重介质旋流器的新用途

0　引言
　　对分选用的旋流器特别是洗煤用的旋流器的要求是有一极大的处理能力。目前，有大量重介质旋流器用于选煤，其直径为500mm，或是600mm。本文列举以说明重介质旋流器洗选0.1mm以上的煤及其它矿石的情况。

1　大直径大处理量的旋流器
　　目前，重介质旋流器可以洗选煤、铁矿石、铅锌矿石、萤石、金钢石、铬矿石、钾碱、重晶石、岩盐、菱镁矿石、锡矿石、金铀矿石、锰矿石和钨矿石等，其洗选粒度大于0.5mm。
　　旋流器的最小尺寸是由入选物料的粒度来决定的，而入选物料粒度一般说来是根据其共生情况和破碎程度来决定的。旋流器的最大尺寸首先取决于入选物料的最大粒度和处理量。当然。同时也得考虑希望和可能得到的产品的极高分选精度。把0.5mm定为重介质旋流器洗选粒度下限主要是因为使用振动筛来回收介质。
　　近来对重介质旋流器，特别是对选煤的重介质旋流器的要求是加大处理量，因而也就要求加大其直径。
　　按比重分选的分选设备之分选精度用屈朗姆普分配曲线求得，曲线的斜率由E_p值表示。分配曲线越陡直，按分选比重分选得越好。
　　下述各公式是说明重介质旋流器中同比重和同径颗粒的分选情况。
　　
式中　V——矿浆流速，m/s
　　　r——旋流器半径，m
　　　F_c——离心力，N
　　　F_z——重力，N
　　　m——物料质量(相对)，kg
　　　a_c——离心加速度，m/s²
　　　g——重力加速度，m/s²
　　　C——系数
　　同比重和同粒径颗粒的比例关系为
　　　　F_c/F_z＝a_c/g
　　这一比例关系与旋流器的直径有关。重介质旋流器用于选煤时，其入料压力要与有一定高度的液柱重量相适应，液柱高度是旋流器标称直径的9倍(以m计)。在计算a_c值时，需实测旋流器的重介质通过量。目前选煤厂中最常用的重介质旋流器的直径为500mm或600mm。其离心加速度分别为42g(重力加速度、下同)或39g，以这样的离心加速度分选0.5～10mm煤，可取得良好的分选效果。Ep值在0.025-0.035之间，具体多少视分选比重而定。
　　综上所述，所得出的结论是，如果不考虑各种参数的合理情况，只是靠加大旋流器直径来提高处理量是不行的。加大旋流器直径分降低分选效率，特别是小粒级的洗选效率，从而增加煤的损失。这些损失不是大直径旋流器的优越性所能补偿的。
　　在选择旋流器直径时，入料粒度和入料中的邻近比重物含量，这两个参数极为重要，是必须加以考虑的。

2　在重介质旋流器分选粒度在0.1mm以上的煤
重介质旋流器选煤工艺有以下两项改进：
　　(1)为旋流器是按洗选+0.5mm物料投算的，所以-0.5mm物料的分选效果不好，但是它却常常用于分选小至0.1mm物料。这样，旋流器的入料就不必按0.5mm来脱泥。对尾煤和精煤系统中的部分合格介质和稀介质进行处理，可以回收-0.5mm的物料，并将其掺入+0.5mm最终产品中。
　　(2)减小重介质旋流器直径，加大入料压力，即可大大提高作用在物料上的离心加速度。在-1mm物料入旋流器之前，需要脱除-0.1mm煤泥。选后精煤作为最终产品出厂之前还进行一次脱除-0.1mm煤泥。
　　这种旋流器选煤流程的造价昂贵，只有当-1mm煤和邻近比重物含量很高、不适于浮选时，才能采用这样的流程。所用的旋流器直径为250mm，入料压力为10m高的介质柱，处理量为13t/h，当入料粒度为0.05-0.09，目前在国内已有几家选煤厂采用了这种工艺流程。
　　重介质旋流器在选煤上取得的良好效果促进了其在选矿(洗选粒度在0.1mm以上)方面的发展。

作者单位：哈尔滨煤炭设计研究院，哈尔滨150001