【doc】分级水力旋流器工作效率之提高

【doc】分级水力旋流器工作效率之提高 分级水力旋流器工作效率之提高 分级水力旋流器工作效率之提高 [苏]A.r.JIoaaTt/'H 水力旋流器现有的工艺计算是根据分级 粒度给定时,必须保证生产能力的观点进 行的,而不是考虑訇种比较方案的分级质量 (1].但是,分级过程的特性不仅仅是分级 粒度,而且还有分级效率或精确度. 水力旋流器的分级瞌线用罗津(PO3nn) 一 拉姆列尔(Pa~maep)关系式表示, 即: ,倪砂=l—exp[1—0.693(d,/d5.)] 式中,参数m表示分级精确度(2]. A?林奇(JTnH?)关于m仅取决于分级 矿物的特性,而不取决于水力旋流器尺寸和 几何形状或规定条件的观点,还未被证实. 因此,JT?P?波里特(IEaHTT)(3]在分析了 大量数据后得出,主要是下列两种因素影加 着水力旋流器的分级精确度:液流的分级参 数和矿物在水力旋流器内停留的特性时间之 比,即DLf~/Q,式中,L涡流一游离涡流之 长(卸料日间距). 一 定矿物的产品容积产量和采用的水力 旋流器的窑积产量,主要取决于沉砂和入日 的矿浆压力之比,即d沉砂/d溢流.而且这些 量是极值的关系. 在分级参数保持不变的情况下,分级层 矿物的停留时间对分级精确度起有利作用. 目前,在离心分级理论中,有一些达到 最高分级效果的水力旋流器最佳设计尺寸比 的通用表达式. 根据离心力场颗粒分离的分级概念,分 级粒度随水力旋流器直径减小和总高度(长 度)增加而减小.于是,圆柱部分的高度就 具有重要意义.这个问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 在苏联的文献中略 有阐述 苏联正在崩造圆柱部分短的水力旋流 器,圆柱部分的高度与其水力旋流器直径之 比为o.6一O.8. 同时,一些国家的"维姆柯,"克莱 布斯,"莫兹里"等制造厂正在制造分级 磨碎矿物用的,圆柱部分的高度不同的水力 旋流器.加长是中,小直径水力旋流器之特 点.搿寸加圆柱的大直径水力旋流器则无此特 点. 苏联的加长水力旋流器初步工作经验也 证实其工作效率较高.因此,将糊状含盐的 粘土悬浮液脱泥时,采用D=750mm的加长 水力旋流器,比采用D:500ram的标准水力 旋流器的效率要高(4].就详细研究的情况 而言,存在着一个锥角20.,适合于L涡流: D=5.5—6.5比值的水力旋流器最佳高度. 很显然,这样的加长水力旋流器可在倾斜状 态工作. 水力旋流器的加长也促进其生产能力提 高,因为生产能力由旋流器的容积决定.对 D=500mm的水力旋流器来说,生产能力增 加约40%.加长水力旋流器的容积生产能力 的增加,是与关系式L祸流/(2.7D).?的 值成比例的[5]. 同时,为了提高生产能力,增加水力旋 流器圆柱部分的长度,比增加其直径较为合 适,这是有充足理由的,因为入13速度相同 时,直径大的旋流器分级效果差. 根据文献(6]的数据,将阿尔玛雷斯克 (AaMaa~zczcatt)铜选厂r75-圆柱部分 由400mm~l长~800mm,在磨矿系统分级 效率同时增加的情况下,促进了其容积生产 能力成倍增加(尽管铜选厂普通的rU一75 选矿机械--21—— 圆柱部分可能未达到最理想的工作效果). 奠兹里制造厂列出了将5o%粒度为 , 0.053mm粒级的矿物脱泥时,标准的厂U一 12.5水力旋漉器和圆柱加长至320mm的水 力旋流器的工作对比数据如下: 标准的 生产能力,m/hl8.0 溢流中+0.053 1"11I1"1粒级的含量5.0 d56,18.5 d75,23.5 加长的 22.0 1.9 i3.5 18.5 当生产能力同时增加到22时,得到最 好的质量指标一溢流中粗粒台量和分级粒度 都降低. 到目前为止,依据分级条件调整改变旋 流器的几何形状一圆柱部分的高度和锥角一 的各种工艺观点,已为人们所知[7]. 同对,许多研究人员却认为,增加圆柱 部分的长度对水力旋流器的生产能力与生产 工艺指标影响不太.Q=f(L涡流.?")是 由回归关系[2,3)得出的相关关系式. 文章作者C8]查明,锥角10—3O.和圆柱 部分的高度与直径的比为1至4时,直径为 40mm至1OOmm的水力旋流器容积生产能力 与圆柱高度关系不大. 着名水力旋漉器研究者(93的试验也证 实了圆柱部分的高度对锥角由l0.至6O.和压 力由0.02至0.8Mpa范围的水力旋流器生产 能力的影响是微弱的. 但是,这些的试验条件是,水力旋流器 的总高度(长度)随其圆柱部分的高度增加 而增加.当水力旋流器的总高发保持不变 时,加长圆柱(圆锥相应缩短时)使水力旋 流器生产能力有所下降.尽管水力旋流器容 积及其工作面太小都增加了,但这种情况仍 然出现.作者(9]以商圆柱和短圆锥水力旋 流器的介质太循环效果来解释此情况下其水 力旋流器比短圆柱和长圆锥旋流器生产能力 的降低. 建议按试验考虑到的水力旋流器主要绪 构参数关系[1O]来计算按矿浆计的水力旋流 器容积生产能力,d11"1./min: Q=(3.5—0 ,0 ,旦?垫 D+l0 c一—:,a^料a溢x ×[(1一旦盐)(1一掣)]..×UU ×(1OP)(I) 式中,1"I:0.467(D/d^辑).?"} D一水力旋流器直径,cm;L圆柱,圆柱部 分的高度,cm;L祸流一游离涡流长,c; d^料一给矿管直径,c;d溢流,溢流管直 径,cjP一给矿与溢流间压力损耗, lOPa. 不同作者提供的40种试验关系式是否适 用,应通过生产能力的推导计算评价.根据 式(1)得最小误差(约5),由式(1)看 出,水力旋流器,给矿管和溢流管的直径, 压力对生产能力影响较大,而圆柱,涡流的 尺寸对生产能力影响较小. 但是,水力旋流器高度改变不仅影响生 产能力,而且还影响分级粒度和分级效率 E?里尔德日(JIH?b?),厂?特拉文斯基 (TpaBmacxaf~),C?剐德那尔斯基 (t~eaaapcK?n)指出,水力旋流器的分 级粒度dsa是游离涡流长的画数,即d.= f(?涌).Yl?波里别(???TT)Ar 林奇(??H)和T?拉奥(Pao)的相关关 系式得出与此函数相近的函数,即ds.=f (L祸流.?.0). 按A-H?渡瓦罗夫(HoBapoB)的见 解,边界颗粒太小与H成反IZ,这里H一 水力旋流器总高度[113. 这样一来,这些研究人员对水力旋流器 的任意加长导致其分级粒度下降的看法是一 致的. 同时,取得了关于水力旋流器总高度保 一 22—1989年ga期 持不变时,其分级效率与圆柱高度(I, 4.50范围)或圆锥长度(10—30.范围)无 关的数据. 文献[12]的作者提出了这个观点,并取 得了证实它的试验数据,即由于改变圆柱部 分的高度或圆锥角度而改变水力旋流器高 度,对水力旋流器工作指标产生同样影响. 最近,提出了一个大体上分级用平底圆 柱水力旋流器和排砂用中心圆锥C1H4r.T的 小型水力旋流器(圈1).其游离涡流高度 约2.5D. 图1AKB~'I连厂(联邦德国)的床层 循环圆柱提力旋流嚣一CBC 制造厂的水力旋流器 根据文献[13]的数据,直径200mm的 这种水力旋沆器,可按d分级范围,由JStL 至300p-粒级,原矿矿浆的稀释无变化条件分 级矿物.一 游离涡流高度(或溢流管没入深度)是 CBC制造厂水力旋流器调整分级过程的重 要因索.此高度影响着循环的矿物床层的容 积. 有一些使用类似的水力旋流器的较好的 例子,这些旋流器用于0.4ram--40~粒级的 稀有金属矿物的磨矿细粒分级[14]. 用锥角口=60的水力旋流器选煤时发 现,溢流中密度为1.O5至J.2g/cm的颗粒 台量,随L圆柱:D由1增加至1.6而一律下 降,同时,密度1.42g/~m.的颗粒含量,在 L硅.D=1.27范围内最多[15j. 适合于选矿的水力旋流器,本文作者确 定,其圆柱部分之长,在I.5—2D范围内为 最佳.在这种情况下(选矿水力旋流器在沉 砂出量少,即圆锥内沉砂堆积多的情况下工 作),水力旋流器过多的加长导致圆锥内矿 物床层的颗粒速度下降,无论是选矿效率, 还是分级效率都有所降低[16]. 按工业试验数据,直径350和500ram的 选矿水力旋流器溢流管没入深度的变化,有 影响分选效率的极值特性,况且此特性与溢 流管直径有关[16]. 要估算水力旋流器的高度(由于圆柱或 圆锥)改变时分级过程的效率,应分开课 题,采用一系列水力旋流器研究这些课题为 宜;浓缩,细粒脱泥,分级或选别. 我们将详细研究在直径50mm(锥角 20.)标准的和加长短锥的水力旋流器内 分级磨碎的石英颗粒产品时所取得的试验数 据.总高度相同时,水力旋流器应圆柱部 分的长度和圆锥太小相区别. 给矿管直径lOmm,溢流管瓤沉砂管的 直径都是可变的.入口矿浆压力0.06MPa, 矿浆的固体浓度为l5,生产能力为14一l8 dm/min. 对比试验(图2)结果证明,沉砂质量 相同和较好时,在加长短锥水力旋流器内可 得到较纯净,很少有大颗粒的溢流水. 就对比的水力旋流器而言,沉砂中颗粒 析出浓度是不同的 我们将通过导数d,j,dY沉即颗粒回 收率与沉砂出量的关系曲线在弯曲段之前的 斜度,来评定沉砂中颗粒的析出浓度. 加长短锥水力旋流器沉砂中的粗颗粒析 出能力较强,且颗粒析出率相同,.比锥角 2O.的标准水力旋流器析出效率少三分之一 至二分之一. 据我们看来,在对比的水力旋流器内存 在一个矿物床层的这一特性,是分级时取得 较好的相似效果的主要原因.当离心力场强 选矿机械一23— 沉廿出t,% 2对的取旋流器粗,细粒绒 分扭曲线 1,+0.2mm粒组 2,一0.04mm粒级 a,FU一5O水卉旋流嚣 6,加长水力旋流器 圈3分缎水力旋泣器工作示意图 a,锥角2O.的标水力旋流器和锥角 9.的加长短锥 6,水力旋流器 度相同时,可以假设在两个水力旋流器内矿 物床层的容积是一样的(囤3). 在标准的水力旋流器内,圆锥的太部分 充满了密实的床层.结果,在水力旋流器 (带气柱的)正常工作时,这个上升的气牲 部分在圆锥内穿过,其侧面与密实矿物床层 的下沉颗粒相接触. 在加长短锥水力旋流器内,气柱与矿浆 的悬浮(即较小)颗粒相接触,结果,到溢 流中的床层最大颗粒的机械吸附明显下降. 此外,游离涡流长增加,也就是说,被上升 气流附着的颗粒离心脱水条件实质上得到改 善. A-H?波瓦罗夫(12]指出,取得的结果 是水力旋流器颗粒分级的最后阶段一上升溢 流分级重要性的间接证明. 加长短锥水力旋流器显示出的优点,将 在沉砂出量很大(约5O一6O%),即圆锥的 沉砂明显过负荷的条件下,突出地表现出 来. 在圆锥内扩散,密实,稍有移动的矿物 床层未形成的条件下,稍能看到分级效率的 差异. 这些结论是在氟化精矿分级时,高度 (长度)相同的标准的翔直径50mm的加长 短锥水力旋流器内,通过试验得出的. 对入口压力0.O4一O.05MPa,沉砂和溢 流的出量不同,以及原矿浆(由3至18:1) 的稀释不同的分级条件进行了研究.要按一 0.05mm粒级的变化进行估价.由囤4看 出,用加长短锥水力旋流器在沉砂出量的整 个范围内,尤其是在沉砂出量少fGo--ro% 范围内,分级矿物效果更好. 当加长短锥水力旋流器沉砂出量较少 时,矿泥很少进入沉砂. 重要的是,当矿物在锥角2O.的水力旋 流器内堵塞圆锥的时候,对在加长短锥水力 旋流器内得到较少的沉砂出量的复杂性,没 有引起重视. 在加长短锥水力旋流器内所得到的溢流质量 (按其一o.05mm粒级含量计)实质上比锥 角20.的水力旋流器高. 图5表示的是,在根据溢流出量的对比 水力旋流器内,按留肯(JI?oE)见解 用一0.05mm粒级来分级的效率变化曲线. 试验是在矿物稀释不同的情况下进行的.加 长短锥水力旋流器较之同样长一4O%以上溢 — -24一l989年第3期 蕾爵堪癣轻乎颦婷薷 流出量范盈的标准水力旋流器的高效特性显 )水 得更突出.过程的最高效率(80以上 平实际是相同的,并恰好在4E一5O的溢流 出量范围. 这样一米,如长短锥水力旋流器在较大 出量范围内,即此范围较稳定,则能达到高 效分级.在机砂出量较少的加长短锥水力旋 流器内更好的分级,过毕竟是主要的. 如果分析对比的水力旋流器内的分级粒 度的变化(图6),能得出相似结论. 图4不同水力旋流器的分级指标 (按一50#枉级计) l,含量2,回收率 a,锥角20.的标准水力旋流器 6,加长短锥水力旋流器 减小锥角一适合于分级磨碎矿物的结论,在 所得结果证明,相对比的水力旋流器分 级的粒度是不同的.从沉砂(溢流)出量看, 粒度变化的总特性相周时,沉砂出量越多, 分级粒度就越小一对加长短锥旋流器来说, - 鼍 鞋 图5根据溢流出量的不同承力旋流器分级 效率变化曲线(按一50?拄度计) l,厂U一50标举力旋流器 2,加长短锥水力旋流器 图6分扭标堆乖力旋流器(1)和同一高度 的分级加长短锥水力旋流器(2) 分级粒度的变化曲线- 这种关系曲线从整体上终究是比较适用的 (见图6,曲线2).水力旋流器沉砂出量相 同时,在加长的水力旋流器中可保证最小的 分级粒度.在处理不太稠密的矿浆时,这种 特性则表现比较突出. 这样一来,A?M?福米内(中o?HH?n) 关于只是水力旋流器总长度(高度)对过程 有影响的结论和通过某种途径一加长圆柱或 (下转第37页) 选矿机械一2一 (f)150ram旋流细筛用于新冠采选厂 三段磨前的试验 云南锡业公司新冠采选厂王克宽 前言0…305mm两种规格.设备结构见示意图. 4,150mm旋流细筛系北京矿冶研究总 院研制的新型细筛,在湖南桃林铅锌矿,浙 江东风萤石矿等单位投产使用后,效果较 好.新冠选厂砂矿系统矿量大,三段磨前采 用4.5m分泥斗分级脱泥,分级效率低 (仅30左右),沉砂产出率大(占入磨量 87%左右),因此磨机过负荷,磨不细且通 粉碎现象严重.该段磨粒度要求为0.15mm, 而给矿中+0.15mm粒级产出率仅占23%左 右,欲采用150mITl旋流细筛于三段磨前, 减少入磨量,避免过粉碎,于1984年12Y]进行 了试验,现将试验结果分述如下? 一 ,设备简介设备结构示意图 4,150mm细筛是在旋流器中装有特制1,给矿体2,固定法兰3,圆柱体 的圆筒筛篦,筛篦由1010~龙压制的,长4,中法兰5,面筛篦6,筛下筒体 450mm宽150mm的矩形平面卷成150×7,圆锥体8,沉砂口9,溢流排矿体 150m1"/3圆筒筛篦,筛条断面呈楔形,筛隙有10,澄流管11,12,13,阀门14,15,压力表 -—一 ?-坤一自-—抽一----er---—? (上接第25页)目前的工柞中没有证实. 需指出,圆柱部分的高度对选别短锥水 力旋流器分选效果的影响,较之分级水力旋 流器不同.在圆锥部分的较流动和较多孔的 矿物床层现象的发展使过程复杂化[16]. 溢流管没入深度是选别水力旋流器主要 工作参数.但是,这些问题属另一方面问题 一 属在离心设备内颗粒的主要按密度分选的 阀题,是独立的研究课题. 应注意,在带选别圆)锥或平底)水力 旋流器中,分选差别很大以至排除颗粒大 小,形状的影响的多矿矿物时,与长锥水力 旋流器对比,将明显影响按密度进行的选别 一 — ?—?—?——一—一自一自—一— 效果. 这种效果通常能使溢流中重矿物减少和 沉砂中重矿物的大量聚集.如果这些效果不 理想(重颗粒未从沉砂中析出的fjj路磨矿, 分级循环),就不应使用属于分级水力旋流 分器的选别圆锥部分.但是,这里类似的选矿 效果是有益的(粘矿脱泥,得到选别的沉 产品)或无用的(单矿物或极细粒浸染矿薅 的分级),靠加长圆柱和使用短圆锥来提高 分级效率是有益的. 参考文献(略) 张秀玲译自《l1BeTHHeMeTaJI,rtH~ 1988年,第805周芝萍校 一 37一选矿机械