固体物料分选学---溜槽分选

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,17 溜槽分选,借助于在斜槽中流动的水流进行物料分选的方法,根据处理矿石的粒度，溜槽可以分为：,粗粒溜槽,：分选,23mm,以上的物料，选煤时可以达,100mm,以上。,细粒溜槽,：分选,-2mm,的物料。,矿砂溜槽：,分选,20.074mm,的物料。,矿泥溜槽：,分选,-0.074mm,的物料。,溜槽的突出特点：,结构简单，生产费用低，操作简便，特别适合处理高密度组分含量较低的矿石,1,17.2 粗粒溜槽的分选原理,分选过程：,垂直方向上的沉降：,粒度粗、密度大的颗粒先沉到槽底，,单层分布,；细小、低密度颗粒呈悬浮状态。,沿槽底运动：,不同颗粒按运动速度不同分离,颗粒在槽底运动时受力包括：,颗粒在水中的有效重力,17.1 斜面水流的运动特性,（自学）,2,水流的纵向推力,法向脉动速度的向上推力,水流绕流产生的法向举力P,y,颗粒较粗、质量较大时,可忽略,颗粒与槽底的摩擦力,作用于颗粒上的平均水速,颗粒沿槽底的运动速度,3,略去,法向脉动速度向上推力,R,im,、法向举力,P,y,，得到颗粒沿槽底运动的,速度公式,颗粒沿槽底等速运动时，平行槽底方向的,力平衡,：,v,0,颗粒的自由沉降末速,4,颗粒沿槽底运动的,速度公式说明,：,a,颗粒的运动速度随水流平均速度增大而增大,b,颗粒的运动速度随颗粒的自由沉降末速的增大而减小，颗粒的密度越大，自由沉降末速越大，沿槽底的运动速度越慢。,c,颗粒的运动速度随摩擦系数的增大而减小，因而：改变槽底的粗糙度可以改变溜槽的分选指标。,5,17.3 细粒溜槽的分选原理,细粒溜槽中：,物料呈,多层,分布，颗粒,先,在水流中按密度分层，,再,按不同层的运动速度差分离。,17.3.1固体颗粒对液流流态的影响,由于矿物颗粒的存在，,矿浆的紊动程度明显小于清水。,原因：,a,固体颗粒的存在，使得一部分脉动速度的动能转化成压能，用于平衡颗粒的重力。,b,固体颗粒的存在加大了矿浆的粘度，尤其是液流的底部。,在溜槽类分选设备中，浆体的流态属于弱紊流。,6,17.3.2固体浓度及流速沿槽深的分布,固体浓度沿槽深的分布主要取决于,浆体浓度,和,颗粒的粒度组成,。,固体浓度分布：,沿槽深的分布是上稀下浓，但随着浆体浓度的增大和颗粒粒度的减小而趋于均匀。,流速分布：,由于固体颗粒的消紊作用，流速沿深度的分布趋近于层流。,7,表流层：,颗粒呈悬浮状态，决定设备的粒度回收下限。,悬移层：,初步分选和运输低密度颗粒。大量固体颗粒悬,浮，大尺度旋涡使得中下层颗粒之间进行交换，即高密度颗粒交换到下层，而低密度颗粒交换到上层，经过一段时间的运行以后，悬移层中将主要是低密度颗粒。,流变层：,主要是析离分层。不存在涡流扰动，固体浓度很高，速度梯度很大，主要靠层间斥力维持颗粒松散，发生析离分层,(同密度：上粗下细),。,弱紊流浆体流结构,17.3.4,不同密度颗粒在细粒溜槽中的分层,8,析离分层后床层中颗粒的分布情况,沉积层：,高密度微细颗粒与槽底粘结，形成高浓度的类似塑性体的流层，其厚度增大后会影响正常的分层，所以应该经常清洗沉积层。,低密度,、粗颗粒,低密度,、细颗粒,高密度、,粗颗粒,高密度、,细颗粒,9,17.4 粗粒溜槽,演示,10,17.6 螺旋选矿机和螺旋溜槽,槽底在纵向、横向均有一定的倾斜度,螺旋选矿机：,螺旋槽内表面呈椭圆形，螺旋槽内缘开有精矿排出孔。,螺旋溜槽：,内表面呈抛物线形，产物都从底端排出,具有较宽和较平缓的槽底，适宜处理更细的物料,溜槽绕垂直轴线弯曲成螺旋状。,3-5,圈螺旋槽,11,12,17.6.1 分选原理,液流一方面在重力的作用下作,回旋运动,（主运动），另一方面，在离心力的作用下在横向作环流运动称为,横向二次环流,（副流）。,形成,螺旋流：,上层向下向外，下层向下向内流动。,在相对水深,h/H=0.57,处为分界点。,13,物料分选包括,分层,和,分带,2个阶段。,分层：,约经过一圈完成。分层结果：,高密度细颗粒,高密度粗颗粒,低密度细颗粒,低密度粗颗粒,特别微细的颗粒,14,分带：,分层后的不同密度颗粒，由于受到的流体动压力和摩擦力的不同而造成。,上层低密度颗粒：,受到的水流推力大，由于不和槽底接触，受到的摩擦力较小纵向速度大离心力大移向外缘；,横向二次环流,方向指向外缘。,下层高密度颗粒：,与槽底直接接触，颗粒密集摩擦力大，离心力小，二次环流方向指向內缘。,低密度颗粒逐渐外移，高密度颗粒逐渐内移，,从而使颗粒在螺旋槽的断面上展开成带，大约3-4圈完成。,15,高密度细颗粒,高密度粗颗粒,低密度细颗粒,低密度粗颗粒,特别微细的颗粒,16,17.6.2 影响因素,a,螺旋直径D,，处理粗颗粒矿石时，螺旋直径应该大一些，反之则应该小一些。,b,螺距h,，决定螺旋槽的纵向倾角，处理细物料的螺距一般比粗物料大。,c,螺旋槽横断面形状,，处理20.2mm的物料，断面采用长短轴比值为2:14:1的椭圆，处理 -0.2mm的物料，断面采用立方抛物线。,螺旋溜槽,具有较宽和较平缓的槽底，适宜处理更细的物料。,17,d,螺旋圈数，,难处理物料可以增加螺旋圈数。,e,给料的浓度和给料量,，采用椭圆曲线处理20.2mm物料，固体质量分数1035%，采用立方抛物线处理-0.2mm物料，固体质量分数30-40%。精选作业给料浓度4060%。,给料浓度适宜时，给料量对指标影响不大。,f,冲洗水量,，采用椭圆曲线形槽底时，常在内缘喷冲洗水提高高密度产物质量，采用立方抛物线槽底时不加冲洗水。,18,g,产物排出方式,，采用椭圆曲线槽底的螺旋分选机，通过螺旋槽内侧的开孔排出高密度产物，在螺旋槽的末端排出中间产物和低密度产物，采用立方抛物线槽底的螺旋分选机在螺旋槽的末端排出三种产物。,h,给料性质,，包括给料的粒度、低密度组分和高密度组分的密度差、高密度组分的含量等。,19,