固体物料分选学---重介质分选.ppt

1,15 重介质分选,在密度大于1000kg/m3的介质中进行的分选过程。 加重质：加大介质密度的高密度固体微粒。 加重质的要求：-200目6080%；密度适宜、价格低廉、便于回收。 磁铁矿（5000kg/m3）：采用铁品位在60%以上的铁精矿，可配制最大密度为2500kg/m3的重悬浮液，用磁选回收。,2,重介质分选，不仅受固体颗粒密度影响，还与粒度有较大关系。 细粒级：高密度颗粒，由于悬浮液的粘性阻力作用，易被带入轻产物中；与加重质的分离较困难。 原料入选前，必须分级 选煤时：给料的下限为3-6mm，上限为300-400mm。 分选金属矿石时：给料的下限为1.5-3.0mm，上限为50-150mm,3,重介质分选应用： 受加重质自身密度的限制，悬浮液难以达到很高的密度，通常只能比轻矿物密度略高一点，故重介质选矿不能获得高品位的高密度产物，而只能选出密度低的单体脉石或采矿过程混入的围岩，从而作为预先选别作业使用。（除选煤外） 对有色金属矿石，最适合于处理有用矿物为集合体嵌布或粗粒嵌布的矿石。这类矿石经中碎后，即有大量单体脉石产出，用重介质选矿法将其除去，使之不再进入磨矿和选别作业，可大大降低生产成本并提高选厂的处理能力。对于井下开采的铁、锰矿石，利用重介质选矿法可预先除去混入的围岩，恢复地质品位。,4,16 跳汰分选,跳汰选矿是指物料主要在垂直上升的变速介质流中，按密度差异进行分选的过程。物料在粒度和形状上的差异，对选矿结果有一定的影响。 实现跳汰过程的设备叫跳汰机 煤炭分选中，跳汰分选占很大比重。全世界每年入选煤炭中，有50%左右是采用跳汰机处理；我国跳汰选煤占全部入选原煤量的70% 。另外跳汰选煤处理的粒度级别较宽，在1500.5mm，既可不分级入选，也可分级入选。跳汰选煤的适应性较强，除非极难选煤，均可优先考虑采用跳汰的方法处理。,5,分选过程：水流脉动运动，上升时推动床层分散，下降时紧密；高密度颗粒进入下层，透过筛板排出；低密度颗粒进入上层，被水平流动的水流带出。 被选物料给到跳汰机筛板上，形成一个密集的物料层，这个密集的物料层称为床层,演示,6,跳汰机分层过程示意图,分层前混杂堆积,床层分散,水流中沉降分层,分层堆积,物料在跳汰过程中之所以能分层，起主要作用的内因，是矿粒自身的性质，但能让分层得以实现的客观条件，则是垂直升降的交变水流,7,按照推动水流在跳汰机内作交变运动的方法的不同可以分为： 隔膜跳汰机：利用偏心连杆带动橡胶隔膜迫使水流运动。 无活塞跳汰机：利用压缩空气推动水流运动。 动筛跳汰机：用机械力带动筛板和物料一起在水中作交变运动。,8,基本概念 跳汰周期：跳汰分选过程中水流完成一次周期性变化所需要的时间。 跳汰周期曲线：水流速度在一个跳汰周期内随时间变化的曲线。 水流冲程：水流在跳汰室内运动的最大距离。 机械冲程：隔膜或筛板在跳汰室内运动的最大距离。 冲次：水流或隔膜每秒钟运动的周期次数。 冲程系数：水流冲程与机械冲程的比值。,9,16.1 物料在跳汰机内的分选过程,16.1.2颗粒在跳汰分选过程中的受力与运动分析,a 有效重力 向上为正 b 水流相对速度阻力 vc颗粒与介质相对速度,c 介质的加速度附加惯性阻力, 质量联合系数，与颗粒形状有关,10,e 机械阻力Pm 无法表达，不考虑,d 加速运动的介质流对颗粒的附加推力,颗粒运动微分方程：,11,代入vc=颗粒速度v-介质速度u，得颗粒加速度：,重力加速度因素 只与密度有关,阻力加速度因素 与密度、粒度有关；高密度细粒与低密度粗粒不能有效分层,附加推力加速度因素 只与密度有关水流a向下时：高密度颗粒滞留上层，a应尽量减少,12,16.1.3 偏心连杆机构跳汰机内水流的运动特性及物料的分层过程,偏心连杆式传动机构 水流速度,1个周期，按绝对值计的水流平均速度,冲程系数,偏心轮转速，转/秒,13,水流加速度,水流位移,14,第阶段： 水流上升运动前半期，加速上升期，a0 ，v0 。 水流运动的主要任务，是较快地将床层举起，使其占据一定高度，为床层进一步充分松散与分层，创造一个空间条件。,物料分层的过程,15,第阶段：水流上升运动后半期，减速上升期，a0，v0。向上、下两端扩展松散。 M点：轻颗粒与水流相对速度为零，按密度分层的有利时期。 上升水流的运动特性，最理想的是开始短而速，尔后长而缓。,物料分层的过程,要限制向下的水流加速度,16,第阶段：水流下降运动前半期，水流加速下降时期，a0 ，v0。 按密度分层的有利时期。细颗粒穿过粗颗粒间隙下降。 第阶段：水流下降运动后半期，水流减速下降时期，a0，v0。 床层比较紧密。 吸入作用分层，强度必须适当防止低密度细颗粒进入底层。,按密度分层有利时期、阶段,17,16.1.4 跳汰周期曲线,水流运动(u)变化曲线 a 正弦跳汰曲线 u水流速度 S水流上升高度 水流上升、下降的作用时间和大小均相等 床层有效分层时间较短,18,b 带静止期的周期曲线 水流急速上升静止(ts)缓速下降 适合处理平均密度较小或粒度较细的物料。,c 快速上升的周期曲线 水流急速上升缓速下降 适合处理平均密度较高的物料。,19,d 慢速上升的周期曲线 水流低速上升保持 迅速下降 床层松散时间长，利于提高处理能力。,流体速度阻力影响较大，不适合处理宽级别物料。 物料性质、设备规格曲线类型,20,旁动型隔膜跳汰机,演 示,隔膜,筛板,16.2 跳汰机,常用的跳汰机：隔膜跳汰机、圆形跳汰机、无活塞跳汰机、动筛跳汰机和离心跳汰机等。,21,16.3 影响跳汰分选的工艺因素,可调节因素：冲程、冲次、给料水、筛下补加水、人工床层厚度、给矿量等 不可调或调节有限的因素：给料的密度和粒度组成、床层厚度、筛板落差、跳汰周期曲线等,16.3.1 冲程、冲次,冲次：太高床层来不及松散； 太小床层松散迟缓； 都会降低床层的松散度。,22,冲程：太大床层松散度太高，颗粒的粒度和形状会干扰颗粒按密度分层， 过小床层不能充分松散，高密度颗粒得不到向下运动的适宜空间。 调整冲程、冲次的原则： a 床层厚、处理量大时，应增大冲程，相应降低冲次。 b 处理粗粒级物料，采用大冲程、低冲次，处理细粒级矿物，采用小冲程、高冲次。,23,16.3.2 给料水和筛下补加水,给料浓度一般为30-50%。 筛下补加水： 处理窄级别物料时可大些，提高分层速度， 处理宽级别物料时应小些，以增加吸入作用。,16.3.3 床层厚度和人工床石,床层厚度：筛板到溢流堰的高度。 取决于跳汰机类型、欲分选组分的密度差和给料粒度决定。 密度差大：薄增加分层速度，提高处理能力 密度差小：厚提高高密度产物质量,24,给料细：薄 给料粗：厚 床层越厚，分选效果越好，但处理能力越低。,人工床层：控制透筛排料速度和高密度产物质量 人工床层的物料： 粒度筛孔尺寸的2-3倍，最大粒度3-6倍， 密度接近或略大于高密度产物。 人工床层的密度越高、粒度越小、铺设厚度越大，高密度产物的产率越小，回收率