选矿过程模拟与优化_第五章重力选模型共75页
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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。
【采矿课件】第5章物理分选习题解答1.某铜矿,其原矿品位α、精矿品位β和尾矿品位分别为1.05 %、25.20 %、和0.13 %。
分别运算求其精矿产率γ、分选回收率ε、富集比和选别比。
【解】富集比=β/α =25.02%÷1.05%=23.83选别比K=1/γ=26.182.在粉煤灰的分选试验中,分选试验槽容积为1.5 L,单元试验样重0.5 kg 。
若粉煤灰密度为2700 kg/m3,分选介质水的密度为1000 kg/m3,求料浆质量分数w B 与体积分数φB 。
【解】料浆质量分数体积分数3.黑钨矿及其伴生脉石矿物石英的密度分别为7200 kg/m3和2650 kg/m3;煤及其伴生脉石矿物煤矸石的密度分别为1350 kg/m3和2000 kg/m3。
分别运算评估其重选分离的难易程度。
【解】重选分离的难易程度可由分离物料的密度差判定,E称为重选可选性判定准则。
δ1、δ2和ρ分别为轻物料、重物料和介质的密度。
黑钨矿及其伴生脉石矿物石英的重选分离难易程度:E>2.5,可见黑钨矿与石英的重选分离容易。
煤及其伴生脉石矿物煤矸石的重选分离难易程度:E>2.5,煤及其伴生脉石矿物煤矸石的重选分离容易。
4.欲采纳雾化硅铁(密度6900 kg/m3)和水配制密度为2850 kg/m3的重悬浮液,求其分别加入比例。
【解】加入硅铁质量百分比λ由以下运算式运算,则水的添加量为24%,两者添加质量比例为硅铁:19:6。
5.简述重力分选的差不多条件。
【解】重力分选的差不多条件有以下三点:(1)实现颗粒分选的首要条件是分选力>>耗散力,即:F s/F d>>1式中F s—分选力矢量和,F d—耗散力矢量和。
(2)实现分选的第二个条件是在被分选的物料的粒度范畴(d max—d min)内,应保证最细的有用物料(粒度为d c,min)的分选速度应大于最粗的废弃尾料(粒度为d g,max)的分选速度。
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。