选矿过程模拟与优化_第五章重力选模型
- 格式:ppt
- 大小:845.50 KB
- 文档页数:75
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。
选矿设备中的重力选矿选矿设备中所选的矿物是地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用,而形成的自然元素和化合物。
地球的地壳是由岩石构成的,而岩石则是矿物的集合体。
所以当岩石中的某一成分或某些成分的含量,以当前生产技术水平可以经济地开采、加工、利用时,则该岩石便被称为矿石。
矿石中除含有在当前经济上可利用的有用成分(矿物)外,还含有尚不能利用的成分(矿物),那些不能利用的成分(矿物)称为脉石(矿物)。
选矿的目的在于从原矿中将有用矿物(或有用成分)分离出来加以富集,构成组分单一的入造富矿(或化合物),E卩所谓精矿。
选矿过程要利用矿石中各矿物某方面的性质差异来完成。
在金属矿选矿过程中,回收的目的金属矿物的密度比脉石高,这时经过选别得到的重产物为精矿,轻产物为尾矿。
重力选矿就是根据矿粒间密度的不同,因而在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力不同,从而实现按密度分选矿粒群的工艺过程,简称为重选。
重选过程中,矿物的分离是在运动过程中逐步完成的。
也就是晚,应该使性质不同的矿粒在重选设备中具有不同的运动状况一一运动的方向、速度、加速度和运动轨迹等,从而达到矿物分离的目的。
同时,一切重选过程都必须在某种介质中进行。
不同粒度和密度矿粒组成的物料在流动介质中运动时,由于它们性质的差异和介质流动方式的不同,矿粒受的介质阻力;不同,其运动状态也不同。
矿粒群在静止介质中不易松散,不同密度、粒度、形矿粒难于互相转移,即使达到分层,也难于实现分离。
对于重选而言,介质的作用是很重要的。
重选所用的介质包括空气水、重液和重悬浮液。
其中用得最多的是水,在缺水的干旱地区或处理某些特殊的矿石时可用空气,此时称为风力选矿。
重液是密度大于水的液体或高密度盐类的水溶液,矿物在其中可以严格按密度分开,但是由于这类液体价格昂贵,故只限于在实验室使用。
重悬浮液是由密度较的固体微粒与水组成的混合物,其表观密度高于轻产物的密度,而低于重产物的密度,故可起同重液一样的作用。
《重力选矿》重要知识点1重力选矿:根据矿粒间由于密度的差异,因而在运动介质中所受重力、流体动力和其他机械力的不同,从而实现按密度分选矿粒群的过程。
2重力选矿的包括的几种方法:水力分级、重介质选矿、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿、洗矿,洗矿和分级是按密度分离作业,其他则按密度分选的作业3重力选矿的共同特点:(1)矿粒间必须存在密度的差异(2)分选过程在运动介质中进行(3)在重力、流体动力及其他机械力的综合作用下,矿粒松散并按密度分层(4)分层好的物料,在运动介质的作用下实现分离,并获得不同的最终产品4重选工艺原理:(1)颗粒及颗粒群的沉降原理(重介)(2)颗粒群按密度分层的原理(跳汰)(3)颗粒群在回转流中分层的原理(旋流器)(4)颗粒群在斜面流中的分选原理(溜槽)5斯托克斯公式6干扰沉降的附加因素(1)流体介质的粘滞性增加,引起介质阻力变大(2)颗粒沉降时与介质的相对速度增大,导致沉降阻力增大(3)在某一特定情况下,颗粒沉降受到的浮力作用变大(4)机械阻力的产生7颗粒自由沉降速度差学说在垂直流中,床层的分层按轻、重矿物颗粒的自由沉降速度差进行。
同时,颗粒粒度对沉降速度有同样重要的影响。
切乔特对以上关系予以延伸,给出不同密度颗粒在同一介质中沉降时,沉降速度随粒度变化的关系,该关系表明要使两种密度不同的混合粒群在沉降(或与介质相对运动)中达到按密度分层,必须使给料中最大颗粒与最小颗粒的粒度比小于等沉颗粒的等沉比。
8按重介原理学说将混杂的床层视作由局部重矿物悬浮体和局部轻矿物悬浮体构成,在密度方面具有与均质介质相同的性质。
在重力作用下,悬浮体存在着静力不平衡,就像油与水混合在一起,最终导致按密度分层,即在上升水流作用下,密度高的悬浮液集中在下层,而密度低的集中在上层。
当实现正分层时以某种方式改变λ1与λ2的相对值反应发生反分层,此时,两种类群应处于混杂状态9弱紊流分层结构以及作用分层结构由上至下为:稀释层:决定分选粒度下限,约为30-40微米悬移层:对提高重矿物的回收率和品位有重要意义流变层:决定了在重力场中回收粒度下限很难抵御10-20微米沉积层:在成矿浆流膜分选经常是间断作业层流分层结构:稀释层、流变层、沉积层。
矿石选矿中重力分离法的优化在矿石选矿的领域中,重力分离法一直以来都是一种重要且广泛应用的技术手段。
它依靠矿石颗粒在重力场中的不同运动特性,实现有用矿物与脉石矿物的分离。
然而,为了提高选矿的效率和质量,对重力分离法进行优化是至关重要的。
重力分离法的基本原理是基于不同矿物颗粒的密度差异。
在重力作用下,密度较大的矿物颗粒会更快地下沉,而密度较小的颗粒则相对较慢。
这种差异使得我们能够通过合适的设备和工艺将它们分离开来。
常见的重力分离设备包括跳汰机、摇床和溜槽等。
跳汰机是利用周期性的上下脉动水流使物料分层并分离的设备。
在优化跳汰机的操作中,脉动水流的频率、振幅和水流速度的调整至关重要。
通过精确控制这些参数,可以更有效地实现不同密度矿物的分层和分离。
此外,改进跳汰机的床层结构,增加其稳定性和分选精度,也是优化的重要方向之一。
摇床则是依靠床面的不对称往复运动和横向水流的联合作用来实现分选。
为了优化摇床的性能,我们可以从床面的材质和粗糙度入手。
合适的材质和粗糙度能够提供更好的摩擦力,有助于矿物颗粒的分层和移动。
同时,调整水流的速度和流量,以及床面的倾斜角度,也能够提高分选效果。
溜槽选矿则是利用倾斜的溜槽,使矿浆在重力作用下沿着槽面流动,实现矿物的分离。
对于溜槽的优化,重点在于改善溜槽的形状和坡度。
例如,采用曲线形溜槽可以增加矿浆的流动路径,提高分选的机会。
合理调整坡度可以控制矿浆的流速,避免过快或过慢导致的分选效果不佳。
在实际选矿过程中,矿石的性质是影响重力分离效果的关键因素之一。
矿石的粒度分布、密度差异大小以及矿物的嵌布特性等都会对分选结果产生重要影响。
因此,在进行重力分离之前,对矿石进行充分的性质分析是必不可少的。
根据矿石的特点,选择合适的重力分离设备和工艺参数,才能实现最佳的分选效果。
除了设备和矿石性质,选矿流程的设计也对重力分离的效果有着重要影响。
合理的流程安排可以减少中间环节的损失,提高整体的选矿效率。