水力旋流器在選礦過(guò)程的作用

選礦設(shè)備水力旋流器是一種簡(jiǎn)單高效的物料分離裝置，是礦物加工過(guò)程中必不可少的分級(jí)、濃縮與分離設(shè)備。它利用旋轉(zhuǎn)礦漿流，使礦漿中固體顆粒在離心力場(chǎng)與流體場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)分級(jí)，在選礦中主要用于磨礦分級(jí)作業(yè)，也用于濃縮、脫水、脫泥、澄清等過(guò)程。

水力旋流器其主體結(jié)構(gòu)由一個(gè)空心的圓柱體和圓錐體聯(lián)結(jié)而成。在圓柱體的切向方向有一個(gè)進(jìn)料口，而在圓柱體的中央插入溢流管，圓錐體的下方?jīng)]有排放底流的沉砂口。水力旋流器工作時(shí)，礦漿以一定的壓力通過(guò)切向進(jìn)料口給入旋流器，形成一個(gè)回轉(zhuǎn)流。在旋流器中心處因礦漿的回轉(zhuǎn)形成低壓帶，此時(shí)通過(guò)沉砂口吸入空氣，在中心軸處形成一個(gè)低壓空氣柱。

礦漿在旋流器內(nèi)既有切向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又有內(nèi)向的徑向運(yùn)動(dòng)，靠近中心的礦漿沿軸向向上運(yùn)動(dòng)，外圍礦漿主要向下運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)三維空間運(yùn)動(dòng)形式。在軸向，礦漿存在一個(gè)方向轉(zhuǎn)變的零速點(diǎn)，連接各點(diǎn)在空間構(gòu)成一個(gè)近似錐形的面，稱為零速包絡(luò)面。細(xì)小顆粒離心沉降速度小，被向心力的液體推動(dòng)進(jìn)入零速包絡(luò)面，由溢流排出稱為溢流產(chǎn)物；而較粗顆粒因較大的離心力作用，保留在零速包絡(luò)面外，最后由沉砂口排出而成為沉砂產(chǎn)物，因此零速包絡(luò)面的位置大致決定了分級(jí)粒度。

因其簡(jiǎn)單而高效的分離特性，國(guó)內(nèi)外學(xué)者一直保持對(duì)水力旋流器的研究和開(kāi)發(fā)熱潮，旋流器的分離理論取得了很大的進(jìn)展。但是水力旋流器沒(méi)有一個(gè)紅星的物理和數(shù)學(xué)模型來(lái)支撐其分離理論，這主要是因?yàn)樗π髌髦械墓桃簝上嗔黧w的三維強(qiáng)旋轉(zhuǎn)場(chǎng)及其分離機(jī)理非常復(fù)雜造成的。目前，水力旋流器的結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)對(duì)分離性能的影響關(guān)系式均提留在定性階段或局限在很窄的條件范圍內(nèi)。

在旋流器的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，水力旋流器不但可以用于尾礦筑壩、尾礦預(yù)濃縮、尾礦富集回收作業(yè)、尾礦充填，而且在采礦廢料處理、油田污水處理、采出液井下分離與處理等方面具有良好的應(yīng)用前景。

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