固液分離4-離心沉降

上傳人:san****019 文檔編號:20156386 上傳時間:2021-02-22 格式:PPT 頁數(shù):43 大小:339.60KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報 下載
固液分離4-離心沉降_第1頁
第1頁 / 共43頁
固液分離4-離心沉降_第2頁
第2頁 / 共43頁
固液分離4-離心沉降_第3頁
第3頁 / 共43頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

9.9 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《固液分離4-離心沉降》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《固液分離4-離心沉降(43頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、水 力 分 級 61 概述 1 水力分級 水力分級是根據(jù)礦粒在運動介質(zhì)中沉降速度 的不同,將粒度級別較寬的礦粒群,分成若干窄 粒度級別產(chǎn)物的過程。 2 水力分級與篩分比較 水力分級和篩分的性質(zhì)相同。 篩分比較嚴(yán)格地按幾何尺寸分開,篩分產(chǎn)物具 有嚴(yán)格的粒度界限。 水力分級則是按沉降速度差分開。礦粒的形 狀、密度以及沉降條件對按粒度分級均有影響, 因而 分級不是嚴(yán)格按粒級進行的,具有較寬的粒度范 圍。它們的主要區(qū)別見表 2-3-1。 類別 工作原理 產(chǎn)物特性 工作效率 應(yīng)用范圍 篩分 嚴(yán)格按粒 度分級 同級產(chǎn)物中 粒度大小比 較均勻,平 均直徑相同 對細(xì)粒物 料篩分效 率較低 大于 2一 3mm的

2、物 料 分級 按沉降速 度分級, 密度對按 粒度分級 有影響 同級產(chǎn)物中 主要是等降 顆粒。大密 度礦粒平均 直徑比小密 度礦粒平均 直徑小 處理細(xì)粒 物料效率 比篩分法 高 一般用于 不小于 2-3 mm 的物 料 3 分級的界線粒度 1)分級產(chǎn)物的粒度 分級產(chǎn)物的粒度以該產(chǎn)物的粒度范圍(如 0.25- 0.5mm)表示,或分級產(chǎn)物的粒度 (如大于或小于 0074mm)在該產(chǎn)物中的含量表示。 它僅說明分級產(chǎn)物的粒度范圍,而不能表示出 兩種分級產(chǎn)品的分界粒度。 2)分級的分界粒度 a) 分級粒度 分級粒度是指按沉降速度計算的分開兩種產(chǎn)物 的臨界顆粒的粒度 . b) 分離粒度 分離粒度指實際進人

3、沉砂和溢流中分配率各占 50%的極窄粒級的平均粒度。 大于分離粒度的顆粒大多進入沉砂中,小于分 離粒度的顆粒大多進入溢流中。 4 水力分級介質(zhì)流形式及判斷式 垂直運動。 v = v0 - ua (2-3-1) 式中 v。 礦粒在靜止介質(zhì)中的沉降末速 ; ua 上升介質(zhì)流速。 接近水平、或回轉(zhuǎn) 5 分級過程 分級過程的示意圖見圖 2-3-1(a),沉降末速 大于上升介質(zhì)流速的礦粒下沉到分級設(shè)備的底 部,作為沉砂或底流排出 ;沉降末速小于上升介質(zhì) 流速的細(xì)粒級產(chǎn)物從上端溢出,成為溢流。如果 要得到多個粒級產(chǎn)物,則可將溢流 (或沉砂 )在依 次減小 (或增大 )的上升水流中繼續(xù)進行分級。 在接近水平

4、流中進行分級時,最粗的顆粒較早 地沉降下來,中等及細(xì)粒級的顆粒依次沉降下 來,故在各分級室可得到不同粒度的沉砂,如圖 2-3-1(b)所示。最細(xì)粒級由分級室末端溢出。 在回轉(zhuǎn)流中,顆粒根據(jù)徑向速度差分離。介質(zhì) 的向心運動速度是決定分級粒度的基本因素。 6 水力分級在選礦中的應(yīng)用 1)與磨礦作業(yè)構(gòu)成閉路作業(yè),及時分出合格粒 度產(chǎn)物,以減少過磨。 2)在某些重選作業(yè) (如搖床選、溜槽選等 )之 前,作為準(zhǔn)備作業(yè),對原料進行分級,分級后的 產(chǎn)物,分別給人不同設(shè)備或在不同操作條件下進 行分選。 3)對原礦或選后產(chǎn)物進行脫泥或脫水。 4)在實驗室內(nèi),測定微細(xì)物料的粒度組成。 3.2 水力分析 水力分析

5、(簡稱水析 )是借測定顆粒的沉降速度 間接測量顆粒粒度組成的方法。 范圍:常用于小于 0lmm物料的粒度組成測 定。 常用水析法有三種 :重力沉降法、上升水流法和 離心沉降法。 測定條件:自由沉降,懸浮液的固體容積濃度 小于 3%。 計算公式:斯托克斯沉降速度公式 式中 h 沉降距離, mi t 沉降時間, s; 其他符號意義同前。 為了防止水析過程中固體顆粒團聚,通常加入 水玻璃等分散劑,濃度 :0.01%0.02%。 3 1 2 2 0 )( Re18 18 )(Re g d gd dt h v 3.2 沉降水析法 原理:逐步縮短沉降時間,由細(xì)至粗將各粒級 物料淘析出來。 實驗裝置: 步驟

6、: 1) 算出粒度為 d 的礦粒在水中沉降 h 所用時 間 t ; 2)將礦漿倒入杯中,(礦漿液固比 6:1 ),加 清水至零刻度,攪拌。(容積濃度 3% )。 3)靜置,沉降,經(jīng) t 時段,用虹吸管將 h 上部 的礦漿全部吸出;(小于分級粒度) 4)杯中補加清水,重復(fù)上述步驟,直至吸出液 體中不含小于分級粒度的礦粒為止; 5)烘干,稱重,化驗。 對多粒級類似,多做幾步。 此法簡單、可靠,但費時、費工。用于校核。 3.2.2 上升水流法 1、原理:利用相同的上升水量,在不同直徑 的分級管中,產(chǎn)生不同的上升水速,粒度不同的 礦粒按其不同沉降速度,分成若干粒級。 2、裝置:如圖 2-3-3所示為一

7、組四管水析器,該 水析器除主要工作部件分級管外,還有給水裝 置、水玻璃添加裝置、給礦裝置和溢流接收裝置 等 。 3、分級管的直徑由給水量和分級粒度確定。 如分級管斷面積為 A,給水量為 Q,分級管的 內(nèi)徑為 D,則存在如下關(guān)系 : 0 2 4 v QDA 在每個分級管中,沉降速度 uo大于管內(nèi)上升水 流速度 ua的顆粒便沉降下來,小于 u0的顆粒便進 入下一個分級管內(nèi)依次進行分級。在每個分級管 內(nèi)保持懸浮的顆粒即是該次分級的臨界粒度。 每次水析的試料約為 50g,裝入帶攪拌器的玻 璃杯內(nèi),給礦前備分級管及連續(xù)管內(nèi)均充滿水, 打開管夾使礦漿流人各分級管內(nèi)。在一般情況下 給料時間約 15h, 2h

8、后停止攪拌,大約 6h后停止 給水 (以溢流水是否清澈為準(zhǔn) )。然后用夾子夾住 各分級管下端的軟膠管,按粗細(xì)順序?qū)⒏髁<壆a(chǎn) 物清洗排出,進行澄清、過濾、烘干、稱重、化 驗等一系列處理。 這種連續(xù)水析器一次可獲得多級產(chǎn)品,操作 簡便,只要保持工作正常 (及時放出管內(nèi)氣泡且不 使礦粒堵塞膠管 ),所得結(jié)果就較為準(zhǔn)確,但水析 時間較長。 3.2.3 離心沉降法 原理:使分級過程在離心力場中進行。旋流水 析器內(nèi)顆粒的徑向沉降速度依然可按斯托克斯公 式求出,僅需用離心加速度取代重力加速度。 離心沉降法所用裝置:串聯(lián)旋流分級器,也稱 旋流水析器,其基本原理是其結(jié)構(gòu)如圖 2-3-4所 示。它是由五個倒置 (

9、底流口垂直向上,水力旋流 器互相串聯(lián)并平行排列所組成的。 實驗過程:每個旋流器的沉砂口都與裝有排料 閥的接料槽相通,試驗時排料閥是關(guān)閉的。水經(jīng) 水泵從水槽抽出,控制轉(zhuǎn)子流量計保持一定流 量,通過流量控制閥給人第 1號旋流器,因沉砂口 排料閥關(guān)閉,底流存留在錐體底部,而溢流則進 入第 2號旋流器。以此類推,由第 l到第 5號旋流器 溢流口和進料口直徑依次逐漸減小,旋流器分級 粒度也相應(yīng)逐漸減小。因此,物料分級完成后, 第一個旋流器底流產(chǎn)品粒級最粗,最細(xì)粒級產(chǎn)物 則是最后一個旋流器的溢流。 試樣小于 75m,每次用量以小于 100g為宜,從 試料容器中給入,約經(jīng) 30min,分級過程完畢,取 出各

10、旋流器內(nèi)的底流經(jīng)過濾、烘干、稱重和化 驗??梢娦魉鰞x比連續(xù)水析器分級速度快。 3.3 水力分級設(shè)備 水力分級設(shè)備都是利用礦粒在水介質(zhì)中沉降速 度的不同,在重力場或離心力場中完成分級過程 的。 在選煤廠中水力分級主要用在煤泥水的處理過 程,包括沉淀、濃縮、脫水,屬于選煤工藝過程 中的輔助作業(yè)。 在金屬選礦廠中,水力分級是用于對人選原料 進行分級,以獲得幾個窄級別物料,分別給入重 選設(shè)備中進行分級選礦,或用于重選廠原礦準(zhǔn) 備。 本節(jié)介紹機械分級機和水力旋流器,一般水力 分級設(shè)備在固液分離技術(shù)(煤泥水處理)中介 紹。 331 機械分級機 機械分級機:具有提升運輸沉砂機構(gòu)的分級 機。 原理:借顆粒

11、在水介質(zhì)中的沉降速度差進行的。 應(yīng)用:與磨礦機配合工作進行預(yù)先分級和檢查 分級,還可以用于含泥礦石的洗礦以及進行脫泥、 脫水。 分類:螺旋分級機、耙式分級機和浮槽分級機 等。 螺旋分級機是利用轉(zhuǎn)動的螺旋連續(xù)排出沉砂。構(gòu) 造簡單、操作方便 . 根據(jù)螺旋數(shù)目的不同,可分為單螺旋分級機和 雙螺旋分級機。 根據(jù)分級機溢流堰的高低,又可分為高堰式、 低堰式、沉沒式三種。 l.螺旋分級機的構(gòu)造及工作過程 傾角 : 分級槽傾角一般為 120 -18.50; 形狀 : 槽的底部為半圓形 ; 給礦 : 礦漿從槽的中間部位進料口 7給入 ,在分級槽 下端的分級帶完成分級。 排料 : 細(xì)粒級經(jīng)溢流堰 8隨溢流排出口

12、 9排走。粗粒 級沉降后,由螺旋 1將其運至沉砂排出口 10。 傳動 : 螺旋安裝在中空主軸 3上,上端設(shè)有傳動裝 置 5,軸的下端置于提升機構(gòu)之內(nèi),必要時可調(diào)節(jié) 螺旋在槽內(nèi)的高度。 連續(xù)不斷給入礦漿,則溢流與沉砂也就連續(xù) 分別排出。 若分級機與磨礦機構(gòu)成閉路,則分級機的沉砂 經(jīng)溜槽進人磨礦機再磨,送回磨礦機的沉砂稱 “ 返砂 ” 。 2. 影響螺旋分級機工藝效果的因素, 分級機的工作質(zhì)量: 1) 沉砂中小于分級粒度的細(xì)粒級 含量 ; 2) 溢流中大于分級粒度的粗粒級含量 ; 3) 沉砂水分的 高低 . 分級機的生產(chǎn)能力: 1) 按溢流中固體含量計算的生產(chǎn) 量 ; 2)按沉砂中固體含量計算的生

13、產(chǎn)量。 影響分級機工藝效果的主要因素: 1)礦石性質(zhì) 密度 : 礦石密度越大生產(chǎn)能力也越高 (幾乎正比 ) 。 粒度組成和含泥量 : 反映在礦漿的粘度上,粘度增大, 礦粒沉降速度減少,處理能力和分級的精確性均降低,因 此,當(dāng)?shù)V泥含量較高時,常采用降低分級濃度,但這又導(dǎo) 致處理量的降低。 適量礦泥,增加礦漿的粘性,可抑制螺旋攪動時引起 礦漿紊動的發(fā)展。 2)分級機結(jié)構(gòu) 分級面積 影響分級機處理能力并決定分 級粒度。 分級過程是發(fā)生在靠近表面層的水平礦漿流中 , 一方面以自身的沉降速度 V向下沉降,同時又被 水平介質(zhì)流帶動,以接近礦漿水平流速 u 的速度 向溢流端行進。 運動方向是兩個速度的矢量和

14、。 粗顆粒運行到分級槽終端被溢流堰擋住,在槽 內(nèi)成沉砂,細(xì)顆粒運行到分級槽終端時,依然位 于溢流堰上面,隨水平流從溢流口排出機外。 分級機面積分級過程的影響: 按圖 2-3-6所示,分級液面長為 l ,分級槽寬 若為 B,分級槽下端高度若為 H, 傾角為 ,則 分級機面積為 A, 即 A = B l = BHsin 增大分級面積方法: 增大分級槽的寬度、提高溢流堰的高度 或減小槽體的傾角。 分級機面積增大,按溢流的體積處理能 力便增大,分級精度便更細(xì)。 螺旋的轉(zhuǎn)速: 影響液面的攪動程度和運輸返 砂的能力,轉(zhuǎn)速與螺旋直徑成反比。 粗粒分級可有較大的攪動程度而不致影響顆 粒的沉降。 細(xì)顆粒分級則應(yīng)

15、避免強烈攪動,其螺旋運轉(zhuǎn) 速度達到足以將返砂沿外槽運出即可。 3)給礦濃度 影響分級粒度,處理能力。 增大礦漿濃度,沉降的干涉程度變大,顆粒 的沉降速度將變小。使溢流的粒度變粗。 對一定的礦石應(yīng)用其最適宜的臨界礦漿濃度 . 此濃度下,保持固體生產(chǎn)率一定,則可得到最細(xì) 的分級粒度 ; 保持一定的分級粒度,則可得到最大的生產(chǎn) 率。 溢流濃度一般每隔 203Omin測定一次,以 確保對分級粒度的控制。 332 水力旋流器 1 概述 在重力場中,由于重力加速度 g 為定值,使微 細(xì)顆粒的沉降速度受到限制,設(shè)備的處理能力和 分選效果亦難以提高。 為了強化分級和選分作業(yè),利用回轉(zhuǎn)流產(chǎn)生的 慣性離心力大大提

16、高了顆粒的運動速度。 實現(xiàn)礦漿作回轉(zhuǎn)運動的方法: 1)礦漿在壓力作用下沿切線給人圓形分選容 器中 ,例如各種型式的旋流器 ; 2)借回轉(zhuǎn)的圓鼓帶動礦漿作圓周運動,例如 各種臥式離心選礦機和臥式離心脫水機屬于這種。 離心加速度 a a = 2 r = ut2 / r 式中 r 一一圓形分選器的半徑, m; 一一回轉(zhuǎn)運動的角速度, rad/s; ut一一回轉(zhuǎn)運動的切向速度, m/s。 離心力強度為 i = a /g = 2 r /g 重力選礦中所用離心力有的可比重力大數(shù)十 倍以上,因此大大強化了分選過程。 分級的設(shè)備,并也用于濃縮、脫泥 (也可以脫 砂 )、以至于分選。它的構(gòu)造簡單,便于制造,處

17、理量大,且工藝效果良好,因而在問世后迅速得以推廣應(yīng)用。 旋流器的結(jié)構(gòu): 空心圓柱體和圓錐體連接而成。 圓柱體的直徑代表旋流器的規(guī)格 . 溢流管,沿切 線方向給礦管,沉砂 (或稱底流 )口。 2. 水力旋流器分級原理 礦漿在一定壓力下通過切向進料口給人旋流器, 于是在旋流器內(nèi)形成一個回轉(zhuǎn)流。在旋流器中心 處礦漿回轉(zhuǎn)速度達到最大,因而產(chǎn)生的離心力亦 最大。礦漿向周圍擴展運動的結(jié)果,在中心軸周 圍形成了一個低壓帶。此時通過沉砂口吸入空氣, 而在中心軸處形成一個低壓空氣柱。 作用于旋流器內(nèi)礦粒上的離心力與礦粒的質(zhì) 量成正比,因而在礦粒密度接近時便可按粒度大 小分級。 礦漿在旋流器內(nèi)既有切向回轉(zhuǎn)運動,又

18、有向內(nèi) 的徑向運動,而靠近中心的礦漿又沿軸向向上 (溢 流管 )運動,外圍礦漿則主要向下 (沉砂口 )運動。 所以它屬于三維空間運動。 零速包絡(luò)面 在軸向,礦漿存在一個方向轉(zhuǎn) 變的零速點,連接各點在空間構(gòu)成的一近似錐形 的面 (見圖 2-3-8)。 細(xì)小顆粒離心沉降速度小,被向心的液流推動 進入零速包絡(luò)面由溢流管排出成為溢流產(chǎn)物 ; 而較粗顆粒則借較大離心力作用,保留在零速 包絡(luò)面外,最后由沉砂口排出,成為沉砂產(chǎn)物。 零速包絡(luò)面的位置大致決定了分級粒度。 3 水力旋流器的工藝計算 ( 1) 旋流器的處理能力 Q ( L/min) ( 2)旋流器的分離粒度 4 影響水力旋流器的因素 影響水力旋流

19、器工作的因素包括結(jié)構(gòu)參數(shù)、操 作條件和礦石性質(zhì)等。旋流器的直徑 D、給礦口 直徑 dG 和溢流口直徑 dy,是影響處理量 Q和分級 粒度 df 的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。 gpddKQ yG1 )( 75.0 2 Qh dd x G F 礦漿體積處理量與旋流器直徑的關(guān)系為 : Q D2 分級粒度與旋流器直徑的關(guān)系: dF D 因此,進行粗分級時常選用較大直徑旋流器 ; 在細(xì)分級時則用小直徑旋流器。處理能力不夠 時,可以將多臺并聯(lián)使用。 ( 1) 給礦管直徑 dG 對旋流器工作的影響 給礦口的大小對處理能力、分離粒度以及分級 效率均有一定影響。其直徑常與旋流器直徑呈一 定比例,大多 dG=(008025)

20、D。給礦口的橫斷面 形狀以矩形為好。而縱斷面常為圖 2-3-9(a)所示的 切線形。 由于這種進料方式易使礦漿在進入旋流器時與 器壁沖擊產(chǎn)生局部旋渦影響分級效率。因此出現(xiàn) 了如圖 2-3-9(b)的漸開線形及其他型式的給礦管。 (2) 溢流管直徑 dY 對旋流器工作的影響 溢流管大小應(yīng)與旋流器直徑呈一定比例,一般 為 dY = (0204)D。增大溢流管直徑,溢流量增 加,溢流粒度變粗,沉砂中細(xì)粒級減少,沉砂濃 度增加。 (3)沉砂口直徑 dY 對旋流器工作的影響 沉砂口直徑常與溢流口直徑比值稱為角錐 比。 試驗得出,角錐比值以 3一 4為宜,它是改變分級 粒度的有效手段。 沉砂口常因磨損而增

21、大排出口面積,使沉砂 產(chǎn)量增加,沉砂濃度降低。 如果沉砂口過小,粗顆粒在錐頂越積越多, 會引起沉砂口堵塞。 沉砂口大小的變化對旋流器處理能力影響不大。 (4)錐角對旋流器工作的影響 細(xì)分級或脫水用較小的錐角,最小達 100150 ; 粗分級或濃縮用用大錐角,達 200一 450。 旋流器圓柱體高度 h 一般取 h (0.61.0)D。 溢流管插入深度 hy, (0708)h,過長或過短 均將引起溢流跑粗。 (5)給礦壓力 p對旋流器工作的影響 提高給礦壓力,礦漿流速增大,可以提高分級 效率和沉砂濃度 ; 處理粗粒物料時,應(yīng)盡可能采用低壓力 (0050.lMPa);只有在處理細(xì)粒及泥質(zhì)物料時,才 采用較高壓力 (0103MPa) 。 旋流器的給礦主要有兩種方式 : a 穩(wěn)壓箱給礦 b 砂泵直接給礦 (6)給礦性質(zhì)對旋流器工作的影響 給礦濃度高,分級粒度變粗,分級效率亦將 降低。當(dāng)分級粒度為 0074mm時,給礦濃度以 10% 一 20%為宜 ;分級粒度為 0019mm 時,給礦濃度應(yīng) 取 5%10%。 用于分級的旋流器最佳工作狀態(tài)應(yīng)是沉砂呈 傘狀噴出,傘的中心有不大的空氣吸入口。

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔

相關(guān)搜索

關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!