旋流器作用及工作原理(收藏12张动图秒懂重力选矿)

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重选是根据矿物间密度的差异，在一定的介质流中，借助流体浮力、动力或其他机械力的推动而松散，在重力（或离心力）及黏滞阻力作用下，使不同密度（粒度）的矿粒发生分层转移，而达到有用矿物和脉石分离的提纯方法。

根据介质运动形式和作业目的的不同，重选可分为：水力分级、重介质选矿、跳汰选矿、干扰床选矿、摇床选矿、溜槽选矿、洗矿等。其中洗矿和分级是按密度分离的作业，其他则均属于按密度分选的作业。

▼常用重选设备分选粒度范围及应用矿种

1.

跳汰机

跳汰机的工作原理是被选矿石连续给入跳汰室的筛板上，形成厚的物料层（或称床层）。通过筛板周期地鼓入上升水流，使床层升起松散，接着水流下降（或停止上升），在这一过程中，密度不同的颗粒发生相对转移，重矿物进入下层，轻矿物转人上层，分别排出即得精矿和尾矿。

动图1 跳汰机的分选原理

动图2 跳汰机上升水流的控制原理

动图3 动筛跳汰机工作原理

动图4 跳汰机车间布置图

跳汰机常用于重金属矿（如钨矿和锡矿）选矿以及选煤生产。在钛铁矿和金红矿等含钛矿物提纯中为脱除密度小于3的脉石矿物。美国马科公司采用跳汰和浮选工艺选别凿井用重晶石，国外亦有采用跳汰机进行萤石粗选分离石英、方解石等。

2.

摇床

摇床选矿是在一个倾斜宽阔的床面上，借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的作用进行矿石分选的一种设备，一般由床面、机架和传动机构三大部分组成。

动图5 摇床析离分层原理

动图6 单层摇床

动图7 悬挂式多层摇床

在非金属矿选提纯中，采用摇床单独作业的较少，多在一些联合流程中某段使用，如叶蜡石精选中采用摇床除铁以及石榴石、独居石、海滨砂矿的选矿提纯等。

3.

螺旋分级机

螺旋分级机分为高堰式、低堰式和沉没式三种。根据螺旋数目，又可分为单螺旋和双螺旋分级机。

动图8 螺旋分级机

高堰式螺旋分级机的溢流堰比下端轴承高，但低于下端螺旋的上边缘，适合于分离出0. 15 -0. 20mm的粒级，通常用在第一段磨矿，与磨矿机相配合。

沉没式的下端螺旋有四至五圈全部浸在矿浆中，分级面积大，利于分出比0.15mm细的粒级，常用在第二段磨矿与磨机构成机组。

低堰式的溢流低于下端轴承的中心，分级面积小，只能用以洗矿或脱水。

动图9 螺旋分级机与球磨机配套应用

螺旋分级机构造简单，工作平稳，操作方便，砂含水量低，易于与球磨机自流联结。在非金属矿加工中螺旋分级机主要用于非金属矿湿法选矿的磨矿分级作业，如磷中石墨的粗磨分级。

4.

水力旋流器

水力旋流器是利用离心力来加速矿粒沉降的分级设备，也可用于磨矿前的脱泥。其工作原理是矿浆中颗粒的粒度和密度不同，受到的离心力也不同，所以它们在旋流器中的运动速度、加速度及方向也各不相同。粗而重的颗粒受的离心力大，被抛向筒壁，按螺旋线轨迹下旋到底部，成为沉砂从沉砂口排出。细而轻的颗粒受的离心力小，被带到中心。在锥形筒体中心形成内螺旋矿流向上运动，成为溢流从液流管排出。

动图10 水力旋流器工作原理

动图11 水力旋流器与螺旋吸砂机配合使用

水力旋流器可用作高岭土、石英、长石等非金属矿的分级和脱泥。用做分级设备时，主要用来与磨机组成磨矿-分级系统。

5.

重介质旋流器

重介质旋流器结构和普通水力旋流器基本相同，只是以重介质代替水介质，其工作原理是矿物粒群在密度大于1的介质中按其密度值的不同而分离，介质多采用重液或重悬浮液，其介质密度应介于矿石中轻矿物与重矿物两者的密度之间。

动图12 重介质旋流器分选原理

重介质旋流器共同特点是分选粒度粗，处理能力大，对给矿变化的适应性强，选矿指标较高，选矿费用较低。缺点是矿石入选前需要洗矿或筛分，除去矿泥及细粒等，要配备介质制备及净化回收系统。

重介质旋流器在非金属矿的应用较多，涉及矿物有石灰石、白云石、长石、红柱石、菱镁矿等。如美国凯泽公司以硅铁作为加重剂采用重介质选矿机回收作为尾矿的白云石资源；南非特兰斯瓦尔采用圆锥重介质选矿机提纯红柱石，脉石为石英。另在菱镁矿的粗选阶段亦有采用重介质选矿机分选的，即准确控制介质密度，进行菱镁矿和白云石的分离。

来源：粉体技术网