定稿 旋流器效率的評定

1、 擦洗工藝中分級和脫泥旋流器分離效率的評定與提高李強 查莉剛（云南磷化集團有限公司尖山磷礦）標(biāo)2010年9月18日擦洗工藝中分級和脫泥旋流器分離效率的評定與提高 李強 查莉剛 （云南磷化集團有限公司尖山磷礦）摘要：針對兩段開路旋流器運行中存在的問題，詳細闡述了旋流器分離效率的評定方法和步驟，依據(jù)評定結(jié)果來改變旋流給礦濃度和沉砂嘴直徑，從而提高旋流器的分離效率。關(guān)鍵詞：旋流器 評定 提高Scrubbing process, the grading and desliming hydrocycloneEvaluation and Improvement of separation efficien

2、cyLiqiang ZhaligangAbstract:To solve the runing problems of the two-stages hydrocyclone , this paper has set forth detailedly the hydrocyclones separating efficiency of appraising methods and processes, the appraising results could be used to change an ores thickness and the hydrocyclones diameter o

3、f the mouth of sinking sand to raise its separating efficiency.Keywords: Hydrocyclone Assess Improve0 引言云南磷化集團尖山磷礦采用擦洗工藝對磷礦石進行選礦加工，工藝由破碎、篩分、擦洗、分級、脫泥、過濾等組成，設(shè)計年生產(chǎn)能力50萬噸磷精礦。自2006年來，隨著公司對施行擦洗裝置效率指標(biāo)管理和考核后，對擦洗裝置產(chǎn)率和回收率控制提出了新要求。旋流器作為礦漿分級和脫泥的重要設(shè)備，其分級效率的好壞直接影響磷礦石產(chǎn)率、回收率指標(biāo)，其效率指標(biāo)的跟蹤監(jiān)測是一項重要的技術(shù)管理工作。工藝管理中，采用效率曲線評定法

4、和綜合效率計算法對旋流器分離效率進行綜合分析，是十分重要的手段，以此查找存在的問題，為提高和保持旋流器高效運行而開展的技術(shù)調(diào)整提供可靠依據(jù)。1旋流器兩段開路工藝的應(yīng)用2006年通過技改，尖山磷礦擦洗車間增設(shè)了兩段聚氨脂旋流器組，段用于分級，旋流器直徑500mm，進漿管徑100mm，溢流管徑140mm，沉砂管徑50mm，分離粒度0.074mm；段用于脫泥，旋流器直徑200mm，進漿管徑65mm，溢流管徑60mm，沉砂管徑16mm，分離粒度0.030mm。兩段旋流器采用開路流程，各段沉砂進入過濾機過濾，段溢流輸送至尾礦庫。擦洗及分級脫泥工藝流程如圖1所示：旋流器旋流器圖 1 物料平衡如表1所示：編

5、號1567891011礦量，h/t略63.0930.9232.1725.885.0437.21產(chǎn)率，36.4617.8718.5914.952.9121.6品位，26.119.0532.8717.7425.7731.9濃度，CW25（理想濃度）15.246813.26212水量，m3/h189.27171.9517.32168.873.0820.4表 1兩段旋流器在運行中，最常見的故障為沉砂嘴阻賽和溢流跑粗，不僅影響到整套擦洗裝置的連續(xù)性生產(chǎn)，同時也造成了可回收精礦的跑粗浪費。2 旋流器效率曲線及評定2.1 圖示法評定段旋流器在正常生產(chǎn)情況下，給礦壓力0.12MPa,平均給礦濃度35%，進料最

6、大粒度8mm，段旋流器給礦壓力0.15 MPa，平均給料濃度14.5%。評定中，通過十次連續(xù)取樣篩析，首先計算物料分配率（表2、3），得到實際分級效率曲線，再采用凱爾薩爾效率校正公式對效率曲線進行校正，得到校正效率曲線（圖2、3），以直觀反映參與分級物料在沉砂中的分配率。粒度mm平均粒度mm給礦溢流沉砂實際分配率校正分配率，%，%，%Ea，%Ec，%+0.20.243.374.2868.3296.1695.580.16-0.20.193.612.83.7588.5786.860.125-0.160.14312.466.7916.776.6873.200.105-0.1250.1152.338.

7、811.4755.7049.080.074-0.1050.0893.897.381.7728.3117.590.038-0.0740.0657.6517.261.814.631.87-0.0380.03826.6952.686.1912.970.00計算方法（注） Ec=（Ea -Rw）/（1-Rw）×100%（Ea，旋流器實際效率，%； Ec，旋流器校正效率，%；Rw，給礦中進入沉砂中的水量，%）； Ea=（-）/（-）。 表2 段旋流器物料分配表粒度mm平均粒度mm給礦溢流沉砂實際分配率校正分配率，%，%，%Ea，%Ec，%0.20.20.6105.96100.00100.000

8、.16-0.20.192.1807.45100.00100.000.125-0.160.1435.1805.35100.00100.000.105-0.1250.1155.820.769.4894.5292.740.074-0.1050.0891.910.5110.5777.0169.560.038-0.0740.06521.5722.032143.4825.14-0.0380.03862.7376.740.1924.510.02 表3 段旋流器物料分配表Rw 圖2 段旋流器分配曲線圖3 段旋流器分配曲線從圖2、圖3中可得到：段旋流Rw=13.4%，d75c=153µm，d50c=1

9、21µm，d25c=101µm；段旋流器Rw=24.5%，d75c=100µm，d50c=79.5µm，d25c=65µm。進一步采用可能偏差法、清晰度指數(shù)法、不完善度法、陡度指數(shù)法對效率曲線進行評定，得到各項曲線指標(biāo)。四項指標(biāo)中，清晰度指數(shù)值為13，越接近1分離效果越好；陡度指數(shù)S值為01，越接近1分離精度越高。而可能偏差Ef與不完善度I越小，旋流器分離效果越好，但沒有明確的定量標(biāo)準(zhǔn)。評定結(jié)果如表4所示：評定方法可能偏差Ef清晰度指數(shù)不完善度I陡度指數(shù)S計算方法（d75c- d25c）/2d75c/d25c（d75c- d25c）/2 d50

10、cd25c/d75c段評定結(jié)果26µm1.500.210.66段評定結(jié)果17.5µm1.540.220.65 表 4 曲線評定結(jié)果以上評定，段旋流器與S趨于中間水平，旋流器分離效率尚可以進一步提高。由于兩段旋器的開路工藝，段旋流器受到段旋流器的影響，給礦濃度達到15%，廠家設(shè)計值為11%，已超出了廠家設(shè)計給礦濃度，分離效率也未達到理想狀態(tài)。2.2 計算法評定除了用圖示法之外，采用漢考克綜合效率式的計算結(jié)果表明、段旋流器漢考克分離效率（表5）分別為67.16%、47.74%，兩段旋流器溢流跑粗率高出了廠家1214%、1012%的理想值，尤其是段旋流器跑粗率達到了49.95%。

11、為了近一步說明分離粒級占溢流中產(chǎn)率對分級效率的影響，采用弗萊明-斯蒂芬對分級、脫泥用旋流器分離效果評定的變換式進一步計算，結(jié)果表明，、段旋流器的分離效率僅為46.97%和36.62%。給礦濃度給礦溢流沉砂漢考克綜合效率弗萊明-斯蒂芬綜合效率沉砂夾細率溢流跑粗率%，%，%，%沉，%溢，%段，-74µm（跑粗率計算粒級為+74µm）3534.3469.947.9967.1646.9713.3719.57段，-38µm（跑粗率計算粒級為+38µm）1562.7376.740.1936.89 28.29 24.5149.95計算方法（注）漢=（-）（-）/（-）

12、（100-）×104%；（注）弗-斯=（-）（-）/（-）（100-）×104%=漢；沉= Ea=（-）/（-）×100%；溢=（-）/（-）×100%=100-沉。表 5 兩段旋流器綜合效率計算結(jié)果兩種方法評定結(jié)果表明，給礦濃度的增加，礦漿比重和粘度也隨之增加，導(dǎo)致旋流器沉砂夾細率和溢流跑粗率升高，旋流器的分離效率降低。3 提高分離效率的措施在不改變旋流器主體結(jié)構(gòu)和尺寸的情況下，通過改變進漿濃度、壓力和沉砂嘴直徑，可以提高分離效率。針對兩段旋流器存在的問題，實踐中，考慮到段旋流器對尾礦濃度和品位的直接影響，在不改變段旋流器各項工作參數(shù)的情況下，將沉砂嘴

13、直徑從16mm增大到22mm，通過篩析和計算表明（表6），沉砂嘴直徑增大，不僅解決了大顆粒礦砂堵塞沉砂嘴問題，而且有效降低了沉砂夾細率和溢流跑粗率，分離效率從36.89%提高到45.26%，但是還需要采取降低給礦濃度或提高壓力等措施進一步降低溢流跑粗率。給礦濃度給礦溢流沉砂漢考克綜合效率弗萊明-斯蒂芬綜合效率沉砂夾細率溢流跑粗率%，%，%，%沉，%溢，%-38µm （跑粗率計算粒級為+38µm）1545.7364.718.1945.26 29.28 16.2238.52表6 旋流器綜合效率計算結(jié)果對段旋流器，在壓力和給礦物料性質(zhì)不改變的情況下，用清水稀釋礦漿，將旋流器給礦質(zhì)

14、量濃度從35%降低到27%，所測定的分離曲線如圖4所示。很明顯，給礦濃度降低后，旋流器的分離效率曲線即發(fā)生變化，其D75C=121µm、D50C=103µm、D25C=81µm，相應(yīng)Ef、I、S分別為20µm、1.49、0.19、0.67，分離效率得到提高。圖 4 段旋流器給礦濃度為分別為27%、35%時的分離曲線給礦濃度給礦溢流沉砂漢考克綜合效率弗萊明-斯蒂芬綜合效率沉砂夾細率溢流跑粗率%，%，%，%沉，%溢，%-74µm （跑粗率計算粒級為+74µm）2747.3791.8615.8274.0468.026.4211.43表7 段旋流器綜合效率計算結(jié)果通過綜合效率計算也說明（表7），降低給礦濃度后，段旋流器沉砂的夾細率從13.37%降低到6.42%，溢流跑粗率從19.57%降低到11.43%，分級效率從67.16%提高到74.04%。4 結(jié)語通過旋流器分離效率