高效旋流器的应用分析

高效旋流器的应用分析1前言在选矿生产中，因可磨性和可选性较差的低品位矿石越来越多，选矿工艺流程也越来越复杂。磨矿分级系统是选矿生产的重要环节，其选别指标直接影响到最终的选矿技术指标。旋流器作为分级设备，因其具有的节能、高效、运营费用低，易维护等优点，在国内大部分选矿厂得到了广泛的应用。旋流器的分级细度主要是由旋流器的规格(即直径)决定的，通常粗粒度的分级选用大直径旋流器，细粒度的分级选用小直径旋流器。小直径旋流器的分级粒度细，但处理矿浆量小，为防止沉砂嘴堵塞还需对待分离浆液进行粗粒和杂物隔离。当待处理浆液量较大时，需要多台小旋流器并联安装和使用，配置繁琐且工作条件要求苛刻，而高效高分级旋流器的应用解决了这一难题，并获得了更好的磨矿分级效果，能更好地提高选矿厂的各项技术经济指标。2高效旋流器的结构和特点2.1旋流器的工作原理旋流器的工作原理。待分离浆液在压力的作用下，沿渐开线方向进入旋流器高速旋转，在离心力场的作用下，细而小的矿物颗粒由于所受离心力小，在旋流器的轴线中心富集并随内旋流向上运动，从上部溢流管得到粒度细的溢流产物。粒度较大的矿物颗粒由于所受的离心力较大，被甩向旋流器的内壁，同时在重力的作用下，随外旋流向下运动，在下部的沉砂口得到粒度粗而密度大的沉砂产物。2.2高效高分级旋流器的结构高效高分级旋流器由进料装置、分离装置、底流装置、溢流装置构成，进料装置采用渐开线形式给料，给料管为矩形渐缩管，其外沿线以渐开线平滑过度至进料箱内侧，分离装置由柱体和锥体组成，根据待分离矿物的比重、粒度以及对溢流细度的要求，匹配不同的柱体高度。锥体部分采用变锥技术，以保持颗粒在锥体分离部位的切向速度，达到最佳的分离效果。底流装置的内部形状亦采用柱锥形式，并相应加大柱体高度。2.3高效高分级旋流器的特点与普通旋流器(20度锥角)相比，高效分级旋流器具有如下特点：(1)在处理同样的物料、同样的操作条件下，分级溢流细度相对提高20％-30％。(2)在获得同样的溢流细度时，分级效率至少提高10％以上。生产实践中，高效分级旋流器的分级效率最高可提高27％。(3)可用大直径高效旋流器代替小直径普通旋流器，能达到相同的溢流细度。(4)能量损耗低，高效分级旋流器可在较低的压力下丁作，能保证分级效果。3高效高分级旋流器与普通旋流器对比3.1某铁矿选矿厂使用效果国内一大型铁矿选厂，利用反浮选法处理赤铁矿。原矿经二次连续闭路磨矿后脱泥，脱泥的矿浆进入反浮选。一段磨矿采用螺旋分级机与磨机构成闭路作业，分级机溢流和二段磨矿排矿进人普通旋流器，旋流器的底流返回二段磨矿，溢流进入高频细筛，筛上物进入二磨，筛下物进人脱泥斗。在实际生产中，一段磨矿分级溢流细度平均为-200目61％，溢流浓度平均为48％。二段分级旋流器的规格为250型，溢流细度平均为-200目含量84％，经高频细筛再次分级后，筛下物-325目含量平均为75％。由于高频细筛筛下物-325目含量达不到80％的设计指标，造成反浮选指标差，高频细筛筛上物夹细严重，分级效益不高，循环负荷过大，同时工作状态不稳定，停机频繁，对整个生产过程造成严重影响，因此决定采用高细度高效旋流器代替普通旋流器和高频细筛，系统改造前后的工艺流程。从表1测定数据可以看出：高细度高效旋流器溢流中-325目含量平均达到82％以上，而沉砂中—325目含量平均降低到23％1~下，高细度高效旋流器沉砂的浓度平均达到79％以上，更好地发挥了二段球磨机磨矿效果。采用高细度高效旋流器代替普通旋流器和高频细筛构成的二次串联分级流程经现场使用证明，高细度高效旋流器工作平稳，分级效率明显提高，溢流细度完全达到了设计指标，从而大幅度提高了了选厂的最终产品指标。3.2某钼矿选矿厂使用效果该选厂双系列处理原矿能力为200t／h。原矿经一段磨矿分级后进入浮选，浮选粗精矿进入二段磨矿分级系统，二磨分级采用普通旋流器分级，为保证分级溢流细度，现场几经改造，最终采用了250型旋流器二并二串二级分级流程，即两台旋流器的溢流再分别进人两台二级250旋流器。二级旋流器的溢流进入精选作业，一、二级旋流器的底流合并后进人二段磨矿，流程中共使用了四台250旋流器，但使用效果并不如意。具体表现在：(1)工艺要求最终溢流-400目达到90％以上，但实际生产平均为-400目82％左右；(2)二并二串流程的分级效率低，分级质效率平均为32％；(3)沉砂浓度低，平均为28％，恶化二段磨矿；(4)沉砂口小，易堵塞，严重影响生产过程的顺利进行。改造方案为在一个生产系统中用一台伞300mm高细度高效旋流器代替原来的二并二串250型普通旋流器二级分级流程，另一个生产系统暂不变动，做对比试验测定。表2为两个系统新旧旋流器的在2007年6月至2007年9月使用对比效果测定数据(平均值)。采用高细度高效旋流器后，分级效果明显改善。高效高分级旋流器溢流细度较普通旋流器更细，平均细度达到-400目91％，而普通旋流器溢流细度只有-400目81.74％。高细度高效旋流器沉砂浓度大幅提高，平均为51％，接近普通旋流器底流浓度约2倍。分级效率大幅提高，平均值效率为53.7％，沉砂口由原来的20mm提高到35mm，不易堵塞，生产过程稳定，只需一台300高细度旋流器就可完全替代原来的二并二串四台250旋流器，简化了分级系统。4结论生产试验表明，高效高分级旋流器由于其自身具有的特殊结构特点比普通旋流器效率高，分级溢流细度和分级效率显著提高，满足了选别丁序对粒度的要求，旋流器沉砂浓度提高约1.5~2倍，可以大大改善二段磨矿效果，提高二段磨机利用系数。在达到相同的分级溢流细度的条件下用大直径高效旋流器代替小直径普通旋流器，不仅可以简化分级流程，而且排砂口不易堵塞，使选矿生产过程更加稳定。