固体物料分选学--溜槽分选

3-4圈完成。
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特
高 高 低 低别
密 密 密 密微
度 度 度 度细
细 粗 细 粗的
颗 颗 颗 颗颗
粒 粒 粒 粒粒
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17.6.2 影响因素
a 螺旋直径D，处理粗颗粒矿石时，螺旋直径 应该大一些，反之则应该小一些。
b 螺距h，决定螺旋槽的纵向倾角，处理细物 料的螺距一般比粗物料大。
c 螺旋槽横断面形状，处理2~0.2mm的物料， 断面采用长短轴比值为2:1~4:1的椭圆，处理 -0.2mm的物料，断面采用立方抛物线。
f 冲洗水量，采用椭圆曲线形槽底时，常在内 缘喷冲洗水提高高密度产物质量，采用立方抛 物线槽底时不加冲洗水。
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g 产物排出方式，采用椭圆曲线槽底的螺 旋分选机，通过螺旋槽内侧的开孔排出高 密度产物，在螺旋槽的末端排出中间产物 和低密度产物，采用立方抛物线槽底的螺 旋分选机在螺旋槽的末端排出三种产物。
螺旋溜槽具有较宽和较平缓的槽底，适宜处理
更细的物料。
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d 螺旋圈数，难处理物料可以增加螺旋圈数。
e 给料的浓度和给料量，采用椭圆曲线处理 2~0.2mm物料，固体质量分数10~35%，采用 立方抛物线处理-0.2mm物料，固体质量分数 30-40%。精选作业给料浓度40~60%。
给料浓度适宜时，给料量对指标影响不大。
低密度、粗颗粒 低密度、细颗粒 高密度、粗颗粒 高密度、细颗粒
析离分层后床层中颗粒的分布情况
沉积层：高密度微细颗粒与槽底粘结，形成高 浓度的类似塑性体的流层，其厚度增大后会影 响正常的分层，所以应该经常清洗沉积层。
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17.4 粗粒溜槽
演示
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17.6 螺旋选矿机和螺旋溜槽
溜槽绕垂直轴线弯曲成螺旋状。3-5圈螺旋槽 槽底在纵向、横向均有 一定的倾斜度
形成螺旋流：上层向下向 外，下层向下向内流动。
在相对水深h/H=0.57处为 分界点。
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物料分选包括分层和分带2个阶段。 分层：约经过一圈完成。分层结果：
特别微细的颗粒 低密度粗颗粒 低密度细颗粒 高密度粗颗粒 高密度细颗粒
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分带：分层后的不同密度颗粒，由于受到的流 体动压力和摩擦力的不同而造成。
在溜槽类分选设备中，浆体的流态属于弱紊流。 6
17.3.2固体浓度及流速沿槽深的分布 固体浓度沿槽深的分布主要取决于浆体浓度 和颗粒的粒度组成。
固体浓度分布：沿槽深的分布是上稀下浓， 但随着浆体浓度的增大和颗粒粒度的减小而 趋于均匀。
流速分布：由于固体颗粒的消紊作用，流速 沿深度的分布趋近于层流。
17 溜槽分选
借助于在斜槽中流动的水流进行物料分选的方法
根据处理矿石的粒度，溜槽可以分为：
粗粒溜槽：分选2~3mm以上的物料，选煤时可以 达100mm以上。
细粒溜槽：分选-2mm的物料。
矿砂溜槽：分选2~0.074mm的物料。 矿泥溜槽：分选-0.074mm的物料。 溜槽的突出特点：结构简单，生产费用低，操作 简便，特别适合处理高密度组分含量较低的矿石
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17.1 斜面水流的运动特性（自学） 17.2 粗粒溜槽的分选原理
分选过程：
①垂直方向上的沉降：粒度粗、密度大的颗粒 先沉到槽底，单层分布；细小、低密度颗粒呈 悬浮状态。
②沿槽底运动：不同颗粒按运动速度不同分离
颗粒在槽底运动时受力包括：
①颗粒在水中的有效重力
G0

d 3
6


g
2
颗粒沿槽底的运动速度 ②水流的纵向推力
Rx d 2 ud ,a v v 2
作用于颗粒上的平均水速
③法向脉动速度的向上推力
Rim ຫໍສະໝຸດ Baidud 2uim2
④水流绕流产生的法向举力Py 颗粒较粗、质量较大时——可忽略
⑤颗粒与槽底的摩擦力
F fN
3
颗粒沿槽底等速运动时，平行槽底方向的力平衡：
G0 sin Rx fN f G0 cos Rim Py
b 颗粒的运动速度随颗粒的自由沉降末速的增 大而减小，颗粒的密度越大，自由沉降末速越 大，沿槽底的运动速度越慢。
c 颗粒的运动速度随摩擦系数的增大而减小， 因而：改变槽底的粗糙度可以改变溜槽的分选 指标。
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17.3 细粒溜槽的分选原理
细粒溜槽中：物料呈多层分布，颗粒先在水流中 按密度分层，再按不同层的运动速度差分离。 17.3.1固体颗粒对液流流态的影响 由于矿物颗粒的存在，矿浆的紊动程度明显小于 清水。原因： a 固体颗粒的存在，使得一部分脉动速度的动能 转化成压能，用于平衡颗粒的重力。 b 固体颗粒的存在加大了矿浆的粘度，尤其是液 流的底部。
略去法向脉动速度向上推力Rim、法向举力Py， 得到颗粒沿槽底运动的速度公式
v ud,av v0 f cos sin
v0—颗粒的自由沉降末速
4
v ud,av v0 f cos sin
颗粒沿槽底运动的速度公式说明：
a 颗粒的运动速度随水流平均速度增大而增大
螺旋选矿机：螺旋槽内表 面呈椭圆形，螺旋槽内缘 开有精矿排出孔。
螺旋溜槽：内表面呈抛物 线形，产物都从底端排出
具有较宽和较平缓的槽 底，适宜处理更细的物料
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17.6.1 分选原理
液流一方面在重力的作用下 作回旋运动（主运动），另 一方面，在离心力的作用下 在横向作环流运动称为横向 二次环流（副流）。
上层低密度颗粒：受到的水流推力大，由于不 和槽底接触，受到的摩擦力较小——纵向速度 大——离心力大——移向外缘；横向二次环流 方向指向外缘。
下层高密度颗粒：与槽底直接接触，颗粒密 集——摩擦力大，离心力小，二次环流方向指 向內缘。
低密度颗粒逐渐外移，高密度颗粒逐渐内移，
从而使颗粒在螺旋槽的断面上展开成带，大约
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17.3.4 不同密度颗粒在细粒溜槽中的分层
表流层：颗粒呈悬浮状态， 决定设备的粒度回收下限。
悬移层：初步分选和运输低 密度颗粒。大量固体颗粒悬 弱紊流浆体流结构
浮，大尺度旋涡使得中下层颗粒之间进行交换， 即高密度颗粒交换到下层，而低密度颗粒交换到 上层，经过一段时间的运行以后，悬移层中将主 要是低密度颗粒。 流变层：主要是析离分层。不存在涡流扰动，固 体浓度很高，速度梯度很大，主要靠层间斥力维 持颗粒松散，发生析离分层(同密度：上粗下细)8。