[發明專利]一種提高水力旋流器高濃度分級效率的方法和裝備

無效

• 申請號: 201110445137.4
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102513226A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 莊故章;周平;汪勇;朱照照;鐘旭群
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B04C5/00
• 分類號: B04C5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發明是關于提高水力旋流器高濃度分級效率的方法和裝備，更具體的說，是關于提高水力旋流器高濃度（質量濃度大于50%）分級效率的方法和裝備，屬于選礦中水力分級和其它液體中固體物料分級領域。

背景技術

水力旋流器工作時（如圖1所示），給礦（體積）濃度總大于3%，固體顆粒的沉降都是干涉沉降。由于干涉沉降效應增強，給礦濃度高時水力旋流器分級效率急劇降低。

給礦濃度超過臨界濃度時，顆粒之間的相互影響導致水力旋流器失去分離作用，溢流、沉砂和給礦三者的粒度組成趨于相同，溢流產物和沉砂產物只是量的機械分配，無質的變化。通常認為，水力旋流器的這一臨界給礦（體積）濃度為體積濃度35%（顆粒比重為3g/cm³時質量濃度為62%）。分級粒度越小，水力旋流器的給礦極限濃度越低。

給礦濃度低于臨界濃度時，水力旋流器給礦濃度越大，干涉沉降效應越顯著，水力旋流器分級效率越低。由于高濃度分級效率低，工業上分級都在盡量低的濃度下進行，分級溢流產品的濃度難以提高。

另一方面，選礦生產中，分級溢流產品的濃度越高，后續選礦設備的處理能力越大，設備投資和生產成本越低。提高水力旋流器高濃度分級效率的經濟效益明顯，需要技術改進和突破。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺點，提供一種提高水力旋流器高濃度分級效率的方法和裝備,可以顯著地提高分級效率。

本發明的提高水力旋流器高濃度分級效率的整個裝備由常規水力旋流器分級系統和充氣系統組成，常規水力旋流器分級系統包括泵池（1）、砂泵（2）、壓力表（3）和水力旋流器(4)，充氣系統包括空氣壓縮機（5）和固定管（6）和連接管（7），充氣系統與常規水力旋流器分級系統在水力旋流器給礦口處用固定管（6）和連接管（7）連通。見圖2。

為了防止空氣壓縮機因故停用時礦漿進入空氣壓縮機，所述充氣系統中固定管進氣端（A）高于固定管出氣端（B），充氣系統中固定管進氣端（A）與固定管出氣端（B）的高差大于（B）處礦漿靜壓能對應的礦漿上升高度，具體高度與現場水力旋流器工作情況有關。

本發明的提高水力旋流器高濃度分級效率的方法是：水力旋流器分級設備系統正常運行時，連續地向水力旋流器給礦口充入空氣，從而在保持質量濃度不變條件下降低水力旋流器給礦的體積濃度，提高分級效率。

所述水力旋流器給礦口充入的空氣是采用普通空氣壓縮機提供。

為了充分發揮高壓空氣對礦漿的稀釋作用并盡量提高高濃度給礦水力旋流器的分級效率，空氣壓縮機的壓入高壓空氣量應該足夠大，相關參數與水力旋流器分級系統組成、給礦組成、給礦量和和目標分級粒度等有關。水力旋流器參數與給礦性質匹配時，給礦口高壓充氣對水力旋流器分級的促進作用更明顯，分級效率提高幅度更大。

本發明的原理是：給礦濃度對水力旋流器分級效率的影響主要是體積濃度的影響；質量濃度對水力旋流器分級效率的影響是通過體積濃度的影響表現出來；質量濃度對水力旋流器分級效率的影響還與固體顆粒的比重有關；在水力旋流器給礦口充入足夠量的高壓空氣后，給礦質量濃度保持不變，體積濃度明顯降低，干涉沉降的影響減少，分級效率提高；在水力旋流器給礦口充入足夠量的高壓空氣可以提高水力旋流器高濃度分級效率，因為保持給礦質量濃度高時，體積濃度降低，干涉沉降的影響減少。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是明顯提高水力旋流器高濃度（質量濃度大于50%）分級效率至少10%，具體提高值決定于現場條件。

附圖說明

圖1為水力旋流器工作原理圖。

圖2為本發明的方法和裝備示意圖。圖中各標號為1-泵池，2-砂泵，3-壓力表，4-水力旋流器，5-空氣壓縮機，6-固定管，7-連接管，A-固定管進氣端，B-固定管出氣端。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步闡述，但本發明的內容不限于所述范圍。

實施例中采用的水力旋流器是昆明冶研新材料有限公司生產的Φ125水力旋流器，砂泵是昆明冶研新材料有限公司生產的1英寸砂泵，砂泵轉速由變頻器控制，氣壓指空氣壓縮機在給礦口充入空氣的壓強。

試驗所用固體物料為云南省大紅山銅礦選礦廠一系列二段磨礦中水力旋流器給礦，真比重為3.25，給礦質量濃度為70%；溢流和沉砂合并入水力旋流器給礦。

分級效率計算式?為：

E=(G-C)*(Y-G)/G/(1-G)/(Y-C)*100%

式中，E-分級效率，%；