分级旋流器和分选旋流器

分级旋流器和分选旋流器

j)历缀旅历匙i

38

)利

分级旋流器和分选旋流器

曾令移苏跃华了牛{.

提要对旋流器的类型进行丁简要描连,着重将分级旋流器与分选旋流器在锥角大小,

矿物密度,给矿压力,蛤矿浓度及溢流管插^深度方面进行了对比,井指出分选旋流器的特点及

应用前景.

关键词分级分选锥角密度压力浓度

水力旋流器在第二次世界大战前就已应

用于生产,50年代已成为选矿厂的一种通用

设备.其用途广泛,可用于分级,脱水,浓缩

及预选丢尾.由于它的结构简单,投有运动

部件,容易操作维护,越来越受到人们的重

视.在结构和用途方面都在原有的水力旋流

器的基础上得到不断完善和发展.

按所使用的介质种类可分为水介质旋流

器和重介质旋流器(包括涡流分选器).水力

旋流器是分级设备,重介质旋流器与水力旋

流器的构造是基本相同的.为了减少重矿物

的产率,安装时不象水力旋流器那样垂直安

装,而是稍有倾斜,倾斜度越大,重产物越

少涡流分选器是在重介质旋流器的基础上

发展起来的,它实质上是一种倒置的旋流

器.在上面引人空气导管,使沉砂!ml增大,可

以提高人选粒度,处理量也相应增加.

按用途和结构上的不同,有分级旋流器

和分选旋流器.分级旋流器是根据物料性质

的差异,可相应地改变其结构参数,分选旋

流器是短锥旋流器,锥角为90.～l80.(锥

角为l8o.又叫圆柱旋流器),近年来,中南工

业大学研制的曲面旋流选金器和涡流淘金机

也是属于分选旋流器的类型,与此相类似的

还有其它多种设备

不管是哪一种类型的旋流器,它们的分

选机理是以旋转流场为基础的.由于矿物

密度和粒度不同,所受到的离心力的差异

中南工业大学矿物]:程系教授湖南长沙41o1~3 而实现分级或分选.水力旋流器用于分级有

近六十年的历史,由于它的制造费用低,设

备投资少,所以越来越受到众多选矿工作者

的喜爱,并用于分选,而且已经在生产中成

功地应用.现就分选旋流器和分级旋器的特

点进行对比和分析.

1给矿压力

给矿压力是影响水力旋流器的主要因

素.提高给矿压力,矿浆流速增大,处理量增

加,分离粒度降低.为了实现比较细的分离

粒度,常采用较高的给矿压力,因此,分级旋

流器给矿压力视分离粒度而定我们采用锥

角为6.旋流器分离高岭土,其分级粒度与给

矿压力的关系见表L压力过小,如小于

0.05MPa,分级效率显着下降

表1给矿压力与分离粒度的关系

矿力《MPa)0.250.20013003

分离垃度《Ⅱmn0o600l000200.076

而分选旋流器,一般给矿压力低于分级

旋流器,美国和前苏联的研究结果表明:

为了有效地选别重矿物,旋流器给矿压力不应超过0.035～0.05MP.d.曲面旋流器选

别砂金矿时,只需很低的给矿压力,就能实

现按密度分选的目的.表2是其不同给矿压力的分选指标..

由表2中数据可知,给矿压力在0.05～

表2给矿压力的影响

009MPa之间就能达到理想的分选指标.给矿压力太高,选矿效率反而下降.这是因为

分选旋流器的分选作用主要发生在底部,上部的旋转流只是为底部的分选作用创造条件.在其底部,密度不同的矿粒是根据离心力,矿粒的重力向心推力及旋转剪切力的

联合作用,最后实现按密度分选如给矿压

力太大,旋转流会过强,易使密度小的粗粒

进人重矿层,不利于分选;同时过强的旋转

流导致分选腔底部矿浆的紊流作用强,破坏了联合作用力的作用,矿粒不能按密度精确地分层.另一方面,过大的给矿压力引起矿

浆轴向速度大,易将重矿粒带人尾矿产品中. 2旋流器的锥角

分选旋流器与分级旋流器在构造上的根

本区别是锥角的大小.总的来说,分级旋流

器锥角小,分选旋流器锥角大.因为分级过程发生在整个旋流器的从上到下的各个部位.经验证明,锥角越小,按粒度分离的因素大,锥角越大,按密度分选的因素大.

从理论上讲,锥角的大小影响矿浆向下

流动的阻力和分级自由面的高度,锥角小, 阻力越大,分级自由面长所以一般细粒分级或脱水用的旋流器采用较小锥角,小到l0.～l5.,而用于高岭土分级的旋流器锥角为6.. 粗粒分级或浓缩采用较大锥角,多为20.～45.

选别旋流器为了达到按密度分选的目

的,一般采用较大锥角.这是因为分选主要发生在底部,上部的圆柱部分所形成的里, 外环层,只是为底部的矿浆上,下分层打下一

定基础既然是底部的上,下分层起主导

作用.那么分选空间就应大而平坦一些,以利于几个力的联合作用分成密度不同的上, 下层.所以曲面旋流选金器的底部为半球面,且比上部稍大,故分选指标比短锥旋流器高见表30

苏联曾用不同锥角的旋流器选别砂金,

其试验结果表明,不管是粗粒级的还是细粒级的,短锥的比多锥的回收率要高(因为多锥角的总的锥角要小,且多锥角不利于在底部形成稳定的旋转松散层),多锥的比分级的回收率高.

另外,我们对涡流淘金机选别砂金的精

矿和尾矿进行了分析,其结果见表4.由表4

中数据可知,尾矿中粗粒级含量多,细粒级

的含量少;而精矿中粗粒级含量比尾矿中少

得多.在这种情况下,精矿品位高达273g/t,

表3曲面旋流选金器与短锥旋流器分选指标的比较

尾矿品位只有O.075g/t,富集比为157倍,

说明该设备是按密度分选的,粒度影响很

小,与普通的分级旋流器比较有明显的区

别.这是由于它结构的特征和一些操作参数

造成的.

3给矿浓度

浓度对分级旋流器的影响较大一般说

来,给矿浓度高,处理的干矿量多,而分级效

率低;浓度低,分级效率高.因为浓度小,矿

浆粘性小,所以分级效率高.在生产中,一般

分级粒度愈细,给矿浓度愈低.例如我国锡

矿重选厂,当分级粒度为O.074mm时,给矿

浓度以10%～20%为宜.分级粒度为

0O19ram时,浓度应取5%～1O%.处理

含泥量大或微细原料时,给矿浓度就更低.

而分选旋流器给矿浓度的变化不象分级

旋流器那么明显,这是因为分选过程主要发

生在旋流器的底部.当给矿浓度很低时+在

旋流器底部同样能形成浓度较高的床层,撮

后实现按密度分选.只是给矿浓度高,精矿

产率低,富集比大.表5是曲面旋流选金器选

表5给矿浓度的影响

别砂金矿时的分选指标..