合格介质的性质

重悬浮液（合格介质）的性质

重悬浮液属于不稳定介质。随着加重质的性质及含量不同，其密度和粘度也发生变化。

（一）悬浮液的密度

悬浮液的密度是决定分离密度的关键因素，故应给予足够的重视。固体加重质与水混合组成的悬浮液，其物理密度是单位体积内加重质与水的质量之和，

采用磁铁矿粉配制悬浮液时，一般容积浓度在15％～35％之间。超过最大值（35％）时，悬浮液粘度增高甚至失去流动性，矿粒在悬浮液中不能自由运动。低于容积浓度最小值时又会造成悬浮液中加重质迅速沉降，使悬浮液密度不稳定而导致分选效果变坏。采用磁铁矿粉配制的悬浮液密度可达1.3～2.g／cm3。如果在允许的容积浓度范围内，悬浮液仍不稳定时，可以加入一定量的煤泥来达到稳定悬浮液的目的。悬浮液中的煤泥含量也有一定范围。一般情况下，当悬浮液密度小于1.7g／cm3时，其煤泥含量可达到35～45％左右；当悬浮液密度大于1.78／cm3时，其煤泥含量在15～25％左右。总之，煤泥含量范围应在15～45％之间。

（二）悬浮液的流变粘度与稳定性

1．悬浮液的稳定性

矿物悬浮液的稳定性是指其保持自身各部分密度不变的能

力。稳定性好，在分选机内悬浮液不产生明显的分层（即上、中、下层密度差小）。对于重介旋流器，悬浮液在旋流器中浓缩作用小；在块煤分选时，如果悬浮液分层严重，就会破坏按密度分选过程，甚至使密度介于上、下层悬浮液密度的矿粒，在分选机内堆集。如果在旋流器中浓缩作用很严重，分选效果变坏。此外，不稳定的悬浮液极易在管道、介质低分选机等处沉淀堵塞，给生产操作带来很大困难。

3．悬浮液的流变粘度

与重悬浮液密度、稳定性互相关联的另一个重要的性质是悬浮液的流变粘度。悬浮液的流变粘度越大，物料在悬浮液中所受阻力越大，物料的分层速度越慢。对于细粒物料在重力场中分选时，流变粘度的影响更为显著。粘度过大，将使分选过程无法进行。当悬浮液的固体容积浓度过大时，固体粒外面的水化膜彼此聚合成为具有一定机械强度的网状结构体，将大量的水充填在网状结构的空腔内，会使悬浮液的流变粘度显著增大。根据试验，当悬浮液中固体的容积浓度超过35％时，悬浮液的流变粘度会显著上升井产生结构化。悬浮液结构化对重介分选是不利的，尤其细粒物料在结构化的悬浮液中很难分层。但对大干50mm的块煤排研或在重介旋流器中（离心力场）分选时，这个不利因素并不突出。影响悬浮液稳定性和流变粘度的因素：

1、加重质粒度

粒度小，悬浮液稳定性好。因为粘度增加，阻力升高，沉速下降。

2、加重质密度

降低加重质密度，悬浮液稳定性好。但密度降低，容积浓度增加，粘度上升。

3、悬浮液密度

一定加质，悬浮液密度越高，容积浓度越大，稳定性好。生产中，悬浮液密度一定，不能靠此法提高稳定性。悬浮液密度升高，稳定性增加，介质粘度升高。

用悬浮液密度大时，主要问题是粘性，应采用粗、密度大的加重质；

用悬浮液密度小时，主要总是是稳定性，应采用细、密度小的加重质。

分选粗粒物料，主要是稳定性；

分选细粒级物料，主要是粘度。

4、含泥量的影响

泥质对悬浮液的稳定性和粘度的影响较大，在悬浮液中混入一些密度较低、粒度很细的泥质，会使悬浮液稳定性变好。

当悬浮液的主要矛盾不是粘度而是稳定性时（例如分选密度低时），在悬浮液中加入一部分微细泥质来提高悬浮液的稳定性是有益的、经济的。我国生产实践表明，采用磁铁矿作

加重质，在分选密度较低时，于悬浮液中添加部分煤泥（实际生产中会混入一部分煤泥），没有因悬浮液粘度增加而降低分选效果，相反，因悬浮液稳定性提高，操作更加稳定，分选效果因而也有所提高、应该指出，加入悬浮液中的煤泥要经过计算和试验才能合理的确定。

总之，对同一种悬浮液，流变粘度与稳定性有一定的关系。粘度越大，稳定性越好，影响分选效果两者是矛盾的，但又是统一的。应该使悬浮液在流变粘度和稳定性两方面都能满足选矿工艺要求，不能片面强调某一方面。当前重介选煤生产中，采用磁铁矿作加重质时，主要矛盾是悬浮液的稳定性不好。即使采用重介旋流器选末煤时，悬浮液稳定性仍是一个主要问题。只有当悬浮液的密度高达2.0g／cm3以上或原煤中有大量泥质污染悬浮液时，流变粘度才上升为主要矛盾，那就需要经常从悬浮液中除掉一部分泥质，避免因泥质造成悬浮液流变粘度增高而降低分选效果。