礦物加工中的水力旋流器：工作原理、優(yōu)勢及案例

水力旋流器是礦物加工中常用的設(shè)備，它的特點(diǎn)是體積小、能夠快速處理大量礦漿，在磨礦回路、脫泥和尾礦處理中應(yīng)用較多。本文為您介紹水力旋流器的工作原理、設(shè)計(jì)特點(diǎn)，及在礦物加工領(lǐng)域的常見應(yīng)用。

水力旋流器工作原理

水力旋流器是一種錐形裝置，通過側(cè)入口吸入礦漿。它使礦漿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生渦流。這種渦流利用離心力分離物料。細(xì)小、輕質(zhì)的顆粒通過頂部的“溢流口”排出。粗重的顆粒通過底部的“底流口”排出。在礦物加工中的水力旋流器中，這種分離過程可以控制研磨粒度、清除礦泥、濃縮重組分或干燥尾礦。

水力旋流器通過側(cè)管輸送漿料。這使得漿料在錐體內(nèi)部快速旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)形成兩股氣流：較重的外螺旋向下流動(dòng)，較輕的內(nèi)螺旋向上流動(dòng)。進(jìn)料頭、圓筒、錐體、渦流探測器和頂點(diǎn)等部件決定了切割尺寸(d 50)，即顆粒均勻分裂的尺寸。具體細(xì)節(jié)如下：

主要力量：離心力(來自旋轉(zhuǎn)速度)、阻力和浮力推動(dòng)顆粒移動(dòng)。

流動(dòng)路徑：重的物質(zhì)螺旋下降至頂點(diǎn)。輕的物質(zhì)螺旋上升至溢流口。

切割尺寸調(diào)整：壓力、漿料厚度、旋風(fēng)尺寸和內(nèi)部零件控制分割。

掌握水力旋流器的工作原理有助于調(diào)整分裂，減少底流中的細(xì)粉，并保持磨機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定。

水力旋流器在礦物加工領(lǐng)域的優(yōu)勢

水力旋流器在需要大批量粒度或密度分離的作業(yè)中表現(xiàn)出色。水力旋流器在采礦業(yè)中的主要應(yīng)用包括：

研磨回路控制：將粗顆粒送回半自磨機(jī)或球磨機(jī)，并將細(xì)顆粒送往前方。

脫泥：去除影響浮選或過濾的粘土和微小顆粒。

脫水：使尾礦或中間加工流變稠，以便于處理。

預(yù)濃縮：在浮選或重力選礦之前，利用密度或形狀來升級(jí)礦石。

剝?nèi)ミ^大尺寸：阻止大塊物體損壞下游設(shè)備。

在金礦、銅礦或其他礦產(chǎn)工廠中，選擇合適的旋風(fēng)分離器并進(jìn)行有效控制，是實(shí)現(xiàn)或破壞采收目標(biāo)的關(guān)鍵。

水力旋流器設(shè)計(jì)特點(diǎn)

良好的性能取決于旋流器的形狀和運(yùn)行方式。為了改進(jìn)水力旋流器的設(shè)計(jì)，提高水力旋流器效率，請考慮以下幾點(diǎn)：

尺寸：較小的旋風(fēng)分離器切割更細(xì)，但處理的泥漿較少，且需要更大的壓力。較大的旋風(fēng)分離器處理量更大，但切割更粗糙。

渦流導(dǎo)向器：較長或較窄的導(dǎo)向器可以通過穩(wěn)定內(nèi)部漩渦來收緊分流。但如果太緊，則會(huì)堵塞溢流口。

錐形：陡錐體切割粒度較粗，底流較干。平錐體有利于精細(xì)分選。

頂部尺寸：較大的頂部允許更多底流排出，但存在細(xì)粉被錯(cuò)誤輸送的風(fēng)險(xiǎn)。較小的頂部可能會(huì)使細(xì)粉過稠并堵塞。

入口形狀：光滑的入口可減少湍流、節(jié)省能源并使分裂更加干凈。

磨礦回路中的水力旋流器分級(jí)工藝

水力旋流器分級(jí)工藝可確保磨機(jī)產(chǎn)量達(dá)到目標(biāo)。假設(shè)半自磨機(jī)/球磨機(jī)的目標(biāo)是75-150微米的顆粒。如果溢流顆粒過粗，磨機(jī)負(fù)荷會(huì)下降，可能無法釋放足夠的金屬。過細(xì)，則會(huì)浪費(fèi)電力，同時(shí)產(chǎn)生影響回收率的礦泥。帶有自動(dòng)壓力和密度控制的旋風(fēng)集束可保持緊密，從而確保磨機(jī)高效運(yùn)行。

從粉碎到浸出：金加工中的水力旋流器

在金礦廠，金礦選礦過程中的水力旋流器負(fù)責(zé)為浸出或浮選工藝設(shè)置研磨裝置。它確保研磨顆粒的尺寸適合炭漿法 (CIP) 或炭浸法 (CIL)。這減少了化學(xué)品的使用，并提高了金的釋放率，因此吸附或電解沉積等后續(xù)工序能夠回收更多金，減少浪費(fèi)。

水力旋流器應(yīng)用案例

某銅金選礦廠希望提高浮選速度，從而實(shí)現(xiàn)更細(xì)的研磨。他們將混合尺寸的旋流器組換成了統(tǒng)一的250毫米旋流器組，延長了渦流探測器，并將頂點(diǎn)尺寸以1-2毫米為單位進(jìn)行了調(diào)整。他們增加了嚴(yán)格的壓力控制(±5 kPa)和水來調(diào)節(jié)密度。以下是該水力旋流器案例研究中發(fā)生的情況：

溢流 P80 從 165 μm 下降到 140 μm，變化較小。

循環(huán)負(fù)荷穩(wěn)定在 250–270%(過去在 180–320% 之間波動(dòng))。

浮選回收率上升了 1.2–1.8%，且沒有使用更多電力。

底流厚度增加 2–3%，有助于后續(xù)脫水。

這些改變在幾個(gè)月內(nèi)就取得了成效，金屬產(chǎn)量增加，停工次數(shù)減少。

結(jié)論

在礦物加工中，水力旋流器能夠保持磨礦穩(wěn)定，提高金屬回收率，并降低能源成本。選擇符合您目標(biāo)的水力旋流器設(shè)計(jì)，密切關(guān)注水力旋流器的效率，并運(yùn)用智能技術(shù)確保運(yùn)行正常。對于金礦作業(yè)，水力旋流器在金礦加工中的應(yīng)用能夠幫助您獲得更佳的浸出效果。了解水力旋流器的優(yōu)缺點(diǎn)，以便將其應(yīng)用于實(shí)際。想要獲得優(yōu)質(zhì)水力旋流器，請選擇鑫海旋流器——其堅(jiān)固耐用，效率高、可靠性強(qiáng)，產(chǎn)量更高。