重力选矿基本原理教材教学课件.ppt

dV1/dV2 e0 时， v02 v01 , 密度大颗粒沉降快在下面； dV1/dV2 = e0 时， v02 = v01 , 两种颗粒沉降时不分上下； dV1/dV2 e0 时， v02 v01 , 密度低而粒度大颗粒沉降快。 要使性质不同的物料能按密度差异分离，必须使密度不同的颗粒的粒度比小于等沉比。即粒度需控制在一定范围内，范围越窄， dV1/dV2 越小，越小于e0 。 等沉比对一定性质的两种颗粒是一定的。 二、等沉比的计算 （一）用通式求等沉比 对两不同密度颗粒： 两末速相等时，有 (1)斯托克斯区域,对不规则矿粒 应用三个区域的计算公式 (2)阿连区域 (3)牛顿区域 (4)统一形式 式中指数m,n 与Re 数有关。 三、影响等沉比的因素 从计算e0的公式可知，任何两种矿粒若是等沉粒，它们的等沉比不是一成不变的，因为除了矿粒的密度因素之外，e0的大小还与其它一些因素有关。 (一)介质密度?的影响 等沉比与介质密度?有关，是随介质密度的增加而增大。 例如，密度为1400kg/m3的煤粒与密度为2200kg/m3的矸石，在空气中其等沉比e0=1·58 ,而在水中 ，则等沉比e0 = 2.75 。说明在高密度介质中，矿粒的密度差对被选物料的影响，比在低密度介质中更加明显。 分选介质密度的增大，允许被选物料的粒度差别也相应加大，若被选物料的粒级不变情况下，那么在分选过程中不同性质颗粒密度差的影响更居主导作用，必然其分选效果更好。如水为分选介质比以空气为分选介质的选分效果好，实践也证明了这一点。 (二)等沉速度uo的影响 等沉比与矿粒沉降时的阻力系数有关。而阻力系数又是矿粒沉降速度及其形状的函数。因此，两等沉粒的粒度比值不是常数，而是随其沉降速度和形状的改变而变化。当形状一定时，从式 看出，其指数m和n，是随着v0和Re增大而变大的，所以等沉比也随之增大。 例如，有个两等沉粒，一是石英，?1=2650kg/m3，另一是方铅矿，?2 =7500kg/m3，当等沉速度 v0=l2cm/s，则等沉比e0 =2.42，若等沉速度巧=60cm/s时，则e0=3·42。这意味着两种矿粒若形状相近而密度一定时，等沉速度快是因矿粒粒度大。而粗粒物料的等沉比e0要比细粒物料的等沉比大。 两种密度不同的颗粒，密度差别对它们运动状态的影响，是粗粒级物料比细粒级物料更加明显。粗粒度物料比细粒度选分效果好的原因。 (三)颗粒形状的影响 两等沉粒形状差别大，等沉比大。 第八节 颗粒的干扰沉降规律 一、干扰沉降的特点及常见类型 1、干扰沉降的特点 干扰沉降——粒群在有限的介质范围沉降。除自由沉降要考虑的各因素外，还有粒群及壁面的影响。这些附加影响主要是： （1） 颗粒沉降时与介质相对速度增大；因为粒群中任一颗粒沉降的同时，其周围颗粒也在沉降，这就势必将下部的介质挤到上面来，从而引起一股附加的上升水流。那么对任一沉降颗粒而言，使它与介质间的相对速度增大，导致介质阻力增加，相比自由沉降颗粒运动速度变小； （2）粒级过宽时颗粒沉降浮力大；如颗粒群的粒度级别过宽时，对于其中粒度大的颗粒，其周围粒群与介质构成了重悬浮液，从而使颗粒的沉降环境变成了液固两相流介质，其密度大于水的密度。因此，颗粒所受的浮力作用比 水为大，这也导致了颗粒沉降速度的减小原因之一； （3）机械阻力的产生；处于运动中的粒群，颗粒之间、颗粒与器壁之间，必然产生碰撞与摩擦，致使每个沉降颗粒除受介质阻力外，还受机械阻力，因而，速度也减弱。 （4）介质的粘滞性增大。由于粒群中任一颗粒的沉降，都使周围流体运动。基于固体颗粒的大量存在，且又不像液体那样易于移位，结果介质的流动受到更大的阻力，相当于使流体粘滞性增高，于是在沉降过程中的颗粒受到更大的介质阻力。 显然，由于颗粒粒群存在，将使颗粒沉降的阻力增大，所以干扰沉降速度小于自由沉降速度。 2、容积浓度及松散度 固体容积浓度，介质 中固体颗粒的体积含量，单位体积悬浮液内固体颗粒占有的体积。 ? = Vg / V *100% 式中 Vg —— 悬浮液内固体颗粒所占体积； V —— 悬浮液中固体与液体所占体积之总和。 松散度? —— 单位体积悬浮液内液体所占的体积。 ? = 1 - ? ? 大，或?小，干扰显著，阻力大，沉速小。 3、干扰沉降的类型 （1） 颗粒在密度、粒度均匀的粒群中沉降； （2）颗粒在粒度相同而密度不同的粒群中沉降； （3）颗粒在粒度、密