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选矿设备水力旋流器的分离理论和应用发展
创建时间 2012-12-25 作者 网站管理员 浏览 QQ留言 产品咨询 联系电话:13803857310

        选矿设备水力旋流器是一种简单高效的物料分离装置,是矿物加工过程中必不可少的分级、浓缩与分离设备。它利用旋转矿浆流,使矿浆中固体颗粒在离心力场与流体场中实现分级,在选矿中主要用于磨矿分级作业,也用于浓缩、脱水、脱泥、澄清等过程。
        水力旋流器其主体结构由一个空心的圆柱体和圆锥体联结而成。在圆柱体的切向方向有一个进料口,而在圆柱体的中央插入溢流管,圆锥体的下方没有排放底流的沉砂口。水力旋流器工作时,矿浆以一定的压力通过切向进料口给入旋流器,形成一个回转流。在旋流器中心处因矿浆的回转形成低压带,此时通过沉砂口吸入空气,在中心轴处形成一个低压空气柱。
        矿浆在旋流器内既有切向回转运动,又有内向的径向运动,靠近中心的矿浆沿轴向向上运动,外围矿浆主要向下运动,形成一个三维空间运动形式。在轴向,矿浆存在一个方向转变的零速点,连接各点在空间构成一个近似锥形的面,称为零速包络面。细小颗粒离心沉降速度小,被向心力的液体推动进入零速包络面,由溢流排出称为溢流产物;而较粗颗粒因较大的离心力作用,保留在零速包络面外,较后由沉砂口排出而成为沉砂产物,因此零速包络面的位置大致决定了分级粒度。
        因其简单而高效的分离特性,国内外学者一直保持对水力旋流器的研究和开发热潮,旋流器的分离理论取得了很大的进展。但是水力旋流器没有一个通用的物理和数学模型来支撑其分离理论,这主要是因为水力旋流器中的固液两相流体的三维强旋转场及其分离机理非常复杂造成的。目前,水力旋流器的结构和操作参数对分离性能的影响关系式均提留在定性阶段或局限在很窄的条件范围内。
        在旋流器的应用技术领域,水力旋流器不但可以用于尾矿筑坝、尾矿预浓缩、尾矿富集回收作业、尾矿充填,而且在采矿废料处理、油田污水处理、采出液井下分离与处理等方面具有良好的应用前景。
        特别是在国内经济迅速发展,基础建设消耗大量矿产资源,又产生大量废矿尾矿。一方面,多数尾矿目前排入尾矿库,或又占用大量土地资源,存在潜在危险;另一方面,我国利用矿上尾矿制备轻质保温建筑材料等新型节能建材前景广阔,其物料准备过程中需要细粒与高浓度的尾矿原料。可通过选矿设备水力旋流器之间的匹配组合,研制新型具有高浓缩高分级粒度的旋流器组。
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