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水力旋流器-結合所學礦物加工基礎知識
作者： 發布于：2016-6-22 15:02:29 點擊量：
結合所學礦物加工基礎知識（煤的分選分類，解離粉碎篩分、重力分選，磁電選礦、浮選、脫水干燥等）和你身邊的生產、生活實例，試述這些實例與礦物加工、礦物分離有關方法與原理的相關性，并解釋實例的原理與過程。
根據入選礦石的性質和礦物組成的不同，選礦廠進行選礦作業的組配也不同；不同礦石采用不同的選礦流程；不同產地的同類礦石的選礦流程也有差異。選礦流程主要包括破碎、篩分流程，磨礦、分級流程，分選流程和脫水流程等。
一、篩出粉煤、塊煤入選
當原煤水分高，使用13mm篩孔篩分機篩分效率低，篩上又混入小于13mm的粉煤較多時，可以先用干篩，再用濕篩，濕篩的篩下物回收后摻入于粉煤中。
該種流程適合于氣煤，其塊煤灰分高，末煤供熱電廠，如興安臺選煤廠。 動力煤選煤廠一般都采用這種流程。 當塊煤用重介質分選時，上限可以不限(小于300mm)，下限可達13(25)mm，以取消人工手選。若采用跳汰機選塊煤，其上限不能超過100mm，一般使用50mm，大于50mm的矸石如含量較少，可用檢查性揀矸而將大塊全部破碎入選如煤、矸石硬度相差較大，可用選擇性破碎機。
二、不分級跳汰
不分級跳汰是我國煉焦煤選煤廠普遍采用的流程，一般配備主選機，再選機，主選中煤進入再選機再選。
有的主選中煤破碎(到13m或6mm)后可釋放出一部分精煤，故設有中煤破碎工序。這種流程簡單，易管理。不分級跳汰的效果對于末煤較差，特別是3mm以下的末煤更是如此。末原煤可選性較塊煤好的情況下，采用不分級跳汰有其優越性。
不分級入選，不除塵也不脫泥。因井下為了安全原煤采取灑水防塵，故原煤的外在水分較高，除塵是不可能的。
對于主選中煤需不需要到再選跳汰，這是—個值得研究的問題。技術上效率變差，經濟上再選混煤合適。
撈坑是用混英土或磚石建成的角錐形池子。池子里（或池外）裝有脫水斗式提升機。
將含有末精煤或粗煤泥的煤泥水注入坑中，下沉的精煤或粗煤泥被斗式提升機提出水面，帶有細泥的煤泥水由坑邊溢出。 三、分級跳汰
分級跳汰的入選原煤可用濕式篩分。一般用水沖溜槽將煤送入跳汰機。該流程比較復雜，當+13mm及13～0.5mm級可選性相差較大的情況下，分級入選對提高分選效率是有幫助的。分級入選的選煤廠，經常遇到原煤中塊煤、末煤比例不均勻，使生產的操作、管理造成困難。大于13mm的原煤，進行跳汰其效率還是不低的，因此，采取塊煤重介、末煤跳汰似乎沒有必要，只有塊煤特別難選才用塊煤重介質選。
四、塊煤重介、末煤跳汰
塊煤重介、末煤跳汰流程基本上是分級入選，不過用塊煤重介質分選機(立輪、斜輪)代替塊煤跳汰機。塊煤重介只有擴大入選上限代替人工揀矸才有優越性，這時先選出矸石比較合 五、跳汰粗選、末精煤重介精選
跳汰機生產的精煤，進行篩分，塊精煤作為最終產品，末精煤再經重介質旋流器精選，選出低灰精煤。這個流程比較靈活，可以出中塊，也可以降低末精煤灰分。適合于氣煤生產動力用的中塊和低灰分煉焦精煤。
六、全重介質選煤
全重介質選煤能得到最好的選煤效果，可對極難選煤進行分選。全重介質選煤有兩種情況：一種是塊煤用重介質分選機(斜輪或立輪)，末煤用重介質旋流器，采取兩個分選密度的重懸
浮液，產出三種產品；一種是三產品旋流器，用一個密度的重懸浮液，產出三種產品。
七、跳汰中煤用重介質再選
范各莊選煤廠采用重介質旋流器作再選比用跳汰機作再選分選的效率高�？梢允褂靡粋�分選密度，將主選中煤中的精煤選出。汪家寨選煤廠用重介質立輪分選再選跳汰機的中煤。以上兩者加重質均用磁鐵礦粉。
馬家溝選煤廠用重介質旋流器作再選，加重質用浮選尾礦，從最終中煤中選除矸石得到混煤；而且浮選尾礦本身也在旋流器中分選，尾礦中密度大、灰分高的隨底流一起排走不再回收。省去了加重質的回收與復用。 八、跳汰選煤時，搖床回收黃鐵礦
當原煤中含有較多黃鐵礦時，應將黃鐵礦選出。
塊狀黃鐵礦在跳汰機中選出，粒度較小的黃鐵礦用搖床分選。因黃鐵礦單體分離的需要，采用4mm的閉路破碎。采用旋流器分選細粒黃鐵礦也獲得較好的效果。
在研究流程時，要因地制宜地考慮多品種生產，除了動力、化工精煤多出粒級產品外，現在再選機經常采用不出中煤，出混煤，有條件時還將混煤篩分成洗混塊和洗混末；矸石灰分較低時，可以將8mm以下的篩出，作沸騰煤，可提高塊矸石灰分；有條件時，洗矸也可以再選，從洗矸中回收部分沸騰煤，提高廢棄矸石的灰分，
2、 分別列出一種跳汰選煤、重介質選煤、浮游選煤的設備和其規格型號，說明其工作過程和原理。
跳汰選煤：：國內外采用各種類型的跳汰機，根據設備結構和水流運動方式不同，大致可以分為以下幾種：
（1）活塞跳汰機；是以活塞往復運動，給跳汰機一個垂直上升的脈動水流，它是跳汰機的最早型式�，F在基本上已被隔膜跳汰機和空氣脈動跳汰機所取代。
（2）隔膜跳汰機；是用隔膜取代活塞的作用。其傳動裝置多為偏心連桿機構，也有采用凸輪杠桿或液壓傳動裝置的。按隔膜的安裝位置不同，又可分為上動型（又稱旁動型）、下動型和側動型隔膜跳汰機，隔膜跳汰機主要用于金屬礦選礦廠。
（3）空氣脈動跳汰機；該跳汰機是借助壓縮空氣，推動水流作垂直交變運動。按跳汰機空氣室的位置不同，分為篩側空氣室（側鼓式）和篩下空氣室跳汰機。該類型跳汰機主要用于選煤。
（4）動篩跳汰機。有機械動篩和人工動篩兩種，手動已少用。機械動篩是一種槽體中水流不脈動，直接靠板上的物料造成周期性地松散。目前為大型選煤廠尤其是高寒缺水地區選煤廠的塊煤排矸提供了有效設備。 一、工作過程：
被選物料給到跳汰機篩板上，形成一個密集的物科層。這個密集的物料層稱為床層，在給料的同時，從跳汰機下部透過篩板周期地給入一個上下交變水流，物料在水流的作用下進行分選。
首先，在上升水流的作用下，床層逐漸松散、懸浮，這時床層中的礦粒按照其本身的特性（礦粒的密度、粒度和形狀）彼此作相對運動進行分層。
上升水流結束后，在休止期間（停止給入壓縮空氣）以及下降水流期間，床層逐漸緊密，并繼續進行分層。待全部礦粒都沉降到篩面上以后，床層又恢復了緊密狀態，這時大部分礦粒彼此間已失去了相對運動的可能性，分層作用幾乎全部停止。只有那些極細的礦粒，尚可以穿過床層的縫隙 繼續向下運動（這種細粒的運動稱作鉆隙運動），并繼續分層。
下降水流結束后，分層暫告終止，至此完成了一個跳汰周期的分層過程。物料在一個跳
汰周期中的分層過程如圖所示 。
二、 跳汰選礦原理
1、按密度分層的位能學說
2、分層過程的動力學學說
3、跳汰過程中垂直交變水流的運動特性 重介質選煤：斜輪重介質分選機
1）選后產品：兩產品。特點：生產能力大，入料粒級寬。
2）結構：分選槽，提升輪，排煤輪，提升輪軸，減速裝置，電動機，提升輪骨架，齒輪蓋，立篩板，篩板，葉輪，支座，軸承座，鏈輪，骨架，橡膠帶，重錘等
3）介質流方式
水平介質流和上升介質流
在給料端下部位于分選帶的高度引入水平介質流，在分選糟底部引入上升介質流。水平介質流不斷給分選帶補充合格懸浮液，防止分選帶密度降低。上升介質流造成微弱的上升介質速度，防止懸浮液沉淀。水平介質流和上升介質流使分選槽中懸浮液的密度保持穩定均勻，并造成水平流運輸浮煤。
4）排料方式
浮煤由排煤輪刮出，經脫介進入下一脫介脫水作業。沉煤由斜輪提升至排料口排出。提升過程進行一次脫介。
5、排矸輪減速裝置：
擺線針齒齒輪減速器具有速比大、傳動功率高、重量輕、結構緊湊、占地面積小、噪音小等優點，但要求精度高、制造復雜、維修困難。
歪脖子減速器使用較多，其結構緊湊、占地少、維修方便、使用性能也較好，只是大小傘齒輪嚙合調整有些困難。
普通減速器加開式傘齒輪傳動，使用可靠、制造容易、調整方便;但其結構落后，占地面積大、裝配不緊湊等。
6、斜輪重介質分選機的優點
(1)分選精確度高。由于重產物的提升輪 分選槽底部旁側運動，在懸浮液中處于分選過程的物料不被干擾，可能偏差E可達0.02-0.03；
(2)分選粒度范圍寬，處理能力大。該機槽面由于制造得較為開闊，斜提升輪直徑可達8m或更大。因此，分選粒度上限可達10OOmm，下限為6mm。如國產分選槽寬為4m的重介質分選機，其斜輪直徑為6.55m，處理能力為350一500t/h;
(3)該機懸浮液循環最少。由于輕產物采用排煤輪的重錘撥動排放，所以被煤帶走的懸浮液量少，故懸浮液循環量低;
(4)由于分選槽內有上升懸浮液流使懸浮液比較穩定，分選機可使用中等細度的加重質，即小于325目(<0.04mm)占40%-50%已達到細度要求。
缺點：斜輪重介質分選機的排矸輪采用中心傳動，這將使制作槽寬5m以上的大型設備受到限制。 浮游選煤：
SF型浮選機適用于分離有色金屬、黑色金屬、貴金屬、非金屬礦物和化工原料、回收有用礦物。
該設備具有如下特點：
1、吸氣量大、功耗低。
2、每槽兼有吸氣、吸漿和浮選三重功能，自成浮選回路，不需任何輔助設備，水平配置，便于流程的變更。
3、礦漿循環合理，能最大限度地減少粗砂沉淀。
4、設有礦漿面的自控裝置，調節方便。
5、葉輪帶有后傾式的上下葉片：上葉片產生礦漿上循環，下葉片產生礦漿下循環
3、 破碎工段粗碎礦石最大粒度是450毫米，礦石平均粒度為350毫米；排礦最大粒度是160毫米，平均粒度是100毫米。
中碎給礦的最大粒度是160毫米，平均粒度為100毫米，排礦中最大粒度為40毫米，平均粒度為20毫米。細碎最大給礦力度是40毫米，平均粒度是20毫米，排礦中最大粒度是15毫米，平均粒度是12毫米。計算各段的破碎比和總破碎比。
解；粗碎石端的破碎比為I=45/16 中碎礦石段的破碎比為I=4 細碎礦石段的破碎比為I=8/3 總破碎比為I總=30
等�？赡芷頔=0.05，數量效率η=99·91%
