分級效率測算

返砂比可利用對分級機給礦(即磨礦機排礦)和產(chǎn)物(即溢流和返砂)的篩析結(jié)果來計算。公式如下：S二[b—a)/(a—c)]X100%式中：a—給礦中-0.074毫米粒級含量％c—返砂中-0.074毫米粒級含量％b—溢流中-0.074毫米粒級含量％例如：篩析結(jié)果a=28%；c=20%；b=60%,則返砂比為：S=[(60-28)/(28-20)]X100%=400%如果磨礦機原給礦量30噸/時，則返砂量為30X4=120噸/時。在磨礦分級過程中經(jīng)常會提到返砂、返砂比等一些相關(guān)詞語，并在很多操作過程中要注意這些量的變化，那么這些詞到底是什么意思，又有著怎樣的意義那？以下是方大為你的解答：在球磨機和分級機成閉路工作時，球磨機排料經(jīng)分級機和分級后，返回到球磨機再磨到粗粒產(chǎn)物叫做返砂，返砂的質(zhì)量與球磨機原給礦質(zhì)量之比的百分率稱為返砂比。返砂比控制在300~500之間時分級效果最好。返砂比的大小與分級機給礦、溢流和返砂的篩析結(jié)果有關(guān)，它們之間有著以下關(guān)系：上式中s表示返砂比，a表示給礦中-0.074mm粒級含量，b表示溢流中-0.074mm粒級含量，c表示返砂中-0.074mm粒級含量。在選礦廠中，分級效果好壞用分級效率來評價。分級效率就是物料經(jīng)過分級后，得到的溢流產(chǎn)品中細粒級的量與給入分級機的物料中細粒級(同級別)含量的百分數(shù)。

分級效率通常有兩種表示方法。1■?勞級量數(shù)率Ex爲分級區(qū)數(shù)率E：團=鏟雪胡％式中a、B、e 分別表示分級機的給礦、溢流、返砂中某一級別重量百分數(shù)，％。當原料中細粒級的含量不大時，可用量效率公式計算；當原料中細粒級含量很大時，則用質(zhì)效率公式計算。在實際生產(chǎn)中大都用質(zhì)效率計算分級效率。分級效率 （efficiencyofclassification）評價某一分級過程或分級設(shè)備對某一窄粒級物料進行粒度分離后，該指定粒級在分級產(chǎn)品中（例如粗粒級在沉砂中，細粒級在溢流中）富集程度的指標。由于顆粒在流體中的沉降速度不僅與其粒度大小有關(guān)，且受顆粒的密度、形狀等因素的影響，因此分級時顆粒不能嚴格按尺寸大小分離，并有“短路”現(xiàn)象；這樣一來，溢流和沉砂中將產(chǎn)生粗、細顆粒相互混雜現(xiàn)象，由此出現(xiàn)了評價分級效率的不同指標和方法。分級效率指標 常用者有：分級量效率；分級質(zhì)效率；分級總效率；分級修正效率以及修正效率的粒度值以相對粒度表示的分級折算效率等。（1）分級量效率是某指定粒級在分級溢流或沉砂中的回收率e。圖1示出了閉路磨礦分級流程及各產(chǎn)品的指標。圖中Q（i=1，2，…，4）為各粒級產(chǎn)品的質(zhì)i量；a、a、a分別為-x粒級在分級給料、溢流及沉砂中的含量（小數(shù)）。F-X c-x h-x

由定義可得出-x粒級在溢流中的分級量效率￡(小數(shù))為C—X由定義可得出-x粒級在溢流中的分級量效率￡(小數(shù))為C—X(1)式(1)可轉(zhuǎn)換成 船_jc［哎F■-* 住h_n)—k j- 、^F—x(%-x住h-x)同理可得出+x粗粒級在沉砂中的分級量效率￡(小數(shù))，即h+x僅］1七(昨亠*—)

盹+jkSh4—“亠J分級質(zhì)效率。由于分級產(chǎn)品中粗、細顆粒相互混雜，因此評價分級產(chǎn)品質(zhì)量時應(yīng)考慮粒級混雜程度。以粗粒級(+x)和細粒緞(-x)在沉砂中回收率之差,或細粒級(-X)和粗粒級(+x)在溢流中回收率之差表示分級質(zhì)效率E；由此得：質(zhì)沉砂質(zhì)效率E呵=6心一成j

溢航質(zhì)散率匕屬二輕“一?I由于 Ch-j—1—■t*h^t=1—不難求御 g=￡蹴即無論按沉砂或按溢流計算，分級質(zhì)效率是相等的，以E質(zhì)表示。由此可知分級質(zhì)效率較分級量效率更能確切反映分級工作狀況。

利用上述關(guān)系可以推導出分級質(zhì)效率E的不同數(shù)學表達式，其中最常用者質(zhì)為（ffF-于—叫一J（口：一口尹一x>

盤F—x（兔一工一州_J（1—^F-k）式中相應(yīng)各產(chǎn)品中一-z粒級的含量為小數(shù)，E也為小數(shù)。質(zhì)（3） 分級總效率為分級溢流量效率￡ 和沉砂量效率￡之和，即TOC\o"1-5"\h\zc-x h+xE總=￡ + ￡ （6）c-x h+x分級總效率綜合反映粗、細粒級物料分別在沉砂和溢流中富集的總情況，因此它更能確切反映分級機工作狀況。（4） 分級修正效率是指分級沉砂中粗粒級量效率減去未經(jīng)分級而“短路”進入其中的原料量所得的效率。通常固體顆粒在流體中按沉降規(guī)律進行分級時，分級產(chǎn)物的實際量效率曲線不經(jīng)過坐標原點（見圖2中a、b曲線），這主要是由于沉砂和溢流中混入未經(jīng)分級的給料所造成。如果分別從溢流和沉砂中扣除此未經(jīng)分級的量，則繪制的分級效率曲線將通過坐標原點，此稱修正效率曲線（圖2中c曲線）。分級產(chǎn)品的實際量效率扣除未經(jīng)分級的原料量而描述的分級指標稱為分級修正效率或校正效率。分級修正效率E的數(shù)學表達式為：crErEh+ErEh+叭—卩式中￡ 為底流中按+x粒級計的回收率（實際量效率，小數(shù)）；y,y分h+x 1 2別為底流和溢流中混入的未經(jīng)分級的原料的回收率（小數(shù)）。通常y=1%-3%，2可忽略不計，這樣一來式（7）可簡化為

汁毎4—少Acr——： 1—的分離粒度 指某一窄粒級物料在分級過程中趨于溢流和底流中的幾率相同的該物料粒度值；即效率曲線上與分級效率等于50%(或0.5)相對應(yīng)的粒度值。對于分級量效率其分離粒度以d表示，又稱“表觀分離粒度”；對于50修正分級效率其分離粒度以d 表示，又稱“修正分離粒度”。通常d50(c) 5050(c)分級短路現(xiàn)象 顆粒在流體中進行分級時部分給料未經(jīng)分級而直接進入分級產(chǎn)品中的現(xiàn)象。所以產(chǎn)生“短路”，主要是當顆粒在流體中按沉降規(guī)律分級時，由于顆粒密度、形狀的差異對粒度分級的干擾，以及分級設(shè)備本身的缺陷，而產(chǎn)生部分給料未經(jīng)分級而混入產(chǎn)品中。通常溢流中短路量較少，底流中短路量較多，特別是對含有密度大的物料的分級更是如此。短路系數(shù) 指分級量效率曲線與縱坐標的截距值(圖2a)，即式(8)中的y1值。理論上可以認為分級底流(沉砂)由兩部分組成：一部分為經(jīng)分級作用后進入沉砂的，此稱“分級底流”，另一部分為未經(jīng)分級作用而進入沉砂的，此稱“短路底流”。因此真正經(jīng)過分級進入底流的某粒級的量q ，應(yīng)等于底流中該粒i分底級的總量q.、減去該粒級的短路底流量 q_，即i-總底 i-短底q.二q.、 -q._ (9)i分底 i-總底 i-短底由此而引入“分級給料”的概念；所謂“分級給料”是指分級給料中真正被分級的量q ，它等于分級機給料量q減去短路底流量q，即i-分給 i-F i-短底q=q-q(10)i-分給 i-F i-短底

由此得分級修正效率的物理意義為:Ecr=q/q (11)i分底 i-分給短路底流量q 與分級過程中水量在分級產(chǎn)品中的分布有關(guān)。一般說來，i分底底流中進入的水量愈多，其細粒級含量愈高，短路底流量愈大，分級效率愈低,即W7W7-Wc”-(12)上式中比值角稱為短路系數(shù)。式中W、W分別為分級給料和溢流中的水量。FC由式(12)可得：q=Rq (13)i-短底 f i-F由式(9)、式(10)、式(11)及(13)諸式可得分級修正效率的另一數(shù)學表達式,即(14)比較式(8)及式(14)，可以看出短路系數(shù)值R與量效率曲線在縱坐標上的截f距值y相當。圖3示出了實際量效率、修正效率、短路系數(shù)之間的關(guān)系。1

OG宴際效鼻曲扶OG宴際效鼻曲扶爲3實際賀率由緯和擁止融藩危線之比較分級折算效率修正效率的粒度值d以相對粒度即以d/di i (50)c表示的分級效率。以相對粒度值繪制的曲線稱為折算效率曲線(圖2d)。由于折算效率曲線的縱坐標(效率值，小數(shù))、橫坐標(以d/d 表示)均為無因次量，i (50)c故其應(yīng)用更方便。經(jīng)許多人研究發(fā)現(xiàn)不同分級條件下所得的折算效率曲線均呈“S”形。利用這種規(guī)律如能得出折算效率的數(shù)學表達式，則就可進行分級設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)及操作參數(shù)的設(shè)計、模擬計算及優(yōu)化。對折算效率曲線的數(shù)學表達式許多人進行過研究，提出了許多不同的數(shù)學式，其共同特點是如何更精確、簡便地描述“S”形曲線；下邊簡介其主要者。1955年岳曉卡(N.Yoshioka)和霍塔(Y.Hotta)給出的折算效率E公式為RED=1—CXp(15)=1—CXp(15)上式為單參數(shù)(d)模型，應(yīng)用范圍有很大局限性。i1965年林奇(A.J.Lynch)推導出的經(jīng)驗公式為expL霸expL霸詢￡0--1L?sa(c)--hejtp[a]—2JiRed=(16)式中a為折算效率曲線中的陡度參數(shù)，其值介于2.5與4.5之間；a<3時表明分級效果不好，a>3時分級精確，a>4時分級很精確。式(16)的精度較高，缺點是該式為超越方程不易求代數(shù)解，可用計算機求a的近似值。1971年普立特(LR.Plitt)提出用下式描述分級折算效率:Tsftrd=1—expTsftrd=1—exp—0.6^31(17)式中m為參數(shù)。式(17)很易線性化；將該式線性化以后利用回歸分析技術(shù)很易求得參數(shù)m值。此外，普立特提出了參數(shù)m與旋流器其他參數(shù)之間的關(guān)系如下：94expL—1*94expL—1*<18)式中￡ 為給料礦漿體積在底流的分布率(即體積回收率)(小數(shù))；d為溢hV c流管下端內(nèi)徑尺寸，cm；H為溢流管下端插入口至沉砂口的距離，cm；Qv為旋流器給料的體積流率，L/min。式(15)?式(18)等4個折算效率計算公式著重考慮了修正分離粒度d。進(50)cTOC\o"1-5"\h\z一步研究發(fā)現(xiàn)“S”形曲線還應(yīng)包括d(或d)及d(或d)值，它們0.25 25 0.75 75分別為修正效率曲線上與修正效率Ecr=0.25和0.75相對應(yīng)的粒度值。為此提出了“S”形曲線的“陡度指數(shù)”的概念，即SI=d/d (19)0.25 0.75

陡度指數(shù)SI的值介于0?1.0之間；SI值愈大，效率曲線愈陡，分級愈精確。大多數(shù)工業(yè)用旋流器的SI值介于0.3?0.6之間。勒基(P.T.Luckie)和奧斯汀(L,G.Austin)