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1、1 15 重介質(zhì)分選 在密度大于 1000kg/m3的介質(zhì)中進行的分選過 程。 加重質(zhì): 加大介質(zhì)密度的高密度固體微粒。 加重質(zhì)的要求: -200目 6080%;密度適宜、 價格低廉、便于回收。 磁鐵礦 ( 5000kg/m3):采用鐵品位在 60%以 上的鐵精礦,可配制最大密度為 2500kg/m3的重懸浮液,用磁選回收。 2 重介質(zhì)分選,不僅受固體顆粒密度影響,還與 粒度有較大關(guān)系。 細粒級: 高密度顆粒,由于懸浮液的粘性阻力 作用,易被帶入輕產(chǎn)物中;與加重質(zhì)的分離較 困難。 原料入選前,必須分級 選煤時: 給料的下限為 3-6mm,上限為 300- 400mm。 分選金屬礦石時: 給料的
2、下限為 1.5-3.0mm, 上限為 50-150mm 3 重介質(zhì)分選應(yīng)用: 受加重質(zhì)自身密度的限制,懸浮液難以達到很高的密 度,通常只能比輕礦物密度略高一點,故重介質(zhì)選礦 不能獲得高品位的高密度產(chǎn)物,而只能選出密度低的 單體脈石或采礦過程混入的圍巖,從而作為預先選別 作業(yè)使用。 (除選煤外) 對 有色金屬 礦石,最適合于處理有用礦物為集合體嵌 布或粗粒嵌布的礦石。這類礦石經(jīng)中碎后,即有大量 單體脈石產(chǎn)出,用重介質(zhì)選礦法將其除去,使之不再 進入磨礦和選別作業(yè),可大大降低生產(chǎn)成本并提高選 廠的處理能力。對于井下開采的 鐵、錳礦石, 利用重 介質(zhì)選礦法可預先除去混入的圍巖,恢復地質(zhì)品位。 4 16
3、 跳汰分選 跳汰選礦 是指物料主要在垂直上升的變速介質(zhì)流中, 按密度差異進行分選的過程。物料在粒度和形狀上 的差異,對選礦結(jié)果有一定的影響。 實現(xiàn)跳汰過程的設(shè)備叫 跳汰機 煤炭 分選中,跳汰分選占很大比重。全世界每年入 選煤炭中,有 50%左右是采用跳汰機處理;我國跳 汰選煤占全部入選原煤量的 70% 。另外跳汰選煤處 理的粒度級別較寬,在 1500.5mm,既可不分級入 選,也可分級入選。跳汰選煤的適應(yīng)性較強,除非 極難選煤,均可優(yōu)先考慮采用跳汰的方法處理。 5 分選過程: 水流脈動運動, 上升時推動 床層 分散,下 降時緊密;高密度顆粒進 入下層,透過篩板排出; 低密度顆粒進入上層,被 水
4、平流動的水流帶出。 被選物料給到跳汰機篩 板上,形成一個密集的物 料層,這個密集的物料層 稱為 床層 演 示 6 跳汰機分層過程示意圖 分層前混 雜堆積 床層分散 水流中沉 降分層 分層堆積 物料在跳汰過程中之所以能分層,起主要作用 的 內(nèi)因 ,是 礦粒自身 的性質(zhì),但能讓分層得以 實現(xiàn)的 客觀條件 ,則是垂直升降的 交變水流 7 按照推動水流在跳汰機內(nèi)作交變運動的方法 的不同可以分為: 隔膜跳汰機: 利用偏心連桿帶動橡膠隔膜迫 使水流運動。 無活塞跳汰機: 利用壓縮空氣推動水流運動。 動篩跳汰機: 用機械力帶動篩板和物料一起 在水中作交變運動。 8 基本概念 跳汰周期 :跳汰分選過程中水流完
5、成一次周期 性變化所需要的時間。 跳汰周期曲線 :水流速度在一個跳汰周期內(nèi)隨 時間變化的曲線。 水流沖程 :水流在跳汰室內(nèi)運動的最大距離。 機械沖程 :隔膜或篩板在跳汰室內(nèi)運動的最大 距離。 沖次 :水流或隔膜每秒鐘運動的周期次數(shù)。 沖程系數(shù) :水流沖程與機械沖程的比值。 9 16.1 物料在跳汰機內(nèi)的分選過程 gdG 6 3 0 16.1.2顆粒在跳汰分選過程中的受力與運動分析 a 有效重力 向上為正 b 水流相對速度阻力 vc 顆粒與介質(zhì)相對速度 221 v cdR c 介質(zhì)的加速度附加慣性阻力 dt ddR cv 6 3 2 質(zhì)量聯(lián)合系數(shù),與顆粒形狀有關(guān) 10 e 機械阻力 Pm 無法表
6、達,不考慮 ad dt dddgd dt dd c c 6 v 6 v 6 v 6 33 22 33 a dt d d g dt d cc vv6v 2 d 加速運動的介質(zhì)流對顆粒的附加推力 adP B 6 3 顆粒運動微分方程: 11 ad ug dt d 2v6v 代入 vc=顆粒速度 v-介質(zhì)速度 u,得 顆粒加速度: 重力加速度因素 只與密度有關(guān) 阻力加速度因素 與密度、粒度有 關(guān);高密度細粒 與低密度粗粒不 能有效分層 附加推力加速 度因素 只與密度有關(guān) 水流 a向下時 : 高密度顆粒滯 留上層, a應(yīng) 盡量減少 12 16.1.3 偏心連桿機構(gòu)跳汰機內(nèi)水流的運動特性及 物料的分層過
7、程 tlnu s in 偏心連桿式傳動機構(gòu) 水流速度 lnu m a x lnu a 2v 1個周期,按絕對值計的水流 平均速度 沖程系數(shù) 偏心輪轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn) /秒 13 tlna c o s2 22 水流加速度 22 m a x 2 lna 水流位移 2 c os1 tlh lh m a x 14 第 階段 : 水流上升運 動前半期,加速上升期, a 0 , v 0 。 水流運動的主要任務(wù), 是較快地將床層舉起, 使其占據(jù)一定高度,為 床層進一步充分松散與 分層,創(chuàng)造一個空間條 件。 物料分層的過程 15 第 階段 :水流上升運 動后半期,減速上升期, a 0, v 0。向上、下 兩端擴展松散。
8、 M點: 輕顆粒與水流相 對速度為零,按密度分 層的有利時期。 上升水流的運動特性, 最理想的是 開始短而速, 爾后長而緩 。 物料分層的過程 要限制向下的水流加速度 16 第 階段 :水流下降運動 前半期,水流加速下降時 期, a 0 , v 0。 按密 度分層的有利時期。細顆 粒穿過粗顆粒間隙下降。 第 階段 :水流下降運動 后半期,水流減速下降時 期, a 0, v 0。 床層 比較緊密。 吸入作用分層,強度必須 適當 防止低密度細顆 粒進入底層。 按密度分層有利時期 、 階段 17 16.1.4 跳汰周期曲線 水流運動 (u)變化曲線 a 正弦跳汰曲線 u 水流速度 S 水流上升高度
9、水流上升、下降的作用 時間和大小均相等 床層有效分層時間較短 18 b 帶靜止期的周期曲線 水流急速上升 靜止 (ts) 緩速下降 適合處理平均密度較小或粒 度較細的物料。 c 快速上升的周期曲線 水流急速上升 緩速 下降 適合處理平均密度較高 的物料。 19 d 慢速上升的周期曲線 水流低速上升 保持 迅速下降 床層松散時間長,利于提高處 理能力。 流體速度阻力影響較大,不適合處理寬級別物料。 物料性質(zhì)、設(shè)備規(guī)格 曲線類型 20 旁動型隔膜跳汰機 演 示 隔 膜 篩 板 16.2 跳汰機 常用的跳汰機:隔膜跳汰機、圓形跳汰機、無 活塞跳汰機、動篩跳汰機和離心跳汰機等。 21 16.3 影響跳
10、汰分選的工藝因素 可調(diào)節(jié)因素: 沖程、沖次、給料水、篩下補加 水、人工床層厚度、給礦量等 不可調(diào)或調(diào)節(jié)有限的因素: 給料的密度和粒度 組成、床層厚度、篩板落差、跳汰周期曲線等 16.3.1 沖程、沖次 沖次: 太高 床層來不及松散; 太小 床層松散遲緩; 都會降低床層的松散度。 22 沖程: 太大 床層松散度太高,顆粒的粒度 和形狀會干擾顆粒按密度分層, 過小 床層不能充分松散,高密度顆粒得不 到向下運動的適宜空間。 調(diào)整沖程、沖次的原則: a 床層厚、處理量大時,應(yīng)增大沖程,相應(yīng)降 低沖次。 b 處理粗粒級物料,采用大沖程、低沖次,處 理細粒級礦物,采用小沖程、高沖次。 23 16.3.2
11、給料水和篩下補加水 給料濃度一般為 30-50%。 篩下補加水: 處理 窄 級別物料時可大些,提高分層速度, 處理 寬 級別物料時應(yīng)小些,以增加吸入作用。 16.3.3 床層厚度和人工床石 床層厚度: 篩板到溢流堰的高度。 取決于 跳汰機類型 、欲分選組分的 密度差 和 給 料粒度 決定。 密度差大: 薄 增加分層速度,提高處理能力 密度差?。?厚 提高高密度產(chǎn)物質(zhì)量 24 給料細: 薄 給料粗: 厚 床層越厚,分選效果越好,但處理能力越低。 人工床層: 控制透篩排料速度和高密度產(chǎn)物質(zhì)量 人工床層的物料: 粒度 篩孔尺寸的 2-3倍,最大粒度 3-6倍, 密度 接近或略大于高密度產(chǎn)物。 人工床層的密度越高、粒度越小、鋪設(shè)厚度越 大 , 高密度產(chǎn)物的產(chǎn)率越小,回收率越低, 密度越高。 25 16.3.4 篩板落差 相鄰兩個跳汰室篩板的高差 處理 粗 物料或 密度差較大 的物料時, 落差應(yīng) 大 一些,處理 細 礦物或 密度差較小 的礦物時, 落差應(yīng)小 一些。 16.3.5 給料性質(zhì)和給料量 要求保持穩(wěn)定、連續(xù) 處理處理 粗 粒、 易選 礦物,且對 高密度產(chǎn)物 要求不高 時, 給料量可以大 些,反之則應(yīng)小 一些。