圆柱旋流器的研究.pdf

围穆 穆 、． 嚣 圆柱旋流器的研究 中南工业大学 许蕾驷 【 摘 要】研究了圆挂形旋流器的结构参数对分级效率的影响．井与圆锥形旋流器散了对 比 ． 同时还 研究了相同角锥比对，旋壳器沉砂管直径和益斑管直径的乖 同龃台 ． 分离粒度 ， 分配曲鳗和分锻效率的变 化 ，流 量 比对 j } 级效 率的影 响． 关键词；分级效率分离粒度分配曲线可能偏差角锥比流量比 大锥角旋流器多用于细粒矿石的富集， 大锥 角圆柱形旋流 器用 作分 级也可 以得 到较 高的分级效率，在磨矿回路中使用圆柱旋流 ， 、 器分 级，可 以减少循 环负荷和 降低有用矿 物 的 过粉 碎 。 荽 1 试验装置和试料 试验用 的圆柱旋 流器 为 5 0 mm和巾1 0 O mm。对 比试验 用的 圆锥旋 流器为 7 5 mm和 1 O 0 m m，锥角2 O 。 。 矿浆经砂泵进入 旋流器 后排进 搅 拌桶 形成循环。矿浆 流量 用 电磁流 量计和截取法计量。 试料分 别用地中海 白钨矿、柿竹园多金 属 矿 ，石英 砂矿和珊瑚 钨矿泥，四种试料的 粒度 l ～2 0 0目 分 别为8 7 ． 6 、7 4 ． 9 3 ％ 、 8 5 ． 4 2 和8 8 ． 2 l 。 产品的粒度分析；地中海 白钨矿柿竹园 多金属矿采用激光粒度分析仪分析，珊瑚钨 矿泥和 石英砂 矿用 筛析和水析 。 2 圆柱和圆锥旋流 器分级效率的比较 图 1 是珊瑚钨矿泥用 l O O mm圆柱旋流 器和 7 5 mm圆锥旋 流器在不 同 沉 砂 管直径 时分级效率的比较，图 2 是地中海自钨矿用 ] O O mm的圆柱旋流器和圆锥旋 流器分 级效 率的比较以及石英砂矿用 ] O O m m圆柱 旋流 器和 7 5 mm圆锥旋流器分级效率的比较 参加试驻的有宽中伟，庞 先澄，李毅荨 沉砂管 直径 ， T 邮1 。 圈T 珊瑚鹤矿泥分级效率的比较 l l O 0 n m圆拄施滤器I 2 V S mm哑锥旋瀛器 3 5 7 0 l 1 3 ￡ 甘 堡 璺 1 图2 糟中 海 白钨矿和石 英砂 矿用分 援效率曲比较 I 、2 一分别却5 mm圆锥和 l O o mm拄旋流器分级石英砂 矿 I 3 、4 一分别为l o o mm挂旋汽器分投地中海白钨矿 职柱旋谎器的研究许德鼹 一 3 9 一 丫 卜 弓 v *簧 维普资讯 鬟 错 钆 叁 避 沉砂管直径 ， m 。晏 似 圈3不同沉砂警径 时，沉砂 产 率 和 沉砂 中 一2 4 ,u rn含 量 的比较 l 一3 一 分别 为 ,l o mm圜锥旋 流 器 的 沉砂 产 牢 耜沉砂 中 一2 4 m台 量 t 、{ 一分别为 1 o 0 mm圆柱旋惋器的沉砂产 牢 和沉砂 中一2 a m含羞 从图 1和图 2可 看 出， 当圆柱旋流 器 的沉砂管 比圆锥旋 流器的 沉砂管稍大 角锥 比稍大时， 圆柱旋 流器 可 以得到 比饲 锥 旋 流 器高 的分 级效率 。圆锥旋 流器在 正常工 作 时 ，由于 沉砂的喷 出压 力较大， 负粒级颗粒 随流体喷 出沉砂 日的数量 较多是造 成圆锥旋 流器分级效率不高的一个重要原因。在大锥 角的 圆柱 旋流器中，矿浆在 筒体的下部船 形 成旋转 的高浓度的粗 粒悬 浮体 ，沉砂的喷 出 压 力较 低， 负粒级不容易进 入沉 砂， 因此 可 以提高分级 效率 。 图 3是 1 o o mm的 圆柱 和 圆锥形旋 流 器分级地 中海 白钨矿在不 同的 沉 砂管径 时， 沉砂产率 和沉砂中负糙 级 一2 4 含量的对 比。在 沉砂管直 径 和其 他条 件相同时，圆柱旋流器的沉砂产率比圆锥旋 流器 的少 很多， 负粒 级含量 约少 一半。在 圆 柱和 圆锥旋 流器各 自达 到最 高分级 效 率的条 件下 见图 2，沉 砂管直径前 者 为1 o mm后 者为6 ． 5 ram， 圆柱 旋流器的沉 砂产 率及其 中的 负粒级含量也 比圆锥 旋流器的少很 多。 表 1是 圆柱和 圆锥旋 流器分级地中海 自 钨矿各 自达到最 高分 级效率时 ，各粒级在沉 砂中的分配率和溢流粒度的比较，可见负粒 级在 沉 移中的分 配率，圆柱旋 流器比圆锥旋 流 器的要少，而粗 粒级在 两种旋 流器沉砂中 的分配 率 或在溢 流中的分 配率 相 近，圆 柱旋 流器 的溢 流粒度 并未变粗 ，溢 流粒度 与 圆锥 旋流 器的相近， 因此 圆柱旋 流器的分级 效率比圆锥的要高。 裹 l 沉砂 中啦氧 分巨率 曩溢沭 的被虚组戒 醯廑 m， 一1 2 1 2 --2 4 J r 2 4 3 2 3 2 ～4 8 4 8 8 4 6 4 9 6 9 6 舟 _ 和 l 聊 柱 l } ， 9 3 2 1 ． 蚰 T 8 ． 8 9 9 3 ． 3 【 9 5 ． 2 9 。 9 ． 8 l 0 0 分 级 壤 率 嘶 ’ f 圆锥 1 9 2 “ 4 2 9 ． 6 5 8 3 ． 5 B 9 3 ． 3 7 9 8 ． 7 7 9 9 ， 8 5 i 0 0 l个别 3 日． 9 B 5 1 ． 4 6 4 ． 9 3 ． 7 7 1 ． T 5 【 ． 2 6 一 磕 流 雄 度 组 成 I 暇 柱 累 计 3 6 ． 9 6 8 8 ． 4 2 “9 3 ． 3 2 。 7 ． 。 9 9 8 ． B 4 l 0 o 一 7 ． 0 5 嘶 I 个 别 3 8 ．7 4 5 【 ． T 9 7 5 4 ． 3 8 0 ． 3 6 一 一 l 锥 计5 8 ． T 4 9 0 5 3 9 5 ． 2 8 9 9 ． 6 4 1 0 0 一 一 7 3 ． 8 3 圆柱长度对分级效率的影响 表 2列出机 O 0 mm圆柱旋流器的 圆柱相 对长建 相对于直径与分级效率和沉砂中 负粒鐾 一2 4 m 含量的关系，适当增加 圆柱长度，分级面相应要 增 大 ， 分级较完 善， 淀 砂中 负粒级含量 较低．但 圆柱过 长， 矿浆从给 矿 口回旋 至 简体下部 的压 力损 失过 大， 筒体下部悬 浮体旋转 的能量就 不足，不 易稳定，并且悬浮体内部在垂直方向的循环 流动 困难。同时过 长的 圆柱使矿浆在 筒内的 静压增加，沉砂排出速度加快，负粒级容易 随沉砂排出，沉砂中负粒级含量增多，分级 效 率降低。 圆柱 长度 以 2～ 4倍于旋流 器的 -- 4 n ～ 奄色 l 9 ％、 6 维普资讯 裹2 圈柱相对直径D的 长度 与分 级效 率的关 系 直径为宜。从 2还 可看出，圆柱增长，矿 浆体积处理能 力增 加。 4 角锥比对分级效果的影响 旋 流器的 角锥 比 沉砂 管直 径与溢 流管 直径 之 比是影 响分 离粒魔 和分 级效果的 一 十重要 参数 。要 得到 良好 的分级 效 果，旋流 器须有一个适宜的圆锥比。但试验表 明，即 便是 同一 角锥 比，但 当沉砂 管直径 和溢 流管 直径 组合不 同时 ，分离 粒度、分配 曲线 的形 状和分 级效 率也不 相同。 图 4、 5． 6 分 剐为 5 0 mm圆柱旋流器 分 级柿竹 园多金属矿时， 以不 同的 沉砂管直 径与 溢流 管直径组台 成相同的 角锥 比，使分 离 粒度 、分配 曲线 的形状 以及分 级效率产 生 的变化 。从图 4可 见， 当角锥 比一定时 ，随 着溢 流管直径的增 大 以和旋流 器 圆柱 直径 之比表示分离粒虞随之变粗 在这种情况 圄4 角晕比一定时，分离柱度与 溢 流警直径 之关系 角锥 七 1 O ． 3 3 {2 0 ． 4 1 }3 0 ． 4 7 ；4 0 ． 5 3 下，分配曲线的形状由平缓变 陡，然后叉变 为平缓． 见图 5，分级效率则由低变高然 后又降低 见 图 6。尽 管随 着溢 流管直径 的增 大，沉砂 管直 径也相应增 大使 角锥 比保 持定 值9但 矿量分 配并不保持 固定， 溢潍产 率会随之增多 见图 7 ，因而分离粒魔变 粗 分级效率 呈 曲线变化，分 配 曲线 的可能 量 薛 萋 粒度 ． 图5 角镥比酌O ． 4 1 J不同况砂蕾直 径d 抗 与道匐 t 鲁直径d 谥组台的蠢藏 暑滏漶粒 度分 毫曲竣 滥蠹喈直径 与 郾挂直径之比值 盟6 角镭 比一定耐。分皱效 率 与 溢漉 警直 径之 关系 角锥 蹭{ 1 - ． -- 0 ， 3 3 }2 一 O ． 4 1 I --0 ． 4 7 ；4 - -o ． 5 l 匮枉旋硫器的研究 许德明 ～ 4 1 一 I二 “ 蒜 一 孚 Ll 一 啦 维普资讯 ．／ 3 ” L 育 荔 百 百 4 流管排出的流量分布，直接影响分级效率。 流量 比主要 与沉砂管 和溢流管的直 径有 关。 当沉砂管增大时，流量比随之增大。流量比 过 大或 过小，分级效 率都 会下 降， 圆柱 旋流 器的流量 比小于 圆锥 旋流 器的 流量 比 见表 4，因而 圆柱旋 流器的沉砂产率 和沉砂中 负 粒级的含量 比 圆锥 旋流 器的要 少。增 加 圆 柱 长度，流量 比随之增大 见 表 5，但分 级效率 降低 见 表 2。 溢流管直 社与 栅栏葭 { 姥 比值 袭4 0 O mm圆柱 和圆锥 旋流嚣 图7角锥 比一定 时， 溢流产率 与 溢流管直 径 的关 系 角锥 比 l 一0． 3 3 ；2 0 ． 4 1 3 0 ． 4 7 ；4 --0 ． 5 3 偏差 由大变小 然后 又增大 见 表 3， 因此 旋 流器不但要选 择一个适 当的角锥 比，而且 溢流管的直径与旋流器直径也要有一恰当的 比氲从而与沉砂管配台才 可 获得最好的 分级效果。 从图 6 还可看 出，在大的角锥比 时，要用小的溢流管与沉砂管配合，相反， 小 的角锥 比要大 些的溢流管与 沉砂管配合。 角锥 比过大 大于0 ． 5 或过小 小 于0 ． 3 分 级效率都不 高 见 图 6。 襄3 角锥 比一定 时， 不同 溢流管 直 径 的分 离粒 度和分匠 曲线可 能偏差值 ⋯ 分离粒衷． m 2 2 ． 5 2 T ． 3 2 e ． e 3 1 ． 0 3 4 0 可 能偏 差 ， m 6 ． 5 一B ． 3 5 ． e 5 ． 口8 ． 3 分离粒 度 ， m 1 6． 8 2 O． 5 ． 0 2 3 ． T 2 6 ． 3 4 可能偏 差 ． m e． 4 一 e． 2 5 ． 5 5 ． 0 G ． 7 ⋯ 分商 粒度 ． m L 3 ． 51 7 2 0 ． 5 2 2 ． 0 2 3 ． 5 可能 偏差 ． m 6 ． 5 8 ． 3 8 ． 0 e ． B 7 ． 8 ⋯ 分 离粒 度 ． m 1 2 ． 5 l 3 ． T L 4 ． 5 l e． 0 一 一 可 能偏差 ， m 7． 9 B ． t 8 ． 0 8． 5一 一 5 ，流量比对分级效率的影响 流 量比指沉 砂的体 积流量 与给矿体积流 量 之比， ．它关系到 矿浆 从旋 流器沉 砂 口与溢 流量 比与 沉砂 管直径 的关 系 表5流置 比与圊柱长度的 关系 6 结论 1圆柱旋流器沉 砂中负粒级 的含量 比圆锥 旋流器中步， 溢流粒度与 圆锥旋 流器 的相近 ，分 级效率 比圆锥旋流器 的高o 2不 同的沉砂管与 溢流 管直 径配合 成 同一 的角锥 比时 ，旋流 器的分 离粒度并不 相同，随着沉砂营与溢流 管 直 径 的同时增 大，分离 粒度变粗，分配 曲线的可能 偏差 由 大变小然 后变大，分 级效率则 由小 变大然后 变小 ，呈 曲线变 化o 3圆柱旋 流器的流量 比小于 圆锥旋 流器的 流量 比，流量比随 圆柱长度的增 加雨 增大，圆柱过长，分级效率下降，适宜的圆 柱 妊度为 2～ 4 倍 于 圆柱直径 。 责任 编辑李怀先 有色矿 自一l 9 9 3 ． 6 专 日 蛙嘲 维普资讯