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第三章水力分级
第三章 水力分级
4.3·1 概述
水力分级:水力分级是根据矿粒在运动介质中沉降速度的不同,将粒度级别较宽的矿粒群,分成若干窄粒度级别产物的过程。
水力分级与筛分比较
分级的界线粒度
1)分级产物的粒度
分级产物的粒度以该产物的粒度范围(如0.25-0.5mm)表示,或分级产物的粒度 (如大于或小于0·074mm)在该产物中的含量表示。
它仅说明分级产物的粒度范围,而不能表示出两种分级产品的分界粒度。
2)分级的分界粒度
a) 分级粒度
分级粒度是指按沉降速度计算的分开两种产物的临界颗粒的粒度.
b) 分离粒度
分离粒度指实际进人沉砂和溢流中分配率各占50%的极窄粒级的平均粒度。
大于分离粒度的颗粒大多进入沉砂中,小于分离粒度的颗粒大多进入溢流中。
水力分级介质流形式及判断式
(1) 垂直运动。
v = v0 - ua
式中 v。— 矿粒在静止介质中的沉降末速;
ua —上升介质流速。
(2) 接近水平、或回转
分级过程
分级过程的示意图见图2-3-1(a),沉降末速大于上升介质流速的矿粒下沉到分级设备的底部,作为沉砂或底流排出;沉降末速小于上升介质流速的细粒级产物从上端溢出,成为溢流。如果要得到多个粒级产物,则可将溢流(或沉砂)在依次减小(或增大)的上升水流中继续进行分级。
在接近水平流中进行分级时,最粗的颗粒较早地沉降下来,中等及细粒级的颗粒依次沉降下来,故在各分级室可得到不同粒度的沉砂,如图2-3-1(b)所示。最细粒级由分级室末端溢出。
在回转流中,颗粒根据径向速度差分离。介质的向心运动速度是决定分级粒度的基本因素。
水力分级在选矿中的应用
1)与磨矿作业构成闭路作业,及时分出合格粒度产物,以减少过磨。
2)在某些重选作业(如摇床选、溜槽选等)之前,作为准备作业,对原料进行分级,分级后的产物,分别给人不同设备或在不同操作条件下进行分选。
3)对原矿或选后产物进行脱泥或脱水。
4)在实验室内,测定微细物料的粒度组成。
4.3.2 水力分析
水力分析(简称水析)是借测定颗粒的沉降速度间接测量颗粒粒度组成的方法。
范围:常用于小于0·lmm物料的粒度组成测定。
常用水析法有三种:重力沉降法、上升水流法和离心沉降法。
测定条件:自由沉降,悬浮液的固体容积浓度小于3%。
计算公式:斯托克斯沉降速度公式
式中 h——沉降距离,m
t——沉降时间,s;
其他符号意义同前。
(一)沉降水析法
原理:逐步缩短沉降时间,由细至粗将各粒级物料淘析出来。
实验装置:
步骤:
1) 算出粒度为 d 的矿粒在水中沉降 h 所用时间 t ;
2)将矿浆倒入杯中,(矿浆液固比 6:1 ),加清水至零刻度,搅拌。(容积浓度 3% )。
3)静置,沉降,经 t 时段,用虹吸管将 h 上部的矿浆全部吸出;(小于分级粒度)
4)杯中补加清水,重复上述步骤,直至吸出液体中不含小于分级粒度的矿粒为止;
5)烘干,称重,化验。
对多粒级类似,多做几步。
此法简单、可靠,但费时、费工。用于校核。
(二)上升水流法
原理:利用相同的上升水量,在不同直径的分级管中,产生不同的上升水速,粒度不同的矿粒按其不同沉降速度,分成若干粒级。
装置:如图2-3-3所示为一组四管水析器,该水析器除主要工作部件分级管外,还有给水装置、水玻璃添加装置、给矿装置和溢流接收装置等 。
分级管的直径由给水量和分级粒度确定:
如分级管断面积为A,给水量为Q,分级管的内径为D,则存在如下关系:
在每个分级管中,沉降速度u0大于管内上升水流速度 ua的颗粒便沉降下来,小于u0的颗粒便进入下一个分级管内依次进行分级。在每个分级管内保持悬浮的颗粒即是该次分级的临界粒度。
每次水析的试料约为50g,装入带搅拌器的玻璃杯内,给矿前备分级管及连续管内均
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