粒度分级的原理分析

磨矿-分级过程是为浮选准备原料-矿浆的工序。其目的是通过磨矿过程使矿石中有用金属组分与脉石充分分离,又不过粉碎。以便获得较高的生产效率,并降低能耗。在磨矿部分,通常都设计有定量给矿、配比给水调节回路,以保证磨机内有正常的磨矿浓度(约75%)。使磨矿效率较高。

中大型选矿厂通常采用旋流器组来进行矿浆粒度分级,旋流器组中每台旋流器是圆柱形上部,圆锥体下部所组成的衬胶金属筒体。给矿矿浆沿圆柱切线方向流入,在重力及离心力的作用下矿浆进行粒度分级。较粗颗粒的矿浆从锥体下部的沉砂口排出。而较细颗粒的矿浆从圆柱中心的溢流口排出。

在矿石的可磨性基本稳定的条件下,各旋流器模型的系数取决于旋流器结构的几何尺寸,在工程选型确定后,旋流器结构的几何尺寸基本上是不变的;旋流器组的几何尺寸确定后,旋流器的分级质量的控制因素是旋流器给矿浓度及单台旋流器的给矿流量;旋流器组的几何尺寸确定后,对每台旋流器来说其给矿流量与给矿压力的0.42次方成正比。

粒度控制技术的对策

理想的旋流器组粒级综合控制回路构成原理如下:

1)设立旋流器组给矿浓度控制回路,保证旋流器给矿浓度恒定。

2)设立旋流器组分配箱压力恒定控制回路,使每台旋流器的给矿流量基本恒定。

3)根据上面两条,在矿石可磨性基本恒定的条件下,保证每台旋流器溢流粒度的分级得到有效控制。例如烟台鑫海矿山机械的旋流器组分机效率高，而且内车耐磨橡胶，耐磨防腐，使用寿命长，被广泛应用。

4)考虑到工程生产过程中,矿石性质,矿石的可磨性是波动的,会引起粒度控制统计模型的系数漂移,即引起沉砂的百分含量变化。同时,由于工程采矿破碎、选矿各工序的协调因素也会要求球磨机矿石日处理量、小时处理量作适当调整。这都会引起砂泵输送矿浆量有所变动。为保证每台旋流器稳定正常工作,中大型选矿厂的旋流器组的每台旋流器入口阀均是可以自动远地开闭的。因此,应根据砂泵输矿流量或球磨机矿石处理量自动操作来确定旋流器的工作台数。

5)为保证工艺生产的连续性及工况异常所引起磨矿-分级过程正常操作的破坏,还应设置泵池液位超驰调节回路,以便在泵池液位达到高高报警或低低报警时把旋流器压力控制回路切换成泵池液位控制回路,以避免泵池液位溢流或泵池抽空。待经过其他操作,泵池液位恢复正常时,再自动切换成旋流器压力控制方式。

旋流器组是由两台或者两台以上的旋流器串联或者并联的组合。在单台旋流器不能满足工艺要求的处理量或者分级细度的时候，就可以考虑采用旋流器组，多用于矿山的分级、脱水、脱泥、浓缩、尾矿筑坝和电厂的湿法脱硫工艺中，用途比较广泛。

旋流器组除了若干台单台的旋流器，一般共用一个沉砂箱和溢流箱，其材质可以根据不用的介质采用不用的内衬,内衬材料分为高耐磨橡胶，高耐磨复合材料和高铝陶瓷等。

由多个小直径水介质旋流器组成。当入料速度相同时，离心力与旋转半径成反比。因此对入料粒度小的原煤，应采用小直径旋流器分选，以增大离心力，降低分选粒度下限。随着旋流器直径减小，单台生产能力也减小，在实际生产过程中，需要将多个小直径旋流器组合在一起使用。布置形式有两种：一是呈平行线安装，在给料管道的一侧或两侧，并联多个小直径旋流器，它的入料管与给料管垂直或相交成45°角如图3;二是呈环形放射状安装，在环形中心装设一个矿浆分配器，单个小直径旋流器径向安装成环形，共用一个底流和溢流收集槽(如图3)。小直径水介质旋流器有单入料口和双入料口两种入料形式。单入料口布置安装比较简单;双入料口可以加强离心力，提高处理量，降低分选粒度下限。如图3所示。

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