固体物料分选学---重介质分选

附加推力加速 度因素 只与密度有关 水流a向下时： 高密度颗粒滞 留上层，a应 尽量减少
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16.1.3 偏心连杆机构跳汰机内水流的运动特性及 物料的分层过程
偏心连杆式传动机构
水流速度
冲程系数
u ln sin t
偏心轮转速，转/秒
umax ln
1个周期，按绝对值计的水流平均速度
ua v 2ln
15 重介质分选 在密度大于1000kg/m3的介质中进行的分选过 程。 加重质：加大介质密度的高密度固体微粒。 加重质的要求：-200目60~80%；密度适宜、 价格低廉、便于回收。 磁铁矿（5000kg/m3）：采用铁品位在60%以 上的铁精矿，可配制最大密度为 2500kg/m3的重悬浮液，用磁选回收。
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16.1 物料在跳汰机内的分选过程
16.1.2颗粒在跳汰分选过程中的受力与运动分析 3 d a 有效重力 G0 g 向上为正
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R1 d v b 水流相对速度阻力 vc—颗粒与介质相对速度
2 2 c
c 介质的加速度附加惯性阻力 d 3 d v c R2 6 dt ζ— 质量联合系数，与颗粒形状有关
理的粒度级别较宽，在150~0.5mm，既可不分级入 选，也可分级入选。跳汰选煤的适应性较强，除非 极难选煤，均可优先考虑采用跳汰的方法处理。
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分选过程：水流脉动运动， 上升时推动床层分散，下 降时紧密；高密度颗粒进 入下层，透过筛板排出； 低密度颗粒进入上层，被 水平流动的水流带出。 被选物料给到跳汰机筛 板上，形成一个密集的物 料层，这个密集的物料层 称为床层
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水流加速度
a 2ln cost
2 2
amax 2ln
2
2
水流位移
1 cos t h l
2
hmax l
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物料分层的过程 第Ⅰ阶段： 水流上升运 动前半期，加速上升期， a﹥0 ，v﹥0 。 水流运动的主要任务， 是较快地将床层举起， 使其占据一定高度，为 床层进一步充分松散与 分层，创造一个空间条 件。
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物料分层的过程 第Ⅱ阶段：水流上升运 动后半期，减速上升期， a﹤0，v﹥0。向上、下 两端扩展松散。 M点：轻颗粒与水流相 对速度为零，按密度分 层的有利时期。 上升水流的运动特性， 最理想的是开始短而速， 尔后长而缓。 要限制向下的水流加速度
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第Ⅲ阶段：水流下降运动 前半期，水流加速下降时 期，a﹤0 ，v﹤0。 按密 度分层的有利时期。细颗 粒穿过粗颗粒间隙下降。 第Ⅳ阶段：水流下降运动 后半期，水流减速下降时 期，a﹥0，v﹤0。 床层 比较紧密。 吸入作用分层，强度必须 适当——防止低密度细颗 粒进入底层。 按密度分层有利时期——Ⅱ、Ⅲ阶段
演· 示
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跳汰机分层过程示意图
分层前混 水流中沉 床层分散 分层堆积 杂堆积 降分层 物料在跳汰过程中之所以能分层，起主要作用 的内因，是矿粒自身的性质，但能让分层得以 实现的客观条件，则是垂直升降的交变水流 6
按照推动水流在跳汰机内作交变运动的方法 的不同可以分为：
隔膜跳汰机：利用偏心连杆带动橡胶隔膜迫 使水流运动。 无活塞跳汰机：利用压缩空气推动水流运动。 动筛跳汰机：用机械力带动筛板和物料一起 在水中作交变运动。
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重介质分选应用： 受加重质自身密度的限制，悬浮液难以达到很高的密 度，通常只能比轻矿物密度略高一点，故重介质选矿 不能获得高品位的高密度产物，而只能选出密度低的 单体脉石或采矿过程混入的围岩，从而作为预先选别 作业使用。（除选煤外） 对有色金属矿石，最适合于处理有用矿物为集合体嵌 布或粗粒嵌布的矿石。这类矿石经中碎后，即有大量 单体脉石产出，用重介质选矿法将其除去，使之不再 进入磨矿和选别作业，可大大降低生产成本并提高选 厂的处理能力。对于井下开采的铁、锰矿石，利用重 介质选矿法可预先除去混入的围岩，恢复地质品位。 3
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代入vc=颗粒速度v-介质速度u，得颗粒加速度：
dv 6 v u g a dt d
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重力加速度因素 阻力加速度因素 只与密度有关 与密度、粒度有 关；高密度细粒 与低密度粗粒不 能有效分层
16 跳汰分选
跳汰选矿是指物料主要在垂直上升的变速介质流中，
按密度差异进行分选的过程。物料在粒度和形状上 的差异，对选矿结果有一定的影响。
实现跳汰过程的设备叫跳汰机
煤炭分选中，跳汰分选占很大比重。全世界源自文库年入
选煤炭中，有50%左右是采用跳汰机处理；我国跳
汰选煤占全部入选原煤量的70% 。另外跳汰选煤处
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16.1.4 跳汰周期曲线 水流运动(u)变化曲线 a 正弦跳汰曲线 u——水流速度
S——水流上升高度
水流上升、下降的作用 时间和大小均相等 床层有效分层时间较短
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基本概念 跳汰周期：跳汰分选过程中水流完成一次周期 性变化所需要的时间。
跳汰周期曲线：水流速度在一个跳汰周期内随 时间变化的曲线。 水流冲程：水流在跳汰室内运动的最大距离。
机械冲程：隔膜或筛板在跳汰室内运动的最大 距离。 冲次：水流或隔膜每秒钟运动的周期次数。
冲程系数：水流冲程与机械冲程的比值。β
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d 加速运动的介质流对颗粒的附加推力 3 d PB a
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e 机械阻力Pm
无法表达，不考虑
颗粒运动微分方程：
3 3 d v d 3 d v d 3 d d g d 2 vc2 c a 6 dt 6 6 dt 6
2 6 v c dv d vc g a dt d dt
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重介质分选，不仅受固体颗粒密度影响，还与 粒度有较大关系。 细粒级：高密度颗粒，由于悬浮液的粘性阻力 作用，易被带入轻产物中；与加重质的分离较 困难。 原料入选前，必须分级 选煤时：给料的下限为3-6mm，上限为300400mm。 分选金属矿石时：给料的下限为1.5-3.0mm， 上限为50-150mm