选矿过程模拟与优化_第五章重力选模型
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第一节概述一、跳汰选矿的基本概念1、跳汰选矿:跳汰选矿是指矿粒在垂直交变介质流中按密度分选的重选作业。
2、介质:跳汰选矿的过程中,所使用的介质可以是水,也可以是空气。
以水作为分选介质时,称为水介质跳汰或水力跳汰;若以空气为分选介质,则称风力跳汰。
3、床层:矿石给到跳汰机的筛板上,形成一个密集的物料层,称作床层。
4、过程:图7-1所描绘的就是物料在一个跳汰同期中,所经历的松散与分层过程。
图7-1 矿粒在跳汰时的分层过程a——分层前颗粒混杂堆积;b——上升水流将床层抬起c——颗粒在水流中沉降分层;d——水流下降,床层紧密,重矿物进入底层5、跳汰周期及其曲线跳汰周期:跳汰过程中脉动水每完成上升、下降一次周期性变化所用时间称为跳汰周期。
跳汰周期曲线:在一个周期内表示水流速度随时间变化的曲线称为跳汰周期曲线。
机械冲程:隔膜或筛板运动的最大距离称作机械冲程,用l表示;水流冲程:水流在跳汰室内上下运动的最大距离称为水流冲程;冲次:水流或隔膜每分钟运动的周期次数,用n表示。
床层厚度、周期曲线形式、冲程和冲次是影响跳汰选别过程中的重要参数。
二、跳汰分选在重力选矿中的地位跳汰分选法的优点:工艺流程简单、设备操作维修方便、处理能力大、且有足够的分选精确度。
因此,在生产中应用很普遍,是重力选矿中,最重要的一种分选方法。
第二节跳汰选矿原理一、偏心连杆机构跳汰机内水流的运动特性偏心连杆机构是矿用跳汰机采用最多的传动方式,推动水流运动有着共同的特性。
设:偏心轮转数为n转/分,角速度为ϖ(弧度/秒rad/s),偏心距r(mm),机械冲程l(mm)。
偏心轮从回转中心上方经过t时间后转过φ角,t ϖφ= 602n πϖ=图7-2 偏心连杆机构运动示意图当连杆长度相对于偏心距较大时,则隔膜的运动速度可认为等于偏心距端点的垂直分速度:隔膜速度:t n l t n l t l t r c ϖϖπϖϖϖϖsin 10524.0sin 6022sin 2sin 1⋅⨯====- 当2πφ=时,n l n l l c ⋅⨯===-1max 10524.060222πϖ 当00min ==c 时,、πφ。
黑龙江科技学院重力选矿备课笔记底流,经两段磁选,一般磁选机能回收99.8%以上的磁铁矿粉,所得精矿磁性物含量在90%以上,密度为2.0g/cm3左右。
磁选精矿进入合格介质桶与脱介筛第一段筛下悬浮液混合后,作为合格悬浮液,再用泵送到分选机循环再用。
由于返回到合格介质桶中的磁选精矿,其密度和磁性物含量都很高,因此,若有条件允许从脱介筛第一段出来的合格介质中经变流箱引出一部分合格悬浮液分流到稀悬浮液系统,和稀介质一起参与浓缩和净化。
这样,可使循环使用的合格介质降低含泥量,从而维持悬浮液的正常粘度。
分流量的大小,可由控制系统,根据需要调整。
正常生产时,分流量在常量值的上下波动。
应当注意,分流量越大,磁铁矿粉的损失也越大,因此,不应随意增大分流量。
图6-46悬浮液回收与净化流程。
虽然比较简单,但其缺点是细粒磁铁矿粉和细煤泥易损失,故常用于块煤重介质分选悬浮液的回收与净化。
重介质选煤时悬浮液回收与净化的另一种工艺流程,如图4-47所示,它与前者不同之处,稀悬浮液先经低压旋流器分级,其细粒磁铁矿粉和细煤泥从旋流器溢流出来进入浓缩机。
旋流器底流为粗粒磁铁矿粉和粗粒煤泥,进入磁选机。
磁选机精矿进入浓缩机,浓缩机底流由自动控制系统控制,其产物进入合格介质桶。
浓缩机溢流,供脱介筛作为喷水之用。
该流程相对来说比较复杂,优点是能回收细磁铁矿粉和细煤泥,对末煤重介质分选是有利的。
除上述两种流程外,还有一种最简单的直接磁选净化流程,即稀介质不经浓缩或分级,而是直接给入磁选机。
也是采用两段磁选,磁选精矿进合格介质桶,磁选尾矿进入煤泥水系统。
这种流程的优点是缩短了介质循环的路程,减少了管路磨损,提高了悬浮液的稳定性。
采用这种简单流程需具备两个条件一是稀悬浮液量少二是磁选机处理能力要大。
注意,在悬浮液中泥质物的含量是处于动平衡状态。
从上述重介质回收与净化的过程中,显然可知:进入悬浮液系统中的煤泥有原生煤泥和次生煤泥;而从悬浮液系统排出的煤泥包括产品带走的煤泥及稀介质和分流过来的一部分合格介质,经磁选后以尾矿形式排走的煤泥。
矿物加工中重力分离技术的优化在矿物加工领域,重力分离技术一直占据着重要的地位。
它凭借着相对简单的原理和操作,在众多分离方法中脱颖而出。
然而,为了适应不断变化的工业需求和提高分离效果,对重力分离技术的优化显得至关重要。
重力分离技术的核心原理是基于不同矿物颗粒在重力场中的沉降速度差异。
较重的矿物颗粒沉降速度快,较轻的则沉降速度慢,通过巧妙地设置条件,实现矿物的分离。
这种技术在处理粗粒级物料时效果显著,但在面对细粒级物料时,往往会遇到一些挑战。
首先,我们来谈谈设备方面的优化。
传统的重力分离设备,如跳汰机和摇床,在一定程度上存在着效率不高、处理量有限的问题。
为了改善这一状况,新型的离心选矿机应运而生。
离心选矿机利用离心力来增强重力场的作用,从而大大提高了细粒级矿物的分离效率。
其独特的结构设计,使得矿物颗粒在高速旋转的离心力场中能够更快地实现分层和分离。
在工艺流程的优化上,我们需要更加注重前期的预处理和后续的精选步骤。
预处理阶段,通过破碎和磨矿作业,将矿石粒度控制在合适的范围,有助于提高重力分离的效果。
合理的磨矿细度不仅能够使有用矿物充分单体解离,还能避免过磨导致的矿物泥化,影响后续的分离。
后续的精选步骤则可以采用多段重力分离流程,对初步分离得到的产品进行进一步提纯。
例如,通过串联多个不同类型的重力分离设备,如先使用跳汰机进行粗选,再用摇床进行精选,可以逐步提高产品的品位。
操作参数的优化也是不可忽视的一个环节。
给矿浓度、给矿速度、水流速度等参数的合理调整,直接影响着重力分离的效果。
过高的给矿浓度可能导致矿浆的粘度增加,影响矿物颗粒的自由沉降;而给矿速度过快则可能使设备无法及时处理,导致分离效果不佳。
此外,在重力分离过程中,添加适当的药剂也能起到优化的作用。
例如,使用分散剂可以减少矿粒之间的团聚,使它们更好地在重力场中分散开来,从而提高分离效率;而使用絮凝剂则可以将细小的有用矿物颗粒凝聚成较大的团粒,加快其沉降速度。