%,而富集比顯著升高因此,在可能的情況下,宜用較高的給礦濃度以達(dá)到提高處理量的目的.4溢流管插入深度分級(jí)旋流器插入深度是影響分級(jí)效率的一個(gè)重要因素.溢流管插入深度一般是圓柱部分的2/3如果插入太

10、淺,容易使礦漿短路,進(jìn)入旋流器的物料還未來得圾分級(jí)就從溢流管跑走,因此易使溢流跑粗,從而降低了分級(jí)效率.如果溢流管插入太深,容易將底部的粗粒吸人溢流產(chǎn)品中,同樣使分級(jí)效率降低.應(yīng)該指出的是水力旋流器作為分級(jí)設(shè)備來說,一般沉砂的產(chǎn)率比溢流多得多.在有色金屬礦山中,用水力旋流器作為脫泥分級(jí)設(shè)備,沉砂的產(chǎn)率約占70%,溢流產(chǎn)率僅占30%.但作為分選設(shè)備來說,底流的精礦產(chǎn)率比尾礦小得多.有些短錐旋流器及曲面旋流選金器精礦產(chǎn)率只有5%左右.甚至更低.要求這么低的產(chǎn)率單靠調(diào)節(jié)沉砂口大小是不夠的,尾礦管插入深度可以超過圓柱部分,甚至更深.70mm的曲面旋流選金器的尾礦管下端離精礦口的距離只有15mm左右因?yàn)?/p>

11、這種分選旋流器的分選作用主要在底部完成.礦粒按密度分成上,下層;又加上是低壓給礦,礦漿的軸向流速小;所以盡管尾礦管插入很深,金粒不易跑人尾礦中.在生產(chǎn)中,我們發(fā)現(xiàn)給礦壓力大,尾礦管插入深度應(yīng)淺一點(diǎn),這樣可達(dá)到預(yù)想的分選指標(biāo).415礦物密度分級(jí)旋流器的給礦密度組成對分級(jí)效率影響不大,因?yàn)樗哪康氖前戳6却笮》殖纱旨?xì)不同的級(jí)別,給礦中礦石的密度差越小,粒度混雜越小,分級(jí)效率越高.如給礦中密度差大,分級(jí)效率就相應(yīng)低一點(diǎn),但總的來說還是按粒度分離的,但對分選旋流器,給礦中密度差的大小對分選有明顯影響.盡管分選旋流器的主要分選作用是在底部聯(lián)合作用力下完成,但在上部畢竟是在離心力場中進(jìn)行的,粒度大小這個(gè)因

12、素不可忽視,分選旋流器一般用于分選密度差大的礦物,因此運(yùn)用分選旋流器來選別黃金取得很好的效果其處理能力大,選別效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的大多數(shù)重選設(shè)備,甚至比搖床還好.見表6.表6用重選設(shè)備選別不同粒度的礦砂時(shí)盒的回收率(%)我們在實(shí)驗(yàn)室中采用磁鐵礦和石英砂混臺(tái)樣傲試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)選別效果比黃金低得多,回收率僅為30%左右.由此可見,密度是影響分選旋流器選別效果的重要因素.如何擴(kuò)大密度分選范圍,這是一個(gè)值得深入而廣泛研究的重要課題.6結(jié)語水力旋流器由于構(gòu)造簡單,與其它分級(jí)機(jī)比較,分級(jí)效率較高,沒有運(yùn)動(dòng)部件,操作維護(hù)方便,因此在冶金和化工工業(yè)具有廣泛的用途,現(xiàn)在已越來越受到人們的重視.作為分選旋流器應(yīng)用較晚,可以說是在水力旋流器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的.與水力旋流器比較,還具有獨(dú)立的優(yōu)點(diǎn),如給礦壓力低,甚至在自然高差下就可實(shí)現(xiàn)按密度分選的目的,不需動(dòng)力,節(jié)省能量,具有特殊的經(jīng)濟(jì)價(jià)值.另外對濃度要求不嚴(yán),這樣在生產(chǎn)中便于操作管理.分選旋流器與其它分選設(shè)備比較,占地面積小,處理能力大,因此投資少,如何發(fā)揮這些優(yōu)勢,使其在工業(yè)上進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍,將對選礦工懼有較大的意義.參考文獻(xiàn)(1)曾令移等.渦流淘金機(jī)器工業(yè)實(shí)踐.黃金,l993.2-(2孫玉放主編.重力選礦.北京:冶金工業(yè)出版杜(3)曾夸移.新型陸面旋流選金器選別隆回金礦的初步探討,中南礦冶學(xué)院增刊第1期1988.9

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