第二章筛分分级

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3)超细水力旋分机:主要用于精选高岭土。其实质上是多个 小型旋流器组成的旋流器组。
2.4 筛分作业的任务与分类
独立 直接获得粒度上合乎要求的最终产品 筛分
筛 分
辅助 筛分
预先 在粉碎前进行的筛分,使粉 筛分 碎机在适宜的条件下工作
检查 在粉碎后对所得产物进行的筛 筛分 分,可以保证产品的最终粒度
2.5 矿物粉体材料表面改性技术
1、表面处理改性 表面处理改性是指利用各类材料或助剂,采用物 理、化学等方法对粉体表面进行处理,根据应用的 需要有目的地改善、改变粉体表面的物理化学性质 或物理技术性能,如表面晶体结构和官能团、表面 能、表面润湿性、电性、表面吸附和反应特性,以 满足现代新材料、新工艺和新技术发展的需要。
3、预先筛分与检查筛分 若用在破碎前把合格粒级预先筛出叫预先筛分;若用 在破碎后以控制破碎产品的粒度则叫检查筛分。许多情况 下,一个筛分作业能同时起预先筛分和检查筛分的作用, 如图所示。
预先筛分的目的是为了避免物料的过度破碎,从而提 高破碎设备的生产能力和减少动力消耗。检查筛分的目 的是从破碎设备的产物中,将粒度不合格的大块筛出, 以保证产品不超过要求的粒度上限。
(2)流体分级:利用流体作用,将固体颗粒物料进行 分级的操作,也即水力分级。此法是利用水力分析装置, 根据不同粒度的颗粒在水介质中沉降速度不同而分成若干 粒级。 流体分级作业通常与粉磨作业配合使用。 适用范围:1~75μm。特点:不象筛分分析方法那样严 格按颗粒的几何尺寸分级,而按沉降速度分级。因水力沉 降过程受颗粒密度和形状的影响,密度大的小颗粒与密度 小的大颗粒有可能进入同一个粒级。 (3)此外还有显微镜分析法,该法是利用显微镜观察 微细颗粒的大小和形状。适用范围:0.1~50μm。其特点 是直观。
4、脱水筛分:湿法选矿中将伴有大量水的碎散物料(如 矿浆、泥浆等)作为筛分原料,以脱除其中液相为目的 的筛分称为脱水筛分。脱水筛分可以对产品进行脱水, 还可以回收水循环使用。 5、脱泥筛分与脱介筛分:为达到一定的工艺目的,将碎 散物料或伴水的碎散物料作为筛分原料,脱除其中细粒 的筛分,称为脱泥筛分或脱介筛分。
固定筛有棒条筛和条缝筛之分,前者筛条较粗、筛缝 较大(一般>25mm),用于粗粒级筛分;后者筛条较细, 筛缝较小(一般0.25-lmm),用于矿浆的初步脱水。
2.2.1 固定筛
弧形筛和旋流筛属于新型固定筛。弧形筛筛面沿筛上料 流方向呈圆弧形,筛条与筛上料流方向垂直;旋流筛的筛 面是圆锥形,筛条近似与母线平行。它们可用于矿浆的初 步脱水、脱泥或脱介,工作时皆利用矿浆沿筛面运动时产 生的离心力强化筛分。 固定筛构造简单,寿命长,尤其不消耗动力,设备成本 和运行成本低。因此,虽然生产能力和筛分效率较低,但 仍在广泛使用。
第二章 矿物材料加工技术 之二——颗粒分级
2.1 筛分分级
2.1.1 相关概念
在矿物材料的选矿初加工过程中经常先将松散的物料 分成不同粒级,然后采用不同的分选方法和设备进行分 选加工。 分级:把固体物料按粒径大小不同分为若干级别的操 作过程称为分级。分级分为筛分(或机械筛分)和流体 分级两种。
( 1 )筛分:利用具有一定大小孔径的筛面,将固体 颗粒物料分级的操作,也就是确定物料中颗粒大小分布 规律。
5)旋转叶片式分级机 6)涡轮式气流分级机:是目前比较成熟的一种超细分级机。
7)APT型多轮超细分级机
8)有效碰撞分级器 9)惯性分级机:构造简单,分级室仅由几根大小不同的矩形 管子构成。
锥形涡轮被电机驱动而高 速旋转,使气流形成高速旋转 强制涡,在离心力的作用下粗 颗粒被甩向器壁并作旋转向下 运动,当粗颗粒到达锥形筒体 受到二次气旋向上反吹,使混 入粗颗粒中的细粉返回到分级 区,再一次分级,细颗粒从顶 部出,粗颗粒从底部出。
特点:筛箱的振幅和运动轨迹由传动机构确定,即振 幅一定。筛面得到全部利用,生产效率和筛分效率要高 些;它的动力不能完全平衡,筛分过程中筛孔容易堵塞, 且工作效率不如振动筛高。
2.2.3 振动筛
为提高筛分效率和筛面的操作强度,除了使筛机本 身摇动以达到物料在筛面上产生相对运动的目的外,还 可以是筛机本身产生高频率的振动。 这种振动可以加剧物料与筛面之间的相对运动,对 提高细筛的筛分效率特别有利。 振动筛由筛箱、惯性激振器和传动装置组成。振动筛 是采用激振装置(电磁振动或机械振动)使筛箱带动筛 面或直接带动筛面而产生振动。 原理:筛面作上下振动,加剧物料颗粒间,颗粒与筛 面间的相对运动,提高颗粒通过筛孔的机会。
2、湿式超细分级设备
在湿法超细磨矿或粘土类矿物的湿法提纯中,需要采用湿法 分级设备。常用的超细粒湿式分级设备有:
1)水力旋流器:是矿物加工领域中应用十分广泛的分机设备。 具有构造简单,价廉,无运动部件;生产量大,占地面积小; 工作很快达到稳定状态;分机效率较高等特点。 用于超细分级时,一般选用小直径(直径小于50mm)且锥角也 较小的旋流器。工业上,旋流器经常采用并联安装的方式以扩 大生产能力。 2)离心式分级机
2.3 超细分级设备与工艺
2.3.1 超细分级设备
超细分级设备分为干式和湿式两种。干式分级机是使 用空气作为流体介质的流体分级过程。与超细粉碎设备 组成闭路循环系统可降低粉碎操作的能耗,直接获得干 的粉体产品。 而湿式分级是以水作为流体介质的筛分。湿式分级机 存在废水处理机产品过滤、干燥困难等问题。 1、干式超细分级设备 采用干式气流分级机必须具备的基本要求:
2.2 筛分机械
筛分机械的种类繁多,按筛面的结构形式和运动形式, 将其分为固定筛、摇动筛、振动筛和旋转筛等几种类型。 2.2.1 固定筛 固定筛是最简单、也是最古老的筛分机械,筛面由许 多平行排列的筛条构成,排列的方向与筛上料流的方向相 同或垂直。筛面成水平安装或倾斜安装,工作时固定不动, 物料靠自重沿筛面下滑而筛分。
表面处理改性的基本方法可分为包覆处理改性、沉淀反 应包膜、表面化学包覆、机械化学改性、胶囊化处理、接
枝改性等。
(1)包覆处理改性 包覆也称涂敷,利用无机或有机高聚物或树脂等对粉体 表面进行“包覆”以达到改善粉体表面性能的方法。影响 表面涂敷的主要因素有颗粒的形状、比表面积、孔隙率、 涂敷剂的种类及用量、涂敷处理工艺等。
2.2.2 摇动筛
构造和工作原理:由连杆来带动筛框作一定方向往复 运动,筛框的运动使筛面上的物料以一定速度向排料端移 动。由于重力、惯性力和物料与筛面之间的摩擦力,在一 定条件下,使物料与筛面之间产生不对称的相对运动而进 行连续筛分。
安装倾角常在0~10度之间,筛机的振幅一般为4~22 mm。按筛面的运动规律分为直线摇动筛、平面摇动筛和 差动筛几种。
2.1.2 筛分效率
筛分效率表示筛分过程进行的完全程度和筛分产物的质 量。分为总筛分效率和部分筛分效率。
1、总筛分效率:是指筛下级别的筛分效率。是筛下 物料与原物料中筛下级别的比值。 在工业生产中,筛分效率一般为60~70%,振动筛的 筛分效率较高,可达95%以上。
2、部分筛分效率:筛下级别中某一粒度范围的筛分效 率。部分筛分效率有助于评定筛分机械的操作情况。
3、筛网
由钢丝、铜丝及尼龙丝、绢丝等编织而成。筛孔有正 方形和长方形两种。 工业用筛由钢丝编织而成,筛孔大于0.4mm,黄铜和 青铜丝可制得0.4-0.01mm,合成纤维和绢丝可制得小于 0.2mm的实验用筛。
有效筛面面积大,可达70%~80%,通常用于中、细粒 级物料的筛分作业中。
第二章
Байду номын сангаас破碎筛分
第二章
破碎筛分
惯性振动筛: 是通过由不平衡体的旋转所产生的离心惯性
力,使筛子产生振动的一种筛分机械。
安有筛网2的筛框l,倾斜地安装在弹簧 3上,并与水平成1530°的倾角。穿过筛框的轴5上,装有带配重7的两个偏重轮6。
偏重轮被轴带动旋转时,产生不平衡的离心惯性力,并作用于
筛框和弹簧,使筛子振动。筛筐的运动轨迹为椭圆。该惯性振 动筛的振幅可借助改变配重来进行调节。 优点:它完全是弹性联接,转速可很 高,筛分效率高达 80%。适用于处理细 粒级矿料(0.1-15mm)及湿粘性矿物。 缺点:电动机振动大,寿命受影响; 振幅不能太大,不宜处理粗粒物料。
2.2.3 振动筛
振动筛可以通过使用由偏重旋转时产生的惯性力、 偏心轴旋转时的强制作用以及电磁力的间歇牵引等方法 产生振动。故振动筛可分为惯性振动筛、偏心振动筛和 电磁振动筛、高频振动筛等几种。应用较多的是惯性振 动筛和高频振动筛(选矿厂脱介筛)。 根据筛箱运动轨迹的不同,振动筛分为圆运动振动 筛(单轴惯性振动筛)、直线运动振动筛(双轴惯性振 动筛)和三维振动筛。 振动筛的振动频率约为600~3000次/分之间,最高可 达3600次/分,振幅大致0.5~5 mm范围内,倾角8-40°。
1、筛栅:由相互平行的按一定间隔排列的许多钢质栅
棒组成。筛面上的筛孔尺寸由棒条间的缝隙宽度决定。 栅通常用在固定格筛上。 格筛倾钭放置,用于粗碎或中碎 前的预先筛分,筛孔大于50毫米, 筛分效率不超过60%~70%。
2、筛板:筛板是由薄钢板(5-12mm)冲孔而成。孔
的形状有圆形,方形或长圆形等几种。筛孔上小下大, 稍呈锥形,筛孔多采用交错排列。 有效筛面面积比较小(40-60%)。一般用在中筛作 业中,如用于回转筛,筛孔尺寸为12~50mm。
圆振动筛
圆振动筛的筛箱运动轨迹为圆形或椭圆形,是一种多层 数、高效新型振动筛。
圆振动筛采用惯性激振器产生振动,其振动源一般为电 动机带动激振器。采用筒体式偏心轴激振器及偏块调节振 幅。 圆振动筛为单轴振动器,固定在筛箱上的主轴由电机带 动高速旋转,安装在主轴上的偏心体随之转动,产生离心惯 性力,使可以自由振动的筛箱产生近似圆形轨迹的振动。 按支撑方式分为悬挂式和座式,按筛箱的运动方式分为 普通圆运动振动筛和自定中心振动动筛。
2.2.4 旋转筛
旋转筛是一个具有倾斜面的转筒。具有多种不同的 形状,广泛使用的时六角锥形转筒的旋转筛,俗称六角 筛。其转筒是由6块平坦的筛面组成,筛面有2-9°(通 常为4-7°)的倾斜角。平行的筛面可以是物料受到比 较强烈的搅动和冲击,筛分效率较高。 优点:运转平稳,没有冲击力和振动,转速较低, 不易损坏。不足:筛面的利用率较低,实际使用面积仅 占其总面积的12-17%,故显笨重,且体积庞大,动力 消耗大。现在已经是一种过时的筛分机械,逐渐被振动 筛等所取代。
3、筛分效率的测定:
在入筛的物料流中和筛上物料流中每隔15~20分钟取一 次样,应连续取样2~4小时,将取得的平均试样在检查筛 里筛分,分别求出原料和筛上物料中小于筛孔尺寸的级 别的百分含量α1和α3,即可求出筛分效率。
100 (α1 α3) η= (100 α3)α1
2.1.3 筛面构造
其过程是把物料放在具有一定孔径的筛面上进行摇动 或振动,使小于筛孔尺寸的物料颗粒通过筛孔,而大于 筛孔尺寸的物料颗粒留在筛面上,使物料分级。
通过筛孔的物料称为筛下料,留在筛面上的物料称为 筛上料,而进入筛分过程的物料称为筛分原料。 筛分原料都是由粒径大小不同的各种颗粒组成的混合 物,在实践中用颗粒的直径来表示。 筛分一般适用于较粗的物料,通常与破碎作业配合。 其特点是: 优点:设备简单,易于操作。 缺点:结果受颗粒形状和筛分时间影响。 适用范围:0.04mm~100mm的散粒。
2.4 筛分作业的任务与分类
1、独立筛分:当筛分产品作为最终产品供给用户使用时, 称为独立筛分。 2、准备筛分 当筛分是为分选作业提供不同粒级的入选矿物时,称 为准备筛分,如重选及磁选前的矿物筛分。在选矿过程 中,不同的分选设备有着不同的适宜分选粒度,并对分 选效果也有不同的影响。过粗的大块不能分选,过细的 微粒难以回收。
物料在分散前应充分分散;
1、干式超细分级设备
1)回转叶片型风力分级机
2)转子型风力分级机 3)MS型超细风力分级机
分子作用力强且只式瞬间作用于点、 线上,在整个区域内要持久存在;
对气流要进行整流处理,避免产生局 部漩涡;
分级出的超细颗粒应及时分出,避免 重复混合。
4)多次气流分级机:采用重复分级的方法。
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