水力分级及评定方法 重选工艺与设备 教学课件.pptVIP

第四章 水力分级 第一节 概述 第二节 微细物料粒度组成的测定 第三节 水力分级设备 第四节 分级效果的评定 第一节概述 分级定义：依据矿石颗粒大小的差异，将物料分成若干粒度级别的产物。 分级方法： （1）筛分分级； （2）水力分级； （3）风力分级。 水力分级定义： 在水介质中，不同粒度的矿粒，按其沉降速度的不同，将宽级别粒群分成两个或多个粒度相近的窄粒级产物的过程。 矿粒密度和形状影响矿粒按粒度分级的精确性，所以水力分级不是严格依据粒度差别进行分选的过程。 水力分级适用粒度： Dmax=6 mm, D2mm为宜。 分级粒度的表示方法 1.沉降速度等于上升水流速度的矿石颗粒的当量直径，代表分级产品的界限尺寸，（理论分级粒度）。 2.对分级产品进行筛分分析或水力分析，求出各粒级物料在产物中的分配率，绘制分配曲线，以分配率等于50%对应的粒度（分配粒度）作为分级产品的界限尺寸。 分级介质运动形式 1.介质的流动方向与矿粒沉降方向相反的垂直上升介质流； 2.介质流动方向与矿粒沉降方向接近垂直的水平介质流； 3.作旋转运动的介质流。 颗粒在垂直介质流及水平介质流中分级示意图 水力分级在选矿工艺中的主要用途 1 作为磨矿时的检查性分级和预先分级； 2 某些重选及脱水作业（如摇床、溜槽、高频筛、煤泥离心机等）之前，作为准备作业。分级后的各产物分别给入不同设备或在不同工作条件下分选； 3 对原料或选后产物进行脱泥或脱水。选煤工艺中主要用于煤泥的沉淀与浓缩； 4 实验室内利用水力分级的方法，测定微细物料的粒度组成（粒度分析）。 第二节微细物料粒度组成的测定 一、微细物料粒度组成测定的依据及目的 沉降分析法：根据粒度大小不同的矿粒在介质中运动状况的不同，对物料进行粒度分析。 微细物料粒度组成测定的目的 对原矿、精煤和尾矿进行水力分析可以了解各微细粒级有用矿物的回收与损失情况。以便调整工艺与操作。 沉降分析相关计算公式 二、淘洗法测定微细物料的粒度组成 1 计算粒度d颗粒沉降h距离的时间t。 2 试样50-100克与水按液固比6：1配成矿浆，置于杯中补加清水到规定0刻度处。 3 搅拌、静置t时间，虹吸出h上部所有矿浆。 4 补加清水，重复上述操作直至吸出液体不含矿粒为止。 三、流体分级法对微细物料粒度组成的测定 （一）上升水流法 连续水析仪 根据矿粒在水中的自由沉降规律，利用相同的上升水量，在不同直径的分级管中，产生不同的上升水速，使粒度不同的矿粒按其不同的沉降速度，分成若干粒度级别。每一级别的产品，都是由沉降速度相同的粒群组成。 （二）离心沉降法 旋流水析器 分级过程在离心场中进行。在旋流器内，物料的分级快慢取决于其离心沉降速度。颗粒在离心场中的运动规律与在重力场中的沉降规律基本相似。计算时，沉降速度公式中的重力加速度被离心加速度所取代。 第三节水力分级设备 一、 水力分级设备的分类及应用 分类 重力场水力分级设备； 一般水力分级机 机械分级机 离心力场水力分级设备。 水力旋流器分级设备 离心沉降分级机 二、机械分级机 机械分级机的分级原理仍是借颗粒在水介质中的沉降速度差异实现的，仅是指具有运输沉砂机构。 （一）螺旋分级机的结构及类型 螺旋分级机分类 根据螺旋数目 单螺旋分级机；双螺旋分级机。 根据分级机溢流堰的高低 高堰式（粗粒分级）；低堰式（洗矿）；沉没式（细粒）。 三、水力旋流器 （一）水力旋流器的结构及应用 水力旋流器空心圆柱体的中央，插入一个溢流管，沿圆柱体切线方向有给料口，在空心圆锥体的下端有供排放底流用的沉砂口，从溢流管出来的溢流经溢流口流走。 分级原理： 矿浆以一定的压力从给料口以切线方向射入，在旋流器内形成一个旋转矿浆流。矿浆中的固体颗粒也随之旋转，因而产生一个惯性离心力，惯性离心力的大小与矿粒的质量成正比。若密度相同或相近的矿粒，则粗粒的惯性离心力大，很快被甩向器壁，并沿器壁下行至底流口作为沉砂排出。而细粒的惯性离心力小，被抛向器壁式的离心沉降速度低，若离心沉降速度小于朝中央流动的水速时，被冲向溢流管，最后机溢流口流走。从而实现按粒度大小分级。 水力旋流器的优缺点 优点： 结构简单、便于制造、体积小、无运动部件； 安装容易、设备费用低； 分级粒度细、分级效率高。 缺点： 磨损快； 工艺影响因素多。 （二）水介质在旋流器内的运动 1 液体在旋流器内的运动状态 顺螺旋线向下流动的外螺旋流； 顺螺旋线向上流动的内螺旋流； 由于液体运力中心轴的惯性形成的空气柱； 环状涡流。 2 旋流器内液流的速度分布 液流任一点的速度可分解为相互垂直的三个方向的分速度： 切向分速度，因切向射入而获得； 径向分速度，外沿入料管压力高于溢流管及底流口压力 轴向分速度，引入料口与溢流口和底流口间轴向距离引起。 1）切向速度分布 （1