浓缩机的选择与计算.doc

浓缩机的选择与计算湿法选矿通常需要对一些产物(产品)进行脱水。细粒精矿脱水大都采用浓缩-过滤两段或浓缩-过滤-干燥三段作业；尾矿一般需经浓缩后输送至尾矿库；有时，分选过程中的中间产物(中矿)也需浓缩，以满足下段作业对浓度的要求。 一、浓缩机的选择 目前国内外应用最广的仍然是普通型机械排料浓缩机。近年来推出的高效浓缩机、倾斜板浓缩机、倾斜板浓缩机、倾斜板浓密箱等亦有所发展和应用。普通浓缩机有中心传动和周边传动两种。中心传动浓缩机能自动提耙，国外生产及应用较多(包括大直径浓缩机)，国外中心传动浓缩机最大直径为20m。周边传动又分为辊轮传动和齿条传动两种方式。国产辊轮传动浓缩机规格为直径1530m，主要用于处理密度较小的物料。国产直径45m、50m和53m周边传动浓缩机有轻型和重型之分，轻型用于处理尾矿，重型用于处理精矿。 高效浓缩机装有絮凝剂添加和混合的特殊装置，沉降速度高；有的还没有倾斜板，以增加沉降面积。高效浓缩单位面积处理量较高，可边78t/(m2d)。该设备规格小，宜用于中小型选矿厂，尤其适用于厂区狭窄和浓缩机必须设于室内的场合。 倾斜板浓缩机应用浅层沉降原理，可缩短物料沉降时间，增大沉降面积，提高浓缩效率，单位面积处理量较高。但倾斜板的结构复杂，维护检修不便。该设备在某些选矿厂亦有所应用。 倾斜浓密箱亦应用浅层沉降原理，浓缩效率较高且无运动部件，缺点是排矿口易堵塞，排矿浓度较低，该设备可用于小型选矿厂的脱水、脱泥和浓缩作业。 磁选厂强磁性矿物精矿一般采用磁选机或磁力脱水槽进行浓缩。 浓缩设备类型、规格和台数的选择要满足下段作业对其排矿浓度的要求，又要满足对溢流中减少金属流失及溢流水水质的要求。浓缩机溢流中允许最大固体颗粒的沉降速度是确定浓缩面积的重要因素，它与物料密度和粒度组成、给矿和排矿固比、矿浆粘度、浮选药剂和絮凝剂种类、矿浆温度等因素有关。二、浓缩机的计算 浓缩机计算有如下方法 A 按单位面积处理量指标进行计算 首选按下式计算需要的浓缩机总面积，然后确定浓缩机规格、台数。 式中 A需要的浓缩机总面积,m2;q给入浓缩机的固体量，t/d; qo单位面积处理量，t/(m2d),根据工业试验或模拟试验选取。若无试验可参照类似选矿厂实 际指标或表1选取(按此只能做粗略计算)。表1 浓缩机单位面积处理量qo值被浓缩产物名称qo/tm-2d-1被浓缩产物名称qo/tm-2d-1机械分级机溢流(浮选前)0.71.5浮选铁精矿0.50.7氧化铅精矿和铅-铜精矿0.40.5磁选铁精矿3.035硫化铅精矿和铅-铜精矿0.61.0白钨矿浮选精矿及中矿0.40.7铜精矿和含铜黄铁矿精矿0.50.8萤石浮选精矿0.81.0黄铁矿精矿1.02.0锰精矿0.40.7辉钼矿精矿0.40.6重晶石浮选精矿1.02.0锌精矿0.51.0浮选尾矿及中矿1.02.0锑精矿0.50.8 注：1、表内qo值系指给矿粒度-0.074mm占8095%时的数值，粒度粗时取大值。2、排矿浓度对方铝矿、黄铁矿、铜和锌的硫化矿精矿不大于6070%；其他精矿不大于60%。3、对合泥多的细泥氧化矿，所列指标应适当降低。 B 按溢流中最大颗粒沉降速度计算首先按下式计算需要的浓缩机总面积，然后确定浓缩机规格和台数。 o =545(-1)d2 (2a) 式中 R1,R2分别为浓缩前和浓缩后的矿浆液固重量比；K1矿浆波动系数，K1=1.051.20; K浓缩机有效面积系数，一般取K=0.850.95； o溢流中最大颗粒的自由沉降速度，mm/s, o一般 由试验取得，无试验可按式(2a)计算， 溢流中允许的最大颗粒直径d;对精矿或中矿一般取d=0.005mm,脉石矿物一般取d=0.01mm； A,q同式(1). C 按沉降试验结果计算 沉降试验需采取有代表性矿浆样，在量筒中进行。矿浆样经过充分混匀后静置，随着固体物料的沉降绘制出沉渣线高度与时间关系曲线。据此计算单位处理量需要的浓缩面积，然后再计算需要浓缩机总面积，确定浓缩机规格和台数。利用沉降试验结果计算浓缩面积有三种方法，其中科一克莱文杰法(Coe-Clevinger)比较古老，且试验及计算过算过程繁琐，目前已很少用。现介绍外两种方法。 a 塔尔梅季一菲奇法(TalmadgrFitch) 该法的主要步骤如下： (1)根据试验得到的沉渣线高度-时间关系曲线找出压缩点(见图1)。压缩点就是沉降速度由快变慢之点，沉降曲线的斜率在此点有明显变化。 (2)在压缩点上绘出沉降曲线的切线(塔尔梅季-菲奇图解线)。 (3)按下式计算与所要求底流浓度(单位矿浆体积含固体重量)相应的沉渣线高度Hu，并在图上绘出水平线。 Hu=HoCo/Cu (3) 式中 Hu与底流浓度相应的沉渣线高度，cm; Ho量筒中初始矿浆高度，cm; Co初始矿浆浓度(单位体积矿浆含固积质量)，g/L; Cu底流浓度(单位体积矿浆含固体质量)，g/L. (4)在图上查出Hu水平线与塔尔梅季-菲奇图解线交点相应横坐标上的时间tu.再用下式计算单位处理量需要的浓缩面积。 A=tu/(HoCo) (4)式中 A单位处理量需要的浓缩面积，m2/(td-1); tu达到底流浓度时间,d; Ho初始矿浆高度，m; Co初始矿浆浓度(单位矿浆体积含固体重量),t/m3. 如果沉降曲线中的压缩点位置不明显，可按几个点绘出切线，分别计算出其单位处理量需要的浓缩面积，并取其最大者。 b 奥尔特曼法(Oltmann) 此法是塔尔梅季-菲奇法的改进方法，亦利用沉降试验得到的沉渣线高度与时间关系曲线，从曲线起点Ho通过压缩点Cp绘一直线(见图1)，与所要求底流浓度相当的高度线Hu相交，交点所对应的横坐标上时间ty即为达到底流浓度的沉降时间。然后用下式计算单位处理量需要的浓缩面积。 A=1.2ty/(HoCo) (5) 式中 A单位处理量需要的浓缩面积，m2/(td-1); ty达到底流浓度的沉降时间，d;其它符号同式(4). 例1已知浓缩机给料浓度(单位体积矿浆含固体量)50g/L,要求底流浓度340g/L,试验初始沉降高度34cm,沉降曲线见图1，试用塔尔梅季-菲奇法和奥尔特曼法计算单位处理量需要的浓缩面积。解1 用塔尔梅季-菲奇法 与要求底流浓度相应的沉渣高度： Hu=HoCo/Cu;Hu/cm=3450/340=5 在图中绘出Hu=5cm的水平线。 确定沉降曲线上的压缩点为Cp,并在此点绘出切线，该切线与Hu=5cm水平线交点对应的横坐标tu=31.5min即0.022d，则单位处理量需要的浓缩面积为： A=tu/(HoCo); A/m2t-1d-1=0.022/(0.340