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旋流器是礦山選礦作業中非常重要的一種分級設備,也可以用來進行濃縮脫水。其工作原理是通過離心力和重力的作用,將粗重的顆粒物質旋轉向器壁,最終形成沉砂,較小的顆粒物質隨液流向上運動,最后溢流而出。水力旋流器在礦山中如果不能得到合理的應用,會直接影響其工作效率,一般情況下,影響水利旋流器工作效率的因素主要包括九個方面。
水力旋流器在選礦作業中工作效率不理想應如何解決??
影響水力旋流器工作效率的9個因素:
1、旋流器的直徑
水利旋流器的直徑大小是影響其工作效率的一個重要條件,直徑越大的水力旋流器其生產能力和分離粒度也越大。
2、旋流器的錐體角度
水力旋流器的工作效率隨旋流器錐體角度增而減少,因為,水力旋流器錐體角度越大其阻力就越大,從而影響其生產能力。
3、旋流器入料管直徑
水力旋流器入料管直徑的大小對其處理能力和分級效率都有一定的影響,一般入料管的直徑越大其處理能力也越大。
4、溢流管直徑和壁厚
水力旋流器當進口的壓力一定的情況下,其溢流管直徑大小和壁厚與其生產能力成正比。
5、進料口的形狀和尺寸
一般旋流器的進料口的切面形狀主要分為圓形和矩形兩種。進料口能將直線運動的液流在柱段進口的地方轉變為圓周運動。因此旋流器的進料口形狀和尺寸直接影響著其生產能力和分離效率。
6、旋流器底流口直徑
旋流器底流口直徑越大,其分級粒度就越細,不過其生產能力隨其底流口直徑增大而增大。
7、旋流器內表面粗糙度及裝配精度
一般情況下,水利旋流器的內表面粗糙度及裝配精度對其生產能力和分離效率的影響并不大。
8、旋流器的進料粘度
通過實踐證明發現水力旋流器的生產能力會因進料粘度的提高而增加。
9、底流口直徑和溢流口直徑之比
底流口直徑和溢流口直徑之比叫做錐比,錐比是旋流器設計的重要參數,一般情況下,水力旋流器的錐比越大,其分級粒度就越小。
水力旋流器上部是一個中空的圓柱體,下部是一個與圓柱體相通的倒錐體,二者組成水力旋流器的工作簡體。圓柱形筒體上端切向裝有給礦管,頂部裝有溢流管及溢流導管。在圓錐形筒體底部有沉砂口。各部分之間用法蘭盤及螺釘連接。給礦口、筒體和沉砂口通常襯有橡膠、聚氨酯、碳化硅或輝綠巖鑄石,以便減少磨損并在磨損后更換。
水力旋流器?的工作原理:利用強 力的離心力來實現混合物在高速旋轉下的分離。例如經典的靜態式水力旋流器,利用外部壓力把進料混合物以較大的速度推入旋流器內部,由于該混合物是順著旋流器的切向運動的,這將促使液體沿筒壁作旋轉運動,一般把這種運動稱為外旋流。外旋流中的顆粒受到離心力作用,如果它的密度大于四周液體的密度,它所受的離心力就越來越大,一旦離心力大于因運動所產生的液體阻力,顆粒就會克服這一阻力向器壁方向移動,與周圍液體分離,到達器壁附近的顆粒受到旋流器上方液體推動,沿器壁向下運動,到達底流口附近匯集成為稠化度較高的懸浮液,從底流口排出。分離后的液體旋轉向下繼續運動,進入圓錐段后,因旋液分離器的內徑逐漸縮小,液體旋轉速度加快。由于液體在產生渦流時沿徑向方向的壓力分布不均,越接近軸線的地方越小而至軸線時趨近于零,成為低壓區甚至為真空區,導致液體趨向于軸線方向移動。同時,由于旋液分離器底流口大大縮小,液體無法迅速從底流口排出,而旋流腔頂蓋中 央的溢流口,由于處于低壓區而使一部分液體向其移動,因而形成向上的旋轉運動,并從溢流口排出。
水力旋流器在選礦中主要用于:①重介質旋流器是常見的重介質分選設備。②在磨礦回路中作為分級設備,尤其是作為細磨的分級設備。③對礦漿進行脫泥、濃縮。分級機效率越高,返砂中含有的粒度合格產品越少,磨礦過程過粉碎現象越輕,磨礦效率也越高。反之,效果相反。分級效率與礦石性質、分級設備的類型和操作條件的影響有關。目前生產中采用的分級機分級效率都不高,一般為40百分之~80百分之。因此,改進分級設備提高分級效率為目前強化磨礦作業的重要方向之一。
影響水力旋流器分級效率的因素有:1、圓柱形筒體直徑和高度。此直徑增 大,可提高處理能力,但溢流粒度變粗,反之亦然。圓柱形筒體的高度對礦漿在旋流器中的停留時間及分級效率有影響,但過高或過低都不好,一般為直徑的0.6-1.0。2、給礦口直徑。此直徑通常為旋流器直徑的0.08-0.25,大于此值可提高處理量,但分級效率低,給礦口還往往制成矩形的。3、溢流管直徑。一般為旋流器直徑的0.1-0.4,可用來調節溢流和沉砂的相對產率。溢流管直徑增 大,溢流量增加,溢流粒度變粗,沉砂中細粒減少而濃度提高。旋流器的處理量與懸浮液循環量及原料煤的性質有較大關系:相同的液固比時,循環量增 大,處理量也將增 大;當原料煤粒度大,可選性好時,處理量就大;當原料煤粒度細,可選性差時,處理量就小,此時可適當提高入料壓力來改善分選效果。
增大分選機單位處理量會增加物料的干擾分層,故顆粒分層速度減慢,使產品受污染。塊煤重介質分選機的單位處理量,一方面決定于槽寬和排矸輪的提升能力;另一方面同原料煤的性質有很大關系,一般每米槽寬每小時能處理70 t原料煤。當原料煤粒度大,中間煤含量少時,每米槽寬每小時處理量可達130 t—140 t;當原料煤粒度細,中間煤含量多時,物料的分選速度減慢,處理量降低。