旋流分级柱的连续分级试验与机理研究.pdf

7 8 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第1 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 9 4 9 2 ．2 0 1 9 ．0 1 ．0 1 6 旋流分级柱的连续分级试验与机理研究 胡海祥1 ’2 ，杨旺2 ，胡明旭1 ，高航宇1 1 ．江西理工大学应用科学学院，江西赣州3 4 i 0 0 0 ； 2 ．江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州3 4 1 0 0 0 摘要现有分级／筛分设备都存在不同的优缺点。为提高分级作业的精度和效率，发明一种具有旋流、高速、柱形特征 结构的颗粒分级设备旋流分级柱。通过连续分级试验研究表明该设备的分级精度和效率都比较高。在筛网孔径为3 5 0 p m 、分级浓度3 5 ％、中心轴转速10 0 0r ／m i n 的条件下，当加矿速度为2 ．0 、3 ．0 、4 ．0 和4 ．6k g ／m i n 时，E 量一3 5 0 p 。一E 质一3 5 0 p 。， 分别达到9 7 ．2 3 ％、9 3 ．1 7 ％、8 7 ．4 6 ％和8 2 ．5 3 ％；相同浓度条件下，分级时间与量效率呈正相关，不同浓度下，相同分级时间下 的分级效率没有可比性；当E 量一3 5 0 。。等于8 0 ％时，通过二项式拟合发现2 0 ％和3 5 ％浓度条件的加矿速度分别达到4 ．7 5 和 4 ．8 9k g ／m i n ，分级时间分别为2 ．2 9 和4 ．3 9m i n 。试验研究表明，为提高加矿速度 处理量 和分级效率，可以增加柱形筛网面 积 分级有效面积 和柱体有效分级长度。 关键词旋流分级柱；连续分级试验；分级精度；柱形特征 中图分类号T D 4 5 4 文献标志码A 文章编号1 6 7 1 9 4 9 2 2 0 1 9 0 1 0 0 7 8 0 6 R e s e a r c ho nC o n t i n u o u sC l a s s i f y i n gE x p e r i m e n ta n dM e c h a n i s mo fE d d y i n g C l a s s i f i c a t i o nC o l u m n H UH a i x i a n 9 1 ”，Y A N GW a n g2 ，H U M i n g x u ’，G A OH a n g y u l j ．S c h o o lo fA p p l i e dS c i e n c e s ，Ji a n g x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，G a n z h o uJi a n g x i 3 4 1 0 0 0 ，C h i n a ；2 ．S c h o o lo fR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t a lE n g i n e e r i n g ，J i a n g x iU n i v e r s i t yo f S c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，G a n z h o uJi a n g x i3 410 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h e r ea r ed i f f e r e n ta d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fe x i s t i n gc l a s s i f y i n g ／s c r e e n i n g e q u i p m e n t s ．I no r d e rt oi m p r o v et h ep r e c i s i o na n de f f i c i e n c yo fc l a s s i f i c a t i o n ，i tw a si n v e n t e dt h a tak i n do f p a r t i c l ec l a s s i f y i n ge q u i p m e n tw i t hs w i r l i n g ，h i g hs p e e d i n ga n dc y l i n d r i c a lc h a r a c t e r i s t i cs t r u c t u r e ，a n di t w a sn a m e do fE d d y i n gC l a s s i f i c a t i o nC o l u m n E C C ．T h et e s tr e s u l t ss h o w e dt h a tt h eE C Ch a dh i g h c l a s s i f y i n ga c c u r a c ya n de f f i c i e n c y ．I nt h ec o n d i t i o ni n c l u d i n gs i e v em e s hw a s0 ．3 5 r a m ，t h ec o n c e n t r a t i o n w a s3 5 ％a n dt h ea x i ss p e e dw a s10 0 0r ／m i n ，w h e nt h ef e e d i n gs p e e dw a s2 ．0 ，3 ．0 ，4 ．0a n d4 ．6k g ／m i n ， t h eE q u a 。m y _ 3 5 0 。。 E q 。“。r 3 5 0 p 。a n dr e a c h e d9 7 ．2 3 ％，9 3 ．1 7 ％，8 7 ．4 6 ％a n d8 2 ．5 3 ％r e s p e c t i v e l y ．U n d e rt h e s a m ec o n c e n t r a t i o n ，t h ec l a s s i f y i n gt i m ew a sp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t ht h eq u a n t i t ye f f i c i e n c y ，u n d e r d i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n s ，t h ec l a s s i f y i n ge f f i c i e n c yw a sn o tc o m p a r a b l e ．T h ep r e d i c t i o no ft h ef i t t i n gc u r v e s h o w e dt h a tw h e nt h ee q u i v a l e n te f f i c i e n c yE q 。Ⅲy _ 3 5 帅w a sa s s u m e dt ob e8 0 ％，t h ec a p a c i t yc a nr e a c h4 ．7 5 a n d4 ．8 9k g ／m i n ．a l s ot h ec l a s s i f y i n gt i m ew a s2 ．2 9a n d4 ．3 9m i nr e s p e c t i v e l y ．T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s s h o w e dt h a tt h eh o r i z o n t a ls e c t i o n a la r e a t h ee f f e c t i v ea r e a a n dt h ee f f e c t i v ec l a s s i f y i n gl e n g t ho ft h eE C C c a nb ei n c r e a s e di no r d e rt oi n c r e a s ep r o c e s s i n gr a t ea n dc l a s s i f y i n ge f f i c i e n c y ． K e yw o r d s e d d y i n gc l a s s i f i c a t i o nc o l u m n E C C ；c o n t i n u o u sc l a s s i f y i n ge x p e r i m e n t ；c l a s s i f i c a t i o n a c c u r a c y ；c o l u m ns h a p ec h a r a c t e r i s t i c 选矿工艺中通常利用分级装备与磨矿装备配合 形成闭路循环磨矿一分级工艺，分级的作用在于将 粗颗粒分离出来返回球磨机进行再磨，细颗粒进入 选别系统得到分选。按一7 4 肛m 颗粒计算，常规水 力旋流器和螺旋分级机分级量效率一般小于7 5 ％和 5 0 ％。选矿厂常见以下几种分级方式1 筛网分级， 其特点是分级精度高、筛网易堵孔、磨损严重、占地 面积大、处理量小等，如德瑞克振动筛‘1 | 、等厚筛Ⅲ、 直线振动筛‘引、分级筛Ⅲ等；2 水力分级，其特点是 结构简单，运行成本低，适应能力强，占地面积大，分 基金项目国家自然科学基金项目资助项目 5 1 5 6 4 0 1 3 ；江西省自然科学基金资助项目 2 0 1 6 1 B A B 2 0 6 1 3 9 ；中国国家留学基金资助和江西理工 大学清江青年英才支持计划资助 收稿日期2 0 1 8 - 0 3 1 7修回日期2 0 1 8 1 2 - 1 2 作者简介胡海祥 1 9 7 9 一 ，男，江西赣州人，博士，博士后，硕士生导师，副教授，主要从事磨矿与分级、分级 筛分 理论与装备、矿物浮选等研究。 万方数据 2 0 1 9 年第1 期胡海祥等旋流分级柱的连续分级试验与机理研究 7 9 级精度低、分级效率低等，如螺旋分级机凹] 、水力分 级机[ 6 3 等；3 离心分级，其特点是占地面积小，处理 量大，分级效率较高，分级精度较低、能耗高，沉砂嘴 易堵塞，使用条件严格等，如海王旋流器[ 7 ] 、K r e b s g M a x 旋流器[ 8 3 等；4 筛分与水力分级结合，其特点 是分级精度高、分级效率高，处理量不高、能耗较高， 使用条件严格等，如三产品旋流分级筛p ] 、立式圆筒 筛口⋯、螺旋管筛分机[ 1 明等。 磨矿成本通常占据选矿厂成本的3 0 ％～4 0 ％， 由于普遍存在的分级装备的分级精度不高，分级效 率低，在闭路磨矿中，导致循环的返砂夹细颗粒增 多，进而导致磨矿负荷增加，同时细颗粒物料再次进 入磨机被迫过度解离，以致部分细颗粒泥化，不利于 选别作业。实践证明，提高分级精度，可减少人选颗 粒的粗粒级含量，控制选别系统的最大可选粒度，优 化颗粒级配；提高分级效率有利于减少返砂夹细，降 低返砂量 循环负荷 ，进而提高磨机处理量，降低磨 矿成本和渣浆泵能耗等。为提高分级作业的精度和 效率，课题组前期发明一种具有旋流、高速、柱形特 征结构的颗粒分级设备 简称旋流分级柱 ，并已申 细颗粒矿浆 1 分级构造与过程示意图 片 网 定架 体 请发明专利 申请号2 0 1 8 1 0 1 3 1 3 4 4 ．4 。文章依托旋 流分级柱为载体，在前期静态分级试验研究的基础 上进行连续分级试验研究，指标效果良好。 1旋流分级柱的构造及分级过程 1 ．1 机件构造 旋流分级柱构造 部分实物图 及分级过程示意 如图1 。旋流分级柱由动力装置、中心旋转轴、叶轮 套 、柱形柱体、柱形筛网、粗细颗粒排矿管、加水管 与给矿管等组成。动力装置包括电机、传动带、轴承 等，提供中心旋转轴的旋转动力，外接配置调频器， 用于调节旋转速度；中心旋转轴固定在轴承座上，轴 承座固定在机架上；叶轮 套 套在中心旋转轴上并 有穿透两者的螺栓固定，叶轮 套 周围有数十组叶 片，每组叶片由圆周均匀分布的三支叶片组成；为方 便观察试验，柱形柱体是透明有机玻璃柱制成；柱形 筛网由标准矿用筛围成柱形制成并固定在筛网固定 架上；粗细颗粒排矿管用于排出粗细颗粒矿浆；加水 管与给矿管用于加入水和矿料。 轴 片 2 中心轴与叶片实物图 3 柱形筛网实物图 图1旋流分级柱构造及分级原理示意图 F i g ．1 T h es t r u c t u r ea n dc l a s s i f y i n gp r i n c i p l eo fe d d y i n gc l a s s i f i c a t i o nc o l u m n 1 ．2 连续分级试验操作过程 从加水管加入清水，当清水液面低于筛网顶端 1 0c m 时，将排矿口的大阀门和小阀门调至半打开状 态，使得进水与出水平衡，保持水位低于筛网顶端 5 ～1 0c m 左右；接通电源，开动电机，启动电机变频 器按钮，将中心轴转速调至8 0 0 ～10 0 0r ／m i n ；利用 搅拌桶配置质量浓度2 0 ％和3 5 ％浓度的矿浆，连接 搅拌桶的下料口与给矿管，将矿浆加入到柱体内，同 时关闭进水管，根据矿浆加入的流量将大阀门和小 阀门调至相应大小状态，始终观察柱体内的液面，如 果液面降低则应调小大小阀门的开启度或调大搅拌 桶下料口的开关，如果液位升高，调节方向则相反， 确保柱体内液面保持平衡；矿浆中的粗细颗粒在高 速旋转的叶片作用下得到分级；细颗粒矿浆透过筛 孔并从细颗粒出口管道排出，粗颗粒矿浆从粗颗粒 出口管道排出，分别用粗细颗粒收集器收集矿浆；分 级时间3 0m i n 后，停止加入矿浆，同时从进水管补 加水，保持液面平衡，直到旋流分级柱内为清水为 万方数据 8 0 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第1 期 止，关闭进水管，等待出水流尽为止；调节电机变频 器按钮，将中心轴旋转速度调至0 ，关闭电源，关闭大 小阀门；将粗颗粒矿浆和细颗粒矿浆分别取样，经沉 降、烘干、称重、筛分等工序，利用分级的量效率和质 效率公式计算不同粒级的分级效率，得到分级指标。 2试验方法 2 ．1 试验原料性质 试验矿样来自江铜集团股份有限公司某铜矿山 的尾矿砂。为了保持分级的原矿粒度组成均匀一 致，尾矿砂经晒干、碎团、缩分、混匀、烘干、套筛、人 工配矿等环节。人工配矿后的粒度组成如表1 。 表1原矿粒度组成 T a b l e1 T h ep a r t i c l es i z ec o m p o s i t i o no fo r i g i n a lo r e 由表1 中可知，原矿粒度中8 3 0 ～3 5 0 肚m 粗颗 粒占1 0 ．9 8 ％，一7 4 肛m 细颗粒占5 8 ．2 8 ％。与工业 现场旋流器溢流产品的粒度组成类似。 2 ．2 试验条件与计算公式 筛网孔径为3 5 0 肛m ；颗粒分级浓度2 0 ％、 3 5 ％；加矿分级时间3 0m i n ；中心轴转速8 0 0 、10 0 0 r ／m i n ；颗粒密度3 ．2 5g ／c m 3 。 矿浆体积流量按下式计算 Q g 上 掣 1 0 3 1 』口 』⋯1 式中Q 一矿浆体积流量，c m 3 ／m i n ；q 一折算干 矿加入速度，k g ／m i n ；』D 一矿料密度，g ／c m 3 ；M 一分 级质量浓度，％。 分级时间按下式计算 t 一导一等 口U 2 式中f 一分级时间，m i n ；L 一分级有效长度 L 7 0 ．0 0 ，c m ；u 一矿浆在柱体内的流速，c m ／m i n ； S 一柱形筛网水平截面积 S 7 0 6 ．5 0 ，D 3 0 c m ，c m 2 。 2 ．3 连续试验工艺流程 连续分级试验工艺流程如图2 所示。 利用两个搅拌桶将原矿料配制成指定的试验分 级浓度，分级浓度即为搅拌桶配矿的浓度。两个搅 拌桶连续交替的给旋流分级柱加矿，给料持续时间 为3 0m i n 。给料速度通过搅拌桶的下料阀门开关来 控制。颗粒经分级后分别用粗细颗粒矿浆收集器盛 装粗颗粒和细颗粒。 搅拌桶给料 旋转分级柱分级 细颗粒矿浆粗颗粒矿浆 图2 连续分级试验工艺流程图 F i g ．2 T h ef l o w s h e e to fc o n t i n u o u s c l a s s i f y i n ge x p e r i m e n t 3 试验结果与分析 3 ．1 分级浓度为2 0 ％的试验结果 将中心轴转速调至8 0 0r ／m i n ；由给矿管加入矿 浆 质量浓度为2 0 ％，加入速度以干矿计量为2 ．0 ～ 4 ．6k g ／m i n 。试验结果如图3 所示。 由图3 可知，随着加矿速度的增加，E I 叫。。。和 E 质- - 3 5 0 。趋势下降，在加矿速度为2 ．0 、3 ．0 、4 ．0 、4 ．6 k g ／m i n 时E 量一3 5 0 胛 E 质- - 3 5 0 胛，分别达到9 5 ．1 2 ％、 9 2 ．2 7 ％、8 7 ．5 4 ％和8 1 ．3 0 ％；在质效率变化趋势方 面，E 质．“，，。曲线有下降趋势，E 质叫。。曲线波动无规 律；在量效率变化趋势方面，E 量一，t ，舯和E 量吲舯都有 下降趋势。在相同的加矿速度下，从量效率曲线看， 不管在哪一个加矿速度条件下，越细颗粒，量效率都 是越高，如在2k g ／m i n 加矿速度下，E 量叫。。 E 量一。。，。。 E l 嗡咖，而从质效率曲线看，越细颗粒， 质效率越低，如在2k g ／m i n 加矿速度下，E 质叫咖 E 质- - 1 4 7 胛 E 质一，。。。，由此可知，越细颗粒会得到概率 更大机会通过筛孔，越粗颗粒越是小概率通过筛孔， 即颗粒通过筛网的优先次序是从细到粗。从质效率 曲线变化规律看，如E 质一，。。。曲线波动变化，表现为 无规律，主要有以下两个原因一是已经到达溢流区 域的一7 4t t m 细颗粒，在强烈湍流作用下，旋转叶片 背面区域产生负压，溢流区域的矿浆回补负压区域 而携带部分一7 4t i m 细颗粒透过筛网返回中心区 域，降低分级质效率；二是随着分级时间的增大，溢 流区7 4 ～3 5 0 肛m 颗粒会逐渐大量增加，根据质效率 计算公式，7 4 ～3 5 0 ／．t m 颗粒的增加会降低一7 4 肛m 颗粒质效率的计算结果。 3 ．2 分级浓度为3 5 ％的试验结果 将中心轴转速调至10 0 0r ／m i n ；由给矿管加入 矿浆 质量浓度为3 5 ％，加入速度以干矿计量为2 ～ 4k g ／m i n 。试验结果如图4 所示。 万方数据 2 0 1 9 年第1 期胡海祥等旋流分级柱的连续分级试验与机理研究 8 l 加矿速度堆g m i l l ‘。 加矿速度 0 【g m i n - 1 1 质效率曲线 2 量效率曲线 图3 不同加矿速度的质和量效率计算结果 2 0 ％浓度条件 F i g ．3 T h eE q 枷a n d E q u a n t i t yu n d e rd i f f e r e n tc a p a c i t y c o n c e n t r a t i 。n2 0 ％ 毒 饕 加矿速度 0 喀m l n - t 加矿速度似g ‘m i n - 1 1 质效翠曲线 2 量效翠曲线 图4 不同加矿速度的质和量效率计算结果 3 5 ％浓度条件 F i g ．4T h eE q 。。I i t ya n dEq 。t i t yu n d e rd i f f e r e n tc a p a c i t y c o n c e n t r a t i o n3 5 ％ 由图4 可知，随着加矿速度的增加，E - 一。。。。。和 同样表明颗粒通过筛网的优先次序是从细到粗。 E 质叫。。趋势下降，与图3 中的数据变化趋势相似，在 3 ．3 分级时间的计算与量效率关系 加矿速度为2 ．0 、3 ．0 、4 ．0 、4 ．6k g ／m i n 时E - 一。。咖一由公式1 和公式2 分别计算在2 0 ％、3 5 ％浓度 E 质- - 3 5 0 。，分别达到9 7 ．2 3 ％、9 3 ．1 7 ％、8 7 ．4 6 ％和下，不同加矿速度的分级时间。计算结果如表2 8 2 ．5 3 ％；在质效率和量效率变化趋势方面，一1 4 7所示。 p m 和一7 4p m 颗粒的变化曲线规律与图3 相似。 表2分级时间的计算结果 T a b l e2T h ec a l c u l a t i o nr e s u l t so fc l a s s i f y i n gt i m e 试验序号M ／％ q l k g r a i n 一1 Q ／ c m 3 r a i n 一1 t ／r a i n E a 一3 5 0 p 。E R 一7 4 p 。 12 0 ．0 02 ．086 1 5 ．3 85 ．7 4 9 5 ．1 29 8 ．1 6 22 0 ．0 0 3 ．0 1 29 2 3 ．0 8 3 ．8 39 2 ．2 79 7 ．7 1 3 2 0 ．0 0 4 ．0 1 72 3 0 ．7 7 2 ．8 78 7 ．5 49 3 ．0 0 42 0 ．0 04 ．61 98 1 5 ．3 82 ．5 08 1 ．3 09 2 ．3 8 53 5 ．0 02 ．043 2 9 ．6 71 1 ．4 29 7 ．2 39 8 ．8 9 63 5 ．0 03 ．064 9 4 ．5 17 ．6 19 3 ．1 79 7 ．6 9 73 5 ．0 04 ．086 5 9 ．3 45 ．7 l8 7 ．4 69 2 ．9 1 83 5 ．0 04 ．699 5 8 ．2 44 ．9 78 2 ．5 39 1 ．5 3 由表2 可知，加矿速度越大，颗粒得到分级的时间越短，如在2 0 ％浓度条件下，在加矿速度按照2 ．0 、 万方数据 8 2 有色金属 选矿部分2 0 1 9 年第1 期 3 ．0 、4 ．0 、4 ．6k g ／m i n 依次递增时，分级时间依次递 减，分别为5 ．7 4 、3 ．8 3 、2 ．8 7 和2 ．5 0m i n ；相同的加矿 速度下，分级浓度越高，颗粒得到分级的时间越长，在 2k g ／m i n 加矿速度下，3 5 ％浓度要比2 0 ％浓度的分级 时间长5 ．6 8m i n ，在3 ．0 、4 ．0 、4 ．6k g ／m i n 条件下，分 级时间对比相应增长3 ．7 8 、2 ．8 4 、2 ．4 7m i n 。即在同样 加矿速度下，可通过适当提高矿浆浓度来提高颗粒得 到的分级时间和分级效率。 在不同浓度条件下相同分级时间下的分级效率 没有可比性，如2 0 ％浓度条件下，当分级时间为 5 ．7 4 m i n 时，E 量3 5 0 。。为9 5 ．1 2 ％，E 量7 4 。。为 9 8 ．1 6 ％；3 5 ％浓度条件下，当分级时间为5 ．7 1m i n 时，E 量一娜。。为8 7 ．4 6 ％，E 量～，；，。为9 2 ．9 1 ％，两个条 件的分级时间非常接近，但量效率值相差7 ．6 6 和 5 ．2 5 个百分点，因此分级时间与量效率的关系不是 单一因果关系，浓度条件是量效率的重要影响因素， 只有在同一浓度条件下，加矿速度与分级时间呈负 相关关系，分级效率与分级时间呈正相关关系。 根据前期旋流分级柱的静态分级试验结果，中心 轴转速大于8 0 0r ／r a i n 时分级效率会达到平衡值 即 本试验中转速条件不是主要影响因素 ；分级时间大 于2 0s 时分级效率达到平衡值，表明分级作业已基本 完成。上述连续分级试验计算的分级时间远大于 2 0S ，因此颗粒在柱体内可以认为得到完全分级。 3 ．4 加矿速度和分级时间的预测 由图3 、图4 和表2 可知，不同条件下的 E 量一湖。。的变化趋势具有良好一致性，因此，可以假 设加矿速度与量效率有函数关系，分级时间与量效 率有函数关系，将E 量一Ⅲ。。与加矿速度、分级时间进 行二项式拟合，得到图5 和图6 。 蔷 蔷 加速度似g m i l l 。1 图5 量效率与加矿速度的拟合曲线 F i g ．5 T h ef i t t e dc u r v eo fE q 。。。ya n dm i n e r a lc a p a c i t y 誊 蔷 分级时间I m i n 图6量效率与分级时间的拟合曲线 F i g ．6 T h ef i t t e dc u r v eo fE q u a n t i t y a n dc l a s s i f y i n gt i m e 由图5 的拟合曲线可知，当量效率E 量一咖。等于 8 0 ％时，2 0 ％浓度的加矿速度为4 ．7 5k g ／m i n ，3 5o A 浓度的加矿速度为4 ．8 9k g ／m i n 。由图6 拟合曲线 可知，当量效率E 量渤。等于8 0 ％时，2 0 ％浓度的分 级时间为2 ．2 9m i n ，3 5 ％浓度的分级时间为4 ．3 9 m i n ，两者都远大2 0S 。本试验中柱体分级长度L 一 7 0 ．0 0c m ，柱形筛网水平直径D 一3 0e m ，加矿速度 至少可以达到4 ．7 5k g ／m i n 。试验表明，并根据公式 1 和公式 2 ，为进一步提高加矿速度 处理量 ，同 时可以增加柱形筛网面积 分级有效面积 ，为提高 颗粒分级作业时间，可以增加柱体有效分级长度 筛 网高度 。 4结论 旋流分级柱的连续分级试验研究表明，在分级 浓度2 0 ％和3 5 ％条件下，E 量随着加矿速度的增加 有下降趋势，在相同的加矿速度下，越细颗粒，量效 率越高，而质效率越低。试验结果表明越细颗粒会 优先通过筛孔，越粗颗粒越是更小概率通过筛孔。 在不相同的加矿速度下，E 质一姗，。和E 质一Ⅲ。。随加矿 速度增加有下降趋势，E 质一，。。。曲线波动变化，表现为 无规律。在同一浓度条件下，加矿速度越快，颗粒得 到分级的时间越短；在不同浓度条件下相同分级时 间下的分级效率没有可比性，因此分级时间与量效 率关系不是单一因果关系，浓度条件和转速也是量 效率的重要影响因素。在同样加矿速度下，可适当 提高矿浆浓度来达到提高颗粒的分级时间和分级 效率。 万方数据 2 0 1 9 年第1 期胡海祥等旋流分级柱的连续分级试验与机理研究 8 3 通过对E 量娟帅与加矿速度、分级时间进行二项 式拟合发现，本试验设备的加矿速度至少可以达到 4 ．7 5k g ／m i n 。对分级时间的计算表明，分级时间越 长，分级效率越高，而分级时间与筛网有效分级面积 和筛网高度有极大相关性，因此，为进一步提高加矿 速度 处理量 和分级效率，可以增加柱形筛网面积 分级有效面积 和柱体有效分级长度 筛网高度 。 本试验表明，旋流分级柱相对于水力分级设备 和离心分级设备而言，具有分级精度高、分级效率高 等特点；相对于筛网分级设备而言，具有占地面积 小、能耗小、分级效率高的特点；整机具有容易制造、 容易组装、处理量大、不易堵孔、操作方便等特点。 目前旋流分级柱设备还停留在小试阶段，试验的各 项指标均较高，尤其是较大幅度的提高了颗粒的分 级效率和分级精度，具有良好的应用前景。 参考文献 E 1 ] 赵环帅，鲍玉新，陈思元，等．国内外高频振动筛技术与设 备现状及发展趋势口] ．矿山机械，2 0 1 1 ，3 9 1 0 8 3 8 8 ． E Z ] 乔金鹏，段晨龙，江海深，等．变振幅等厚筛6m m 筛分试 验研究E J ] ．煤炭技术，2 0 1 7 ，3 6 3 2 5 1 2 5 3 ． E 3 ] 郭英训，李怀勇，何建，等．基于D O E 的多层直线振动 筛关键参数匹配方法研究E J ] ．工程机械，2 0 1 8 ，4 9 3 7 1 3 ，8 4 ． E 4 ] 王晨升，苏芳．基于筛孔形状的原煤分级筛筛板改造与 应用E J ] ．选煤技术，2 0 1 6 ，4 4 6 6 4 6 7 ． E 5 ] 杨超，张 覃，李龙江，等．螺旋分级机数学模型研究 E J ] ．矿冶工程，2 0 1 7 ，3 7 3 5 4 5 7 ． E 6 ] 许芳芳，胡仰栋，伍联营．水力溢流分级机的C F D 模拟 E J ] ．化学反应工程与工艺，2 0 1 l ，2 7 3 2 2 42 2 9 ． E 7 ] 向辉，王磊，季安坤，等．螺旋线进料体旋流器在某选 矿厂分级作业改造中的应用E J 3 ．现代矿业，2 0 1 8 ，3 4 2 1 5 1 1 5 2 ． E 8 3 崔瑞，王光辉，李茂林．基于正交设计与计算流体动力 学模拟的双锥旋流器锥体设计研究[ J ] ．中国矿业，2 0 15 ， 2 4 4 1 4 8 1 5 1 ． E 9 3 陈建中，沈丽娟，王传真，等．三产品旋流分级筛脱泥性能 研究[ J ] ．中国矿业大学学报，2 0 1 6 ，6 2 4 8 0 7 8 1 3 ． E 1 0 ] 朱友益．立式圆筒筛分级铁精矿试验研究E J ] ．冶金矿山 设计与建设，1 9 9 5 ，3 3 5 4 8 5 1 ． [ 1 1 ] 文书明．螺旋管筛分机筛管中的水流特性分析E J ] ．有色 金属，2 0 0 2 ，5 4 2 7 8 8 1 ． 上接第页6 6 页 矿浆温度和浮选矿浆p H 值进行了条件试验，其结 果为捕收剂采用D D K J 一1 0 0 ，用量为11 0 0g ／t 原 矿；适宜的粗选矿浆浓度为3 0 ％左右；适宜的粗选浮 选时间为4m i n ；适宜的粗选浮选矿浆温度为4 0 ℃ 左右；矿浆p H 调整剂采用碳酸钠 氢氧化钠，用量 分别为18 0 0g ／t 和1 0 0g ／t 时效果最佳，对应的矿 浆p H 值为1 0 一1 1 。 闭路全流程试验得到铁精矿T F e 含量 6 0 ．4 8 ％，铝精矿A 1 2O 。含量6 5 ．4 6 ％，A ／S 为6 ．3 2 ； 均可以满足下游行业原料质量要求。 通过本次试验研究，明确了某低品位含铁铝土 矿的可选性及伴生元素铁回收的可行性，对工业化 生产和类似选矿厂建设具有一定的指导意义。 参考文献 E l i 周长春．铝土矿及其浮选技术E M ] ．江苏徐州中国矿业 大学出版社，2 0 1 1 ． [ 2 ] 冯聪，薛亚洲．我国铝资源开发利用现状及综合利用对 策建议[ J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 3 ，3 3 3 5 5 5 8 ． E 3 ] 红钢．河南铝土矿工艺矿物学研究E J ] ．轻金属，2 0 1 1 ， 3 9 1 1 61 0 ． E 4 ] 袁威，赵晖．云南某低品位铝土矿工艺矿物学研究 E J ] ．矿产保护与利用，2 0 1 1 ，3 1 5 - 6 4 9 5 2 ． E 5 ] 曾克文，刘俊星，周凯，等．低铝硅比铝土矿选矿试验研 究E J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 5 1 - 7 ． E 6 ] 陈湘清，陈兴华，马俊伟，等．低品位铝土矿选矿脱硅试验 研究E J ] ．轻金属，2 0 0 6 ，3 4 4 1 3 1 6 ． E T ] 王鹏，王宝奎，石建军，等．低品位铝土矿选矿技术的优 化[ J ] ．轻金属，2 0 1 1 ，3 9 9 8 - 1 0 ； E 8 ] 于传敏，王宝奎，石建军，等．浅谈各种因素对铝土矿选矿 浮选效果的影响E J ] ．轻金属，2 0 0 7 ，3 5 8 5 - 8 ． E 9 3 李正丹，顾红贵．千鹅冲钼矿选矿及伴生元素综合回收试 验研究E J ] ．有色金属 选矿部分 ，2 0 1 3 6 2 3 2 6 ． [ 1 0 ] 许时．矿石可选性研究[ M ] ．北京冶金工业出版 社，2 0 0 7 ． 万方数据