高效旋流器

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磨矿分级旋流器的研究

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磨矿分级旋流器的研究

发布日期:2017-06-03 作者: 点击:

分级旋流器


磨矿分级作业是矿物加工工艺中极其重要的生产环节,分级效率的高低,不仅影响系统处理能力, 而且分级产品的粒度组成也严重影响后续选别作业指标。近年来随着选矿规模大型化,旋流器在选矿 厂的应用也扮演了越来越重要的角色。

但是有两个比较突出的问题:一是如何应用旋流器完成粗颗 粒的高精度分级;二是对于细颗粒分离的小直径旋流器,如何提高其处理能力,从而满足大型化的要求。从旋转流分离理论入手, 根据固体颗粒在内部流场的运动轨迹以及沉降规律,成功开发了适宜于粗颗粒分级的柱状旋流器和适宜于髙浓度细颗粒分级的多锥体旋流器。

众所周知,旋流器是一种高效分级设备,它具有结构简单、分级效率高、占地面积小等优点。由于其 干扰沉降分级的特性造成溢流中携带低比重的大颗 粒(溢流跑粗)以及底流中夹带高比重的细颗粒(沉砂夹细),溢流中携带的贫连生体影响了精矿品位, 沉砂中细颗粒过磨造成选别作业困难或金属流失, 因此寻求大幅度降低“溢流跑粗”或"沉砂夹细"的 程度是旋流器研发的目标。

粗颗粒高精度分级

一段球磨排矿粒度粗、浓度高、 并含有大颗粒矿块,矿浆颗粒具有沉降速度快的特点,由泵输送到旋流器中的矿浆快速沉降分离,完成整个分离过程仅需数秒,传统的柱锥结构在矿浆进 入锥体部位时已经处于非常髙的浓度,由于颗粒迁 移阻力增大,此时粗颗粒中夹带的细颗粒不能进入 到内旋流(或溢流)中,因此粗颗粒分级用旋流器往往呈现以下几种状态:(1)循环负荷高;(2)沉砂中高品位细颗粒含量高(反富集);(3)沉砂往往以高于80%的重量浓度排出,当 进料压力或浓度发生变化时沉砂嘴易堵塞。

细颗粒高浓度分级

由于分级粒度与旋流器直径有关,直径越小,分 级粒度越小。当选矿工艺要求磨矿粒度-325目 90%~95%的时候,根据分级粒度计算公式,需用直径 150~250mm小规格旋流器方能达到粒度要求。该规格旋流器处理量仅在25 ~50m3/h。对于大规模选矿厂需要几十台旋流器并联方可满足处理世要求,并联组合旋流器组不仅占地面积大、检修维护困难,而且由于大型矿浆分配器设计不合理、加工偏差 等因素导致矿浆分配不均匀,各单体旋流器工作状 态不一致,溢流粒度组成变化大。

如何尽可能将沉砂中已经沉降的细颗粒 充分返回到旋流器内旋流中是解决问题的关键之一。通过增加矿浆切向速度,强化顆粒运动行为,实现这一目标是可行的。

柱状旋流器的结构对旋流器内部流场 进行模拟,发现在柱体上部旋流器浓度呈较规 则的轴对称形状广但在底部由于物料向下 运行时受到边界阻力,物料转而向上运动,向上运行 过程中,又受到上部矿浆向下运行的阻力,因此柱段 下部靠近沉砂口的附近存在循环流,固相颗粒在循 环流中聚集而形成一个环流状流化床,粗粒径的颗粒可穿过该流化床进入沉砂,经松散后的细颗粒通过内旋流进入溢流,从而减少了细粒级在旋流器沉砂中的排出数世,降低循环负荷、提高了设备的分级效率及球磨机的处理。

实践证明:大直径旋流器通过改变锥体结构形式,可以达到小直径旋流器分级粒度要求。1台 Ф350多锥体旋流器的处理量可以与3台Ф250旋流器相当,溢流粒度与分级效率稍优于原旋流器指标。

分析认为原旋流器组的矿浆分配不均导致其分级精度不高,为此建议旋流器选型设计时应尽可能 使用大直径旋流器(在满足分级粒度前提下〉,减少开启台数。

多锥体旋流器的研制成功显示出以下优势:细颗粒分级设备大型化、节能降耗、减小占地面积、降低投资费用、维护检修方便。

柱状旋流器和多锥体旋流器内部流体流场的研究是对旋转流分离理论的丰富和发展。研制的 新型设备是近年来对传统柱锥旋流器所作的较大改进,其新颖的结构形式、优良的性能指标,受到用户的首肯。

柱状旋流器底部颗粒的流态化运动状态是降低返砂负荷、提高返砂质量的根源,内部容积的增 大为颗粒分级提供了足够的空间和时间。大量实践 数据证实该结构旋流器为粗颗粒高精度分级工艺提 供了可能,并大幅度提高了粗粒级分级效率(5 ~ 15 个百分点)、降低反富集(沉砂品位降低1个百分点 左右),以及提高系统处理量。

尽管通过模拟计算获得了新结构旋流器内部压力分布、速度分布、浓度分布等规律,寻求到结 构设计的优化匹配原则,但目前也仅限于定性的描 绘其分离规律。由于所针对的分级物料特性及要求千差万别,为取得较为满意的应用成果,加强个性化设计计算还是非常有必要的。 

烟台鑫洋矿山设备有限公司始终坚持“不断创新、满足用户需求”为宗旨,在发展和革新旋流器技术的基础上,吸收和借鉴国外先进的尾矿干排经验,经过多年的实践和不断改进,主营产品有分级旋流器电厂脱硫旋流器,高效旋流器等。公司始终按照“质量、创新、服务”的经营理念,本着“客户永远无小事”的服务理念,崇尚“求精、务实、高效、诚信”的工作作风,真诚服务于用户。


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