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旋流器的分离粒度越小越好吗?

时间:2019-09-05
固体颗粒在旋流器中能否被分离,主要取决于其受到外力的合力,包括离心力、重力、液体曳力等。某一粒度级别的颗粒从入口进人旋流器,去除分流效应后,50%被分离后从底流口排出,50%从溢流口排出时,此粒度即为旋流器的分离粒度,记作义d50。
 
这些固体颗粒都比较小,如果从底流口排出不仅会影响石膏产品的质量,还容易阻塞真空皮带脱水机滤布虑孔,引发脱水系统异常。可见石膏旋流器的分离粒度d50并非越小越好,而是确定比较合适的d50后,尽量提高分级精度。
 
固液旋流器的分离效率通常指通过底流口排出的固体质量流率与入口浆液固体质量流率的比值,也被称为总分离效率,在一定程度上反映了旋流器的分离能力。旋流器作为一种三通,本身就有分流的作用假设浆液从旋流器入口进入后全部由底流口排出,按上述定义的分离效率应为100%,但实际上却并没有起到分离的作用。
 
最理想的状态就是粒径小于d50的颗粒全部由溢流口排出,粒径大于d50的颗粒全部由底流口排出,然而,由于旋流器内部流场的复杂性和扰动,这种理想情况只能作为一种追求的方向。实际中,可以通过增大分级效率曲线的陡度达到提高分级效果的目的。
 
因而,去除分流作用的影响,引入了折算分离效率的概念,得到完全因分离作用产生的分离效率。水力旋流器的应用,成功解决了螺旋分级带来的这些弊端,分级效率得到大大的提高,同时减少了过磨现象的发生,大幅度的提高了矿场的经济效益。
 
与旋流器分离效率有关的因素很多,主要包括操作参数、浆液物性及结构参数。旋流器入口、底流口和溢流口的形式、大小,圆柱段长度、锥段数量及角度都会影响分离效率。旋流器磨矿分级过去一直采用螺旋分级机来分级,但是这种设备的分级效率低。
 
分离粒度一直是人们热点关注的一项指标。一方面,形成了平衡轨道理论、停留时间理论、阻塞排料理论和两相湍流理论,并给出了d50的理论推导公式;另一方面,通过对实验数据进行回归分析。总的来说旋流器的分离粒度与物料性质、溢流口和底流口的内径、人口压力和生产能力的关系比较密切。
 
一般情况下,小于d50的颗粒主要从溢流口排出,而大于d50的颗粒大多从底流口排出。溢流管的壁厚、底流口的长度对底流质量分数也有一定联系,但结构上更为重要的因素是溢流口和底流口的口径。溢流口越大,底流口越小,只有较大的固相颗粒才能到达旋流器底部,形成稠密的浆液从底流口排出,同时也会使较多的固相颗粒随液体从溢流口排出。
 
导致分级的精细程度不够,磨矿分级的效率决定了入选物料的系度以及单体竭力程度,分级作业的状况直接影响到整个矿厂作业的经济效益。同时螺旋分级机存在很严重的过磨现象,造成了极大的能量消耗。浆液中含有一定量的未生长好的石膏晶粒、未反应完的石灰石颗粒及杂质。
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