淺談離心力場浮選的初步探討

畢喜欣

(龍煤七臺河分公司龍湖選煤廠,黑龍江七臺河 154600)

淺談離心力場浮選的初步探討

畢喜欣

(龍煤七臺河分公司龍湖選煤廠,黑龍江七臺河 154600)

離心力場具有強化煤泥浮選作用,離心力場為主要分選設備-浮選旋流器和圓形浮選機。以及離,從理論上研究分析了離心力場浮選技術的先進性和缺陷,希望對離心力場浮選選設備有借鑒作用。

離心力場 浮選

人們對傳統機械攪拌式浮選進行了大量的研究工作，取得了卓著的成果。工業試驗結果表明： 離心浮選機具有浮選速度快，分選選擇性好，單位容積處理能力大等優點，是實現微細礦物分選的有效設備。

1 離心力場強化浮選基本特點分析

在重力場中，力場強度的加速度g是一個定數。在離心力場中，力場強度(即離心加速度)是個變量，它與顆粒回轉的線速度和回轉半徑有關浮選速度是礦粒粒徑的函數，則可以定義這樣一個粒徑：即小于它的礦粒將不與氣泡發生碰撞，根據這個臨界斯托克斯準數和其他物理量，可以計算使慣性碰擊發生的臨界粒徑。圓形離心浮選機屬于礦漿加壓、空氣自吸式噴射旋流浮選機，是在入料同時負壓吸入空氣，在離心力場和重力場中完成浮選過程的。礦漿由礦漿分配器均勻分配到氣泡發生器中，利用多點給入料可以保持浮選機內部液面比較穩定。如圖1。

圖2 旋流器結構示意圖

圖3 圓形離心浮選機示意圖

圖4 礦粒在接近氣泡時的運動軌跡

2 離心力場下浮選設備的浮選方式

浮選旋流器的結構主要由氣泡發生器和旋流器主體2部分組成，在浮選旋流器研究的基礎上，為了減少粗顆粒在離心力場作用下的脫落，提高粗顆粒的捕收效率，開始了基于離心力場和重力場作用的圓形離心式浮選機的研究。如圖2所示。

圓形離心式浮選機主要包括氣泡發生器、分選槽和尾礦排放器等3部分如圖3所示。

兩種離心式浮選機都是采用特殊設計的氣泡發生器，氣泡發生器為外置式，沿切線方向與分選槽連接。

3 離心力場對煤泥浮選的強化作用

3.1 離心力場的特點

現有旋流選礦設備中，離心強度變化在十余倍甚至百余倍之間lt1，使顆粒的質量力大為提高。這是旋流類選礦設備的分選動力。

3.2 離心力場中的礦化作用

大量研究表明，礦粒和氣泡的相對運動速度是決定兩者能否粘著的一個重要因素。且兩者的相對速度越大，礦粒與氣泡碰撞得就越強烈，礦粒與氣泡粘著得就越好。

3.3 細顆粒在離心力場中的浮選作用

細顆粒物料浮選效率不高是泡沫浮選的一個薄弱環節。當顆粒粒度小到一定程度時，其慣性不足以使其偏離流線，因此不會和氣泡發生碰撞，礦粒也就無法礦化，不能實現有效分選。圖4是礦粒在接近氣泡時的運動軌跡圖。

3.4 離心力場對機械夾帶的作用

機械夾帶就是細泥被氣泡—煤粒的絮團包裹而進人精礦產品的現象。在離心力場中，顆粒所受離心力與顆粒質量和泡沫層中的機械夾帶離心加速度有關，煤粒所受的離心力，由于離心力的差異，使細泥和水從受包裹的絮團中甩出。所以說，離心力場可以阻礙機械夾帶現象的發生。

3.5 離心力場中的浮選速度

流體流動狀態以及誘導時間隨顆粒粒度和速度變化的研究表明姚浮選速度常數H與力場強度E成正比。

4 結語

離心力場中浮選存在許多被制約條件，如入浮粒度上限不能太大，比較適宜細粒的浮選在離心力場中進行煤炭浮選是一項先進的技術。離心力場強化煤泥的分選效果，提高浮選速度，改善精礦中高灰細泥的夾帶現象，離心力場強化煤泥浮選的結果，不僅能降低浮選礦粒的有效分選下限，而且能大幅度地提高浮選速度，縮短浮選時間。

[1]呂玉庭.圓形離心浮選機的研究與應用[J].煤礦機械,2002(3).

[2]康文澤.浮選旋流器工作機理的研究[J].黑龍江礦業學院學報,2000(4).

畢喜欣(1987一),男,28歲,畢業于黑龍江科技學院礦物加工工程專業,職務龍煤七臺河分公司龍湖選煤廠生產科副科長。