專利名稱：一種提高水力旋流器高濃度分級效率的方法和裝備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)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(guān)于提高水力旋流器高濃度(質(zhì)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(lǐng)域。
背景技術(shù)：
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(yīng)增強(qiáng)，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(dǎo)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(chǎn)物和沉砂產(chǎn)物只是量的機(jī)械分配，無質(zhì)的變化。通常認(rèn)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(zhì)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(yīng)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(yè)上分級都在盡量低的濃度下進(jìn)行，分級溢流產(chǎn)品的濃度難以提高。另一方面，選礦生產(chǎn)中，分級溢流產(chǎn)品的濃度越高，后續(xù)選礦設(shè)備的處理能力越大，設(shè)備投資和生產(chǎn)成本越低。提高水力旋流器高濃度分級效率的經(jīng)濟(jì)效益明顯，需要技術(shù)改進(jìn)和突破。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明的提高水力旋流器高濃度分級效率的整個裝備由常規(guī)水力旋流器分級系統(tǒng)和充氣系統(tǒng)組成，常規(guī)水力旋流器分級系統(tǒng)包括泵池(1 )、砂泵(2)、壓力表(3)和水力旋流器G)，充氣系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)(5)和固定管(6)和連接管(7)，充氣系統(tǒng)與常規(guī)水力旋流器分級系統(tǒng)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(jī)因故停用時礦漿進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，所述充氣系統(tǒng)中固定管進(jìn)氣端(A)高于固定管出氣端(B)，充氣系統(tǒng)中固定管進(jìn)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(yīng)的礦漿上升高度，具體高度與現(xiàn)場水力旋流器工作情況有關(guān)。本發(fā)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(shè)備系統(tǒng)正常運行時，連續(xù)地向水力旋流器給礦口充入空氣，從而在保持質(zhì)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(jī)提供。為了充分發(fā)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(jī)的壓入高壓空氣量應(yīng)該足夠大，相關(guān)參數(shù)與水力旋流器分級系統(tǒng)組成、給礦組成、給礦量和和目標(biāo)分級粒度等有關(guān)。水力旋流器參數(shù)與給礦性質(zhì)匹配時，給礦口高壓充氣對水力旋流器分級的促進(jìn)作用更明顯，分級效率提高幅度更大。本發(fā)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(zhì)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(xiàn)出來；質(zhì)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(guān)；在水力旋流器給礦口充入足夠量的高壓空氣后，給礦質(zhì)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(zhì)量濃度高時，體積濃度降低，干涉沉降的影響減少。與現(xiàn)有技術(shù)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(zhì)量濃度大于50%)分級效率至少10%，具體提高值決定于現(xiàn)場條件。


圖1為水力旋流器工作原理圖。圖2為本發(fā)明的方法和裝備示意圖。圖中各標(biāo)號為1-泵池，2-砂泵，3-壓力表， 4-水力旋流器，5-空氣壓縮機(jī)，6-固定管，7-連接管，A-固定管進(jìn)氣端，B-固定管出氣端。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明的內(nèi)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(chǎn)的Φ125水力旋流器，砂泵是昆明冶研新材料有限公司生產(chǎn)的1英寸砂泵，砂泵轉(zhuǎn)速由變頻器控制，氣壓指空氣壓縮機(jī)在給礦口充入空氣的壓強(qiáng)。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(zhì)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/(I-G)/(Y-C)*100% 式中，E-分級效率，％; G-給礦中小于計算粒度部分的含量，% ； C-沉砂中小于計算粒度部分的含量，% ； Y-溢流中小于計算粒度部分的含量，％。三個實施例中，例1與例2的砂泵運轉(zhuǎn)條件相同，但所用固體物料不同；例2與例 3所用固體物料相同，但砂泵運轉(zhuǎn)條件不同；例1與例3所用固體物料和砂泵運轉(zhuǎn)條件都不同。實施例1
本實施例提高水利旋流器高濃度分級效率的方法，是水力旋流器分級設(shè)備系統(tǒng)正常運行時，連續(xù)地向水力旋流器給礦口分別充入壓強(qiáng)為0、0. 2,0. 4,0. 6,0. 78MPa的空氣，采用的固體物料和砂泵運轉(zhuǎn)條件如表1和表2所示，得到的分級效率如表2所示。本實施例提高水力旋流器高濃度分級效率的裝備，如圖2所示，由水力旋流器分級系統(tǒng)和充氣系統(tǒng)組成，常規(guī)水力旋流器分級系統(tǒng)包括泵池(1)、砂泵(2)、壓力表(3)和水力旋流器G)，充氣系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)(5)、固定管(6)和連接管(7)，充氣系統(tǒng)與常規(guī)水力旋流器分級系統(tǒng)在水力旋流器給礦口處用固定管(6)和連接管(7)連通，充氣系統(tǒng)中固定管進(jìn)氣端(A)高于固定管出氣端(B)，充氣系統(tǒng)中固定管進(jìn)氣端(A)與固定管出氣端(B) 的高度差大于(B)處礦漿靜壓能對應(yīng)的礦漿上升高度。表1給礦粒度組成 __
粒級(mm)I產(chǎn)率(％)
+0. 1539
-0.15+0. 07429
-0. 074+0. 03717
-0.037|l5
表2砂泵電源頻率為45Hz時分級試驗結(jié)果
I計證度為Iit霧薩為計雰隱為^ ^r- _0 15mmCX 074mm__OMlmm
mm %) 分緩細(xì)度(%) 分緩mm %) 分緩
、‘UtlIiift鮮Utlfila效軍紿|#|現(xiàn)效率
__r流砂 ( ) r流砂 (%) r流砂(％)
‘{ 6|43 4 11 2
010—927.48 35；
1 4 22 3 95 8
^ ^g 43 6^ ^ 4
0.236.542 99 .39.4
1 0 52 0 35 6
6 8 43 6 11 4
0—438.243J6 52 9
1 2 52 2 85 2
L^^ ^^ 43 5 3
Ο.β28.83S.98 421
I 3 52 0 65 S
N8 43 6 ^^4
0 7843J42 J8 44 5
1 2 12 5 95 5
實施例2
本實施例提高水利旋流器高濃度分級效率的方法，是水力旋流器分級設(shè)備系統(tǒng)正常運行時，連續(xù)地向水力旋流器給礦口分別充入壓強(qiáng)為0、0. 2,0. 4,0. 6,0. 78MPa的空氣，采用的固體物料和砂泵運轉(zhuǎn)條件如表3和表4所示，得到的分級效率如表4所示。本實施例提高水力旋流器高濃度分級效率的裝備，如圖2所示，由水力旋流器分級系統(tǒng)和充氣系統(tǒng)組成，常規(guī)水力旋流器分級系統(tǒng)包括泵池(1)、砂泵(2)、壓力表(3)和水力旋流器G)，充氣系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)(5)、固定管(6)和連接管(7)，充氣系統(tǒng)與常規(guī)水力旋流器分級系統(tǒng)在水力旋流器給礦口處用固定管(6)和連接管(7)連通，充氣系統(tǒng)中固定管進(jìn)氣端(A)高于固定管出氣端(B)，充氣系統(tǒng)中固定管進(jìn)氣端(A)與固定管出氣端(B) 的高度差大于(B)處礦漿靜壓能對應(yīng)的礦漿上升高度。表3給礦粒度組成 __
粒級(mm)I產(chǎn)率(％)
權(quán)利要求
1.一種提高水力旋流器高濃度分級效率的方法，其特征在于水力旋流器分級設(shè)備系統(tǒng)正常運行時，連續(xù)地向水力旋流器給礦口充入空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的提高水力旋流器高濃度分級效率的方法，其特征在于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(jī)提供。
3.一種提高水力旋流器高濃度分級效率的裝備，其特征在于由常規(guī)水力旋流器分級系統(tǒng)和充氣系統(tǒng)組成，常規(guī)水力旋流器分級系統(tǒng)包括泵池(1)、砂泵(2)、壓力表(3)和水力旋流器G)，充氣系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)(5)、固定管(6)和連接管(7)，充氣系統(tǒng)與常規(guī)水力旋流器分級系統(tǒng)在水力旋流器給礦口處用固定管(6 )和連接管(7 )連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的提高水力旋流器高濃度分級效率的裝備，其特征在于充氣系統(tǒng)中固定管進(jìn)氣端(A)高于固定管出氣端(B)。
5.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的提高水力旋流器高濃度分級效率的裝備，其特征在于充氣系統(tǒng)中固定管進(jìn)氣端(A)與固定管出氣端(B)的高度差大于(B)處礦漿靜壓能對應(yīng)的礦漿上升高度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提高水力旋流器高濃度分級效率的方法和裝備，是關(guān)于提高水力旋流器高濃度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(lǐng)域。本發(fā)明通過在水力旋流器給礦口安裝充氣系統(tǒng)，連續(xù)地向水力旋流器給礦口充入空氣，從而在保持質(zhì)量濃度不變條件下降低水力旋流器給礦的體積濃度，可顯著提高水力旋流器高濃度(質(zhì)量濃度大于50%)分級效率。
文檔編號B04C5/00GK102513226SQ20111044513
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者周平, 莊故章, 朱照照, 汪勇, 鐘旭群 申請人:昆明理工大學(xué)