固體物料分選學-溜槽分選.ppt

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1、1 17 溜槽分選 借助于在斜槽中流動的水流進行物料分選的方法 根據(jù)處理礦石的粒度，溜槽可以分為： 粗粒溜槽 ：分選 23mm以上的物料，選煤時可以 達 100mm以上。 細粒溜槽 ：分選 -2mm的物料。 礦砂溜槽： 分選 20.074mm的物料。 礦泥溜槽： 分選 -0.074mm的物料。 溜槽的突出特點： 結構簡單，生產費用低，操作 簡便，特別適合處理高密度組分含量較低的礦石 2 17.2 粗粒溜槽的分選原理 分選過程： 垂直方向上的沉降： 粒度粗、密度大的顆粒 先沉到槽底， 單層分布 ；細小、低密度顆粒呈 懸浮狀態(tài)。 沿槽底運動： 不同顆粒按運動速度不同分離 顆粒在槽底運動時受力包括：

2、 顆粒在水中的有效重力 gdG 6 30 17.1 斜面水流的運動特性 （自學） 3 2v,2 v adx udR 水流的縱向推力 法向脈動速度的向上推力 22 imim udR 水流繞流產生的法向舉力 Py 顆粒較粗、質量較大時 可忽略 顆粒與槽底的摩擦力 fNF 作用于顆粒上的平均水速 顆粒沿槽底的運動速度 4 yimx PRGffNRG c o ss in 00 s inc o svv 0v, fu ad 略去 法向脈動速度向上推力 Rim、法向舉力 Py， 得到顆粒沿槽底運動的 速度公式 顆粒沿槽底等速運動時，平行槽底方向的 力平衡 ： v0 顆粒的自由沉降末速 5 顆粒沿槽底運動的

3、速度公式說明 ： a 顆粒的運動速度隨水流平均速度增大而增大 b 顆粒的運動速度隨顆粒的自由沉降末速的增 大而減小，顆粒的密度越大，自由沉降末速越 大，沿槽底的運動速度越慢。 c 顆粒的運動速度隨摩擦系數(shù)的增大而減小， 因而：改變槽底的粗糙度可以改變溜槽的分選 指標。 s inc o svv 0v, fu ad 6 17.3 細粒溜槽的分選原理 細粒溜槽中： 物料呈 多層 分布，顆粒 先 在水流中 按密度分層， 再 按不同層的運動速度差分離。 17.3.1固體顆粒對液流流態(tài)的影響 由于礦物顆粒的存在， 礦漿的紊動程度明顯小于 清水。 原因： a 固體顆粒的存在，使得一部分脈動速度的動能 轉化成

4、壓能，用于平衡顆粒的重力。 b 固體顆粒的存在加大了礦漿的粘度，尤其是液 流的底部。 在溜槽類分選設備中，漿體的流態(tài)屬于弱紊流。 7 17.3.2固體濃度及流速沿槽深的分布 固體濃度沿槽深的分布主要取決于 漿體濃度 和 顆粒的粒度組成 。 固體濃度分布： 沿槽深的分布是上稀下濃， 但隨著漿體濃度的增大和顆粒粒度的減小而 趨于均勻。 流速分布： 由于固體顆粒的消紊作用，流速 沿深度的分布趨近于層流。 8 表流層： 顆粒呈懸浮狀態(tài)， 決定設備的粒度回收下限。 懸移層： 初步分選和運輸?shù)?密度顆粒。大量固體顆粒懸 浮，大尺度旋渦使得中下層顆粒之間進行交換， 即高密度顆粒交換到下層，而低密度顆粒交換到

5、 上層，經過一段時間的運行以后，懸移層中將主 要是低密度顆粒。 流變層： 主要是析離分層。不存在渦流擾動，固 體濃度很高，速度梯度很大，主要靠層間斥力維 持顆粒松散，發(fā)生析離分層 (同密度：上粗下細 )。 弱紊流漿體流結構 17.3.4 不同密度顆粒在細粒溜槽中的分層 9 析離分層后床層中顆粒的分布情況 沉積層： 高密度微細顆粒與槽底粘結，形成高 濃度的類似塑性體的流層，其厚度增大后會影 響正常的分層，所以應該經常清洗沉積層。 低密度 、粗顆粒 低密度 、細顆粒 高密度、 粗顆粒 高密度、 細顆粒 10 17.4 粗粒溜槽 演示 11 17.6 螺旋選礦機和螺旋溜槽 槽底在縱向、橫向均有 一定

6、的傾斜度 螺旋選礦機： 螺旋槽內表 面呈橢圓形，螺旋槽內緣 開有精礦排出孔。 螺旋溜槽： 內表面呈拋物 線形，產物都從底端排出 具有較寬和較平緩的槽 底，適宜處理更細的物料 溜槽繞垂直軸線彎曲成螺旋狀。 3-5圈螺旋槽 12 13 17.6.1 分選原理 液流一方面在重力的作用下 作 回旋運動 （主運動），另 一方面，在離心力的作用下 在橫向作環(huán)流運動稱為 橫向 二次環(huán)流 （副流）。 形成 螺旋流： 上層向下向 外，下層向下向內流動。 在相對水深 h/H=0.57處為 分界點。 14 物料分選包括 分層 和 分帶 2個階段。 分層： 約經過一圈完成。分層結果： 高密度細顆粒 高密度粗顆粒 低密

7、度細顆粒 低密度粗顆粒 特別微細的顆粒 15 分帶： 分層后的不同密度顆粒，由于受到的流 體動壓力和摩擦力的不同而造成。 上層低密度顆粒： 受到的水流推力大，由于不 和槽底接觸，受到的摩擦力較小 縱向速度 大 離心力大 移向外緣； 橫向二次環(huán)流 方向指向外緣。 下層高密度顆粒： 與槽底直接接觸，顆粒密 集 摩擦力大，離心力小，二次環(huán)流方向指 向內緣。 低密度顆粒逐漸外移，高密度顆粒逐漸內移， 從而使顆粒在螺旋槽的斷面上展開成帶，大約 3-4圈完成。 16 高 密 度 細 顆 粒 高 密 度 粗 顆 粒 低 密 度 細 顆 粒 低 密 度 粗 顆 粒 特 別 微 細 的 顆 粒 17 17.6.

8、2 影響因素 a 螺旋直徑 D，處理粗顆粒礦石時，螺旋直徑 應該大一些，反之則應該小一些。 b 螺距 h，決定螺旋槽的縱向傾角，處理細物 料的螺距一般比粗物料大。 c 螺旋槽橫斷面形狀 ，處理 20.2mm的物料， 斷面采用長短軸比值為 2:14:1的橢圓，處理 -0.2mm的物料，斷面采用立方拋物線。 螺旋溜槽 具有較寬和較平緩的槽底，適宜處理 更細的物料。 18 d 螺旋圈數(shù)， 難處理物料可以增加螺旋圈數(shù)。 e 給料的濃度和給料量 ，采用橢圓曲線處理 20.2mm物料，固體質量分數(shù) 1035%，采用 立方拋物線處理 -0.2mm物料，固體質量分數(shù) 30-40%。精選作業(yè)給料濃度 4060%。 給料濃度適宜時，給料量對指標影響不大。 f 沖洗水量 ，采用橢圓曲線形槽底時，常在內 緣噴沖洗水提高高密度產物質量，采用立方拋 物線槽底時不加沖洗水。 19 g 產物排出方式 ，采用橢圓曲線槽底的螺 旋分選機，通過螺旋槽內側的開孔排出高 密度產物，在螺旋槽的末端排出中間產物 和低密度產物，采用立方拋物線槽底的螺 旋分選機在螺旋槽的末端排出三種產物。 h 給料性質 ，包括給料的粒度、低密度組 分和高密度組分的密度差、高密度組分的 含量等。