离心重选设备的评述_K_卡斯蒂尔
离心机的实在分类介绍 离心机操作规程
离心机的实在分类介绍离心机操作规程一、按分别因素Fr值，可将离心机分为以下几种型式：1、常速离心机Fr≤3500（一般为600～1200），这种离心机的转速较低，直径较大。
2、高速离心机 Fr=3500～50000，这种离心一、按分别因素Fr值，可将离心机分为以下几种型式：1、常速离心机Fr≤3500（一般为600～1200），这种离心机的转速较低，直径较大。
2、高速离心机 Fr=3500～50000，这种离心机的转速较高，一般转鼓直径较小，而长度较长。
3、超高速离心机 Fr＞50000，由于转速很高（50000r/min以上），所以转鼓做成修长管式。
分别因素Fr是指物料在离心力场中所受的离心力，与物料在重力场中所受到的重力之比值。
二、按操作方式，可将离心机分为以下型式：1、间隙式离心机其加料、分别、洗涤和卸渣等过程都是间隙操作，并接受人工、重力或机械方法卸渣，如三足式和上悬式离心机。
2、连续式离心机其进料、分别、洗涤和卸渣等过程，有间隙自动进行和连续自动进行两种。
三、按卸渣方式，可将离心机分为一下型式：1、刮刀卸料离心机工序间接，操作自动。
2、活塞推料离心机工序半连续，操作自动。
3、螺旋卸料离心机工序连续，操作自动。
4、离心力卸料离心机工序连续，操作自动。
5、振动卸料离心机工序连续，操作自动。
6、颠动卸料离心机工序连续，操作自动。
（三）、按国家标准与市场使用份额为以下四种：1、三足式离心机2、卧式螺旋推料离心机3、碟片式分别机4、管式分别机四、按工艺用途，可将离心机分为：过滤式离心机、沉降式离心机、离心分别机。
五、按安装的方式，还可将其分为立式、卧式、倾斜式、上悬式和三足式等。
离心机是利用离心力，分别液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。
离心机紧要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开（例如从牛奶中分别出奶油）；它也可用于排出湿固体中的液体，例如用洗衣机甩干湿衣裳；特别的超速管式分别机还可分别不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级—专业分析仪器服务平台,试验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣扬媒体。
离心浓缩脱水机选型参数初论
坝的直径为３１０ｒａｍ），则：驴避涨！ｚ４ｓ例２某离心机ｘ．处理量要求Ｑ为２２ｍ３／ｈ．脱水体积为ｌ７９Ｉ，（装备的町调溢流堰坝的直径为２７３ｍｍ），则：炉紫瑙ｓ例３某离心机Ｙ，处理量要求Ｑ为２２ｍ３／ｈ，脱水体积为７３Ｌ（装备的可调溢流堰坝的直径为２７３ｍｍ），则：胪鼍箬钏ｓ通过对比例１和例３，可以看到离心机ｘ的脱水体积和停留时间均为离心机Ｙ的２倍；如果２０ｓ为合理的最少停留时间，那么离心机Ｙ明娃小于实际需求；如果采用离心机Ｙ，则处理效果将不会满足要求，或者絮凝剂用量明显高于采用合理机型的情况。
３．物料的固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间Ｒｆ物料的固相部分在离心机的“沙滩”部分的停留时间Ｒ：越长，越容易获得较高的泥饼干度。
停留时间决定于“沙滩”部分的长度，而“沙滩”部分的长度取决于转鼓圆锥角度、液面高度等离心机结构因素。
下面以某离心机为例说明，其结构尺寸如图４８１所示。
图４－８ｌ某离心机的结构尺寸图Ａｎ＝１０螺旋叶片空间＝１３ｃｍ１０×１３—１３０÷２０＝６．５６０÷６．５—９．２刚萨譬勰躺键髹掣流速：２２ｍ３／ｈ假设：Ｄ。
＝１０，迸料Ｑ一２２ｍ３ｈ，固一液分离的停留时间为２４ｓ。
计算出停留时间内污泥在转鼓“沙滩”部分的总长度＝２００ｍｍ如果将Ｄ。
一１０变成Ｄ。
一６，最终会得到更干的泥饼。
３８９注：Ａｎ为理沦（设计）转数差；，］。
为实际转数差。
４．分离效果与转速差Ａｎ的关系以某离心机为例，其结构尺寸如图４—８２所示。
图４—８２某离心机结构尺寸图总的转鼓容量＝１４６Ｉ。
（装备了直径３１０ｒａｍ的可调溢流堰坝）停留时间一】ｍｉｎ污泥进料点：从液相出¨１００ｍ处输入流量：２２ｍ３／ｈＡ１：ＯＢ一转鼓中的液相在排出前经过的距离，它将是：①Ａｎ一０１００：１３×３．１４×０．４７—１１ｍ②Ａｎ＝１０１１＋（１０×３．１４ｘ０．４７）一２５ｍ由此可见，随着△ｎ的增大，液相在被排出离心机之前经过的路径将增加，从而可以获得更好的液相清度，即分离效率。
简述离心沉降与离心分离的原理和主要设备。
简述离心沉降与离心分离的原理和主要设备。
离心沉降和离心分离是常用的分离技术，它们广泛应用于生物化学、环境工程、制药、食品工业等领域。
本文将分别介绍离心沉降和离心分离的原理及主要设备。
一、离心沉降的原理和设备离心沉降是利用物质不同密度和形态的差异，在离心力的作用下使其沉降速度不同，从而实现分离的过程。
常用的离心沉降设备有旋转式离心机和管式离心机。
旋转式离心机是利用来自电机的动力旋转离心轴，产生离心力将样品沉淀预处理和离心分离，从而获得相应分离物的仪器设备。
旋转离心机适用于离心样品量小，操作简便，但离心速度和离心时间比较低，难以获得高分离效率。
管式离心机是在旋转离心机的基础上发展而来，由储液离心、分离离心和预冷离心三部分构成。
离心样品在离心过程中，通过离心管与离心机离心转子的分类，得到不同的离心位置与离心堆积痕迹。
同时该设备离心放大比例可高达20000倍，非常适用于样品的分离、纯化与富集。
二、离心分离的原理和设备离心分离是指根据不同物质的离心系数不同，在离心力的作用下使样品中的物质分离开来，从而实现纯化、富集和分析的一种方法。
常用的离心分离设备有密度梯度离心机和磁珠分离离心机。
密度梯度离心机利用高分子、高糖等某种材料，根据其密度差异构成了密度梯度离心分离设备，便于不同物质在不同密度梯度中进行分离与纯化，从而实现了单细胞分离和混合杂交。
磁珠分离离心机是利用磁性材料的特性，配合外加磁场实现离心分离的一种方法。
它是以磁性材料与样品中特定成分的磁性微珠结合后，利用磁珠在离心过程中的可控性和特殊结构，从而实现离心分离的一种设备。
离心沉降和离心分离的原理都是基于材料的密度、形态、尺寸等因素对离心力的差异响应分离方法，虽然两种设备的使用场景、原理、特点不同，但在样品分离方面都发挥着重要作用。
离心沉降和离心分离广泛应用于生物化学、生物医学、制药、食品工业、环境工程等领域。
下面分别从这几个领域具体涉及的离心沉降和离心分离的实际应用进行简要介绍：1. 生物化学领域离心沉降技术在生物化学领域中的一个重要应用是蛋白质分离。
矿物加工中新型分离设备的性能分析
矿物加工中新型分离设备的性能分析在当今的矿物加工领域，随着科技的不断进步，新型分离设备层出不穷，为提高矿物加工效率和质量发挥了重要作用。
这些新型设备在性能方面展现出了独特的优势，同时也面临着一些挑战。
新型分离设备的出现，很大程度上是为了应对传统分离设备在处理复杂矿物体系时的局限性。
传统设备可能存在分离精度不够高、处理能力有限、能耗较大等问题，而新型设备则致力于解决这些痛点。
以离心分离设备为例，它利用离心力的作用，大大提高了分离效率和精度。
在处理细微颗粒的分离时，表现出色。
相比传统的重力分离设备，离心分离设备能够更有效地将不同密度的颗粒分离开来，从而提高矿物的品位。
其工作原理是通过高速旋转产生强大的离心力，使得颗粒在离心力场中按照密度分层，实现分离。
在实际应用中，离心分离设备的转速、离心半径等参数对分离效果有着重要影响。
转速越高，离心力越大，分离效果越好，但同时也会带来设备磨损和能耗增加等问题。
因此，需要在分离效果和设备运行成本之间找到一个平衡点。
另外，磁选分离设备也是新型分离设备中的佼佼者。
它基于矿物的磁性差异进行分离，对于磁性矿物的分选具有很高的选择性。
磁选分离设备通常包括永磁式和电磁式两种类型。
永磁式磁选设备结构简单、运行成本低，但磁场强度相对较小；电磁式磁选设备则可以通过调节电流来控制磁场强度，适应不同的矿物分选需求，但设备成本和能耗较高。
在实际应用中，需要根据矿物的磁性特点和生产要求选择合适的磁选设备。
同时，为了提高磁选效果，还需要优化磁场分布、给矿方式等因素。
浮选分离设备在矿物加工中也占有重要地位。
它通过向矿浆中引入气泡，使目标矿物附着在气泡上并浮出液面，从而实现分离。
新型浮选设备在气泡生成方式、浮选槽结构等方面进行了改进和创新。
例如，采用微泡发生器可以产生更小、更均匀的气泡，提高了矿物与气泡的碰撞和附着概率。
此外，优化浮选槽的结构，如增加搅拌装置、改善矿浆流动方式等，有助于提高浮选效率和回收率。
离心铸造机研究报告
离心铸造机研究报告
首先，离心铸造机是一种利用离心力将液态金属注入模具中形成铸件的设备。
其工作原理是将液态金属放置在旋转的模具中心，通过高速旋转模具使金属沿着模具壁面向外运动，形成铸件。
离心铸造机的结构主要包括电动机、变速器、离心轮、模具等组成部分。
其中，电动机提供动力，变速器调节离心轮的转速，离心轮产生离心力，模具则用于形成铸件。
离心铸造机在铸造工艺中有着广泛的应用。
它能够生产出高质量、高密度、无气孔、无缩孔的铸件，尤其适用于生产大型、复杂、高要求的铸件。
此外，离心铸造机还能够生产出具有特定物理性能的铸件，如高温合金、镁合金、钛合金等。
总之，离心铸造机是一种重要的铸造设备，具有广泛的应用前景。
本研究报告对其工作原理、结构组成以及应用进行了详细介绍，有助于对其了解和应用。
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离心式选粉机
离心式选粉机离心式选粉机（内部循环式）（一）、离心式选粉机构造离心式选粉机亦称内部循环式选粉机，结构例如图4—2右图，由上以圆柱形下为圆锥形的内外繁体字4和5套装而变成。
上部装有转子，它就是由撒料盘10、大风叶2、大风叶1等共同组成。
在大小风叶间内筒上口边缘装有可以调节的挡风板11，内筒中部周向装有导气紧固风叶6，内筒由支架3和7紧固出外筒内部。
当转子转动后，气流由内筒上升，转至两筒间下降，再由固定风叶进入内筒，构成气流循环。
（二）、离心式选粉机工作原理物料由加料管12经中轴周围落到撒料盘10上，受离心惯性力作用向周围抛出。
在气流中，较粗颗粒迅速撞到内筒内壁，失去速度沿壁滑下。
其余较小颗粒随气流向上，经过小风叶时，又有一部分被抛向内筒壁被收下。
更小的颗粒穿过小风叶，经由内筒顶上出口进入两筒间夹层，由于通道扩大，气流速度降低，被带出的细小颗粒陆续下沉，由细粉出口9排出。
内筒收下的粗粉由粗粉出口8排出。
发生改变主轴输出功率、大小风叶片数或挡风板边线就能够调节选粉细度。
离心式选粉机机的工作原理：由于内部气流及物料运动比较复杂，速度场也不光滑，至今还没能够做出准确的理论分析。
按颗粒流体力学基本原理，可以并作如下对数分析。
颗粒返回盘边时，受Vergt惯性力、环流气体阻力及重力三个力的促进作用。
在离心式挑选粉机内重力影响可以省略数等，这时颗粒受力情况例如图4—3右图。
式中vp——盘边粉粒圆周速度；r——撒料盘半径；其余符号同前。
横向方向气流给颗粒的作用力为式中uf——空气向上流速；ζ——阻力系数。
合力方向决定颗粒走向；即r/f=tga(4—5)当颗粒刚能飞出内筒口边，其运动走向角即为a，解上面三式可得：上式就是分级音速粒径公式，粗粉和细粉以此为界，一定程度上也充分反映产品细度。
当设备一定，处置物料一定时，上式可以精简为：式中r——撒料盘半径；n——主轴输出功率；k——有关常数；其余符号意义同前。
上面的分析是比较粗糙的，未考虑到运动的变速过程、挡风板及小风叶的影响(小风叶影响也可归入常数k中去)以及气流内部的涡流与短路等。
离心分离设备的进展及无基础离心机
离心分离设备的进展及无基础离心机离心分离设备的进展及无基础离心机解放初，我国的离心分离设备几乎是一片空白，经过四十多年的努力，目前离心分离设备行业已初具规模，主要体现在：1、已建立起一个全国性的分离机械网络，它遍及全国26个部，行业生产单位已逾二百多家，技术人员近1900人左右。
2、目前已能生产三足离心机，上悬式离心机，活塞推料离心机，螺旋卸料离心机，离心力卸料离心机，振动卸料离心机，进动卸料离心机与旁滤式离心机，刮刀卸料离心机以及上述机型组成的复合离心机。
分离机则有碟式机(喷咀排渣、活塞排渣及人工排渣三种类型)，室式机及管式机。
上述产品不仅遍及全国各地使用，部分还远销国外。
3、各种基础理论的研究与各种标准的制订基础理论的研究一直是我国分离机械方面的薄弱环节，为此，一些高校与研究所在这方面做了大量研究工作，例如离心机转鼓强度优化设计，离心分离设备的选型和优化操作条件的研究．碟片式转鼓材料的研究，动平衡技术的探讨??等等。
为保证离心分离设备制造质量与使用安全，技术标准无疑是不可缺少的，这方面涉及基础标准、产品标准及零部件标准三大类，现各类标准的产品覆盖率已逾90％。
离心机与分离机的标准(包括国家标准、行业标准及内部标准)已达5O多个。
4、其它方面的进展(1)对国外著名离心机厂商的技术跟踪(2)重点离心机与分离机技术的攻关(例如碟式分离机功能分析软课题与螺旋卸料离心机的攻关)(3)自控技术与CAD技术在离心分离设备上的应用。
(4)为加快发展进度与国外离心机厂商进行技术合作综上所述，我国离心分离设备。
解放后至今，做了大量工作，一些科研成果已达到国际八十年代水平，并已初步形成一定规模的设计、研究和生产制造体系。
但与世界先进国家相比，差距甚大，主要表现在：1、产品系列少．规格少以碟式分离机而言．国内为离心机中品种最多的．规格亦仅30多种。
而德国WESTFALIA公司的碟式机就有7O 几种系列，品种近370种之多。
蝶式离心机离心参数
蝶式离心机离心参数蝶式离心机离心参数的研究与应用蝶式离心机是一种常用于分离液体和固体颗粒的离心设备，具有结构紧凑、操作简便、分离效率高等优点。
离心参数是评估和设计蝶式离心机性能的关键指标，对于确保设备正常运行、提高分离效率具有重要意义。
本文将深入探讨蝶式离心机的离心参数，包括基本原理、影响因素、测量方法以及在工业应用中的具体应用。
蝶式离心机离心参数的基本原理蝶式离心机通过转动离心滤鼓，利用离心力使液体和固体颗粒分离。
离心参数是描述离心机离心效果的物理量，主要包括离心力、转速和离心因子。
离心力（Centrifugal Force）：离心力是蝶式离心机工作的基本原理之一。
它是由于旋转离心滤鼓而产生的一种惯性力，用于将液体和固体颗粒分离。
离心力的大小与离心机的转速和离心半径有关。
转速（Rotation Speed）：转速是指蝶式离心机离心滤鼓每分钟旋转的圈数。
转速的选择直接影响离心力的大小，因此在设计和操作蝶式离心机时需要根据分离物料的性质来确定合适的转速。
离心因子（Centrifugal Factor）：离心因子是离心机性能的一个综合指标，它与离心力直接相关，通常用来衡量离心机的分离效果。
离心因子的计算公式为离心力除以重力加速度。
影响蝶式离心机离心参数的因素滤鼓结构：蝶式离心机的离心参数受到离心滤鼓结构的影响，包括滤鼓直径、长度、孔径等。
物料性质：不同的物料具有不同的密度、粘度等特性，这将直接影响离心参数的选择。
操作条件：蝶式离心机的操作条件，如温度、压力等，也会对离心参数产生影响。
蝶式离心机离心参数的测量方法数学模型法：通过建立蝶式离心机的数学模型，使用离心力和重力之间的关系来计算离心参数。
实验测量法：采用实验手段，通过测量离心机的转速、离心滤鼓的几何尺寸等参数，计算出离心力和离心因子。
数值模拟法：利用计算机模拟技术，通过数值方法求解离心机的流场，进而得到离心参数。
蝶式离心机离心参数在工业应用中的具体应用生物技术：在制药和生物工程领域，蝶式离心机用于细胞培养液的分离和澄清，确保生物产物的纯度。
Knelson离心机在金矿选矿中的应用
Knelson离心机在金矿选矿中的应用文金磊【摘要】通过分析Knelson离心机的机械结构、基本工作原理和工业生产实践，进行流态化反冲水技术的理论研究和应用探讨，论述了应用流态化反冲水技术已成为细粒离心选矿设备研制的主要趋势。
%The theory and application of fluidized backwash water was studied, based on analyzing the mechanical structure, working principle and practice of industrial production of fluidized backwash water. The application of fluidized backwash water has become an important tendency for producing fine centrifugal concentrator equipment.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2016(007)005【总页数】6页(P98-103)【关键词】Knelson离心机;金矿选矿;流态化反冲水【作者】文金磊【作者单位】湖南有色金属研究院，长沙 410100【正文语种】中文【中图分类】TD455重选技术因对环境友好，生产成本低而广泛应用于矿业领域.矿物性质和重选设备在一定程度上决定重选效果的好坏，故重力选矿技术的研究主要体现在重选设备上面，其中微细粒矿物按密度差异而分层分离是重选设备研究的重要课题.离心选矿机作为微细粒矿物高效分选的重选设备，最早出现是在1868年的Hendy选矿机，于美国加利福尼亚州的金矿矿山进行工业化应用［1］.伴随离心选矿技术的反复实践，经过多年的发展与研究，流态化反冲水技术显示出很大的发展潜力，反冲水式离心选矿机已经发展成为离心选矿设备研制的重要方向.加拿大的Byron Knelson发明以其姓氏命名的Knelson离心机，其最早的产品出现在1978年，并于两年后在加拿大进行工业应用.截至2008年，Knelson离心选矿机在世界上的总安装台数超过3 700多台，工业应用于70多个国家与地区.目前，Knelson离心机发展至20多种不同型号［2］，包括小试设备、扩试设备和工业设备，常用的工业设备型号见表1.1.1 离心机技术改进早期的Knelson离心机转筒由两层筒壁构成，外层为圆柱形，内层为30°倾斜向上扩大的圆锥形.两层筒壁之间为中空水套层，转轴旋转使得压力水进入水套.转筒内壁上钻有小孔，水套层中水通过小孔射入床层，平衡矿粒的离心沉降作用，使矿层松散.同时，在离心机内壁上装有宽5 cm和间距5 cm的环状金属挡圈.离心机工作时，20%～40%浓度的矿浆从中央给矿管进入转筒底部，受离心力作用，矿浆被抛至筒壁.矿粒在离心力与流化水的复合作用下，按密度分层.重矿粒在矿层的底部，被挡圈阻拦，留在筒内，停机后再间断排出.轻矿粒则位于矿层表面，向上溢流成为尾矿［3］.Knelson离心机经过多年实践应用，结构上进行了多次改进.例如平滑型筒内壁改成阶梯状5 cm深和5 cm间距的沟槽.将垂直筒壁的钻孔改进为切向方向钻孔，从而使流化水切线反方向射入转筒，改善矿层松散条件，提高选别效率.并且，在选矿机停车时，可立刻将挡圈内沉降精矿冲出，不需另加冲洗水.阶梯状转筒的结构如图1所示［3］.后续随着新材料的发展，转筒采用具有楔形挡圈的聚氨酯制成，如图2所示.新型转筒具有更大的选别深度，并且延长了给矿管下部受磨衬垫的使用时间，使之从几周延长到一年［3］.Knelson离心机其余部分由给矿装置、排矿装置、供水（气）装置、驱动装置、自动控制系统和机架等组成.1.2 离心机结构性能Knelson离心机是利用流态化反冲水对富集层进行流态化松散作用，从而对不同比重矿物颗粒进行离心分离的选矿设备.其主体为一内壁带水平环的V型旋转锥筒，在锥形旋转相切方向上，给入压力水喷入矿石床层，使分选锥体内壁上的矿粒层得到松散悬浮，其主体分选机构是由两个立式同心转筒构成［4］.图3所示为流化水供水系统和内外转筒结构示意图，外筒材料为不锈钢，主要作用是与内转筒构成一个密封水套，并且带动内转筒旋转；内转筒为一定倾角的锥形筒，内壁上附有数条来复圈，各条来复圈之间构成分选的富集槽，富集槽内间隔排列切线进水孔.整个内转筒由高耐磨材料聚氨酯铸造，提高使用年限［5］. Knelson离心机分为间断式和连续式，设备选型主要以大比重物料产率为依据，产率＜0.1%则考虑间断型，通常为0.02%～0.1%；产率＞0.1%则选择连续型，其主要根据需要连续调节精矿产率，可在0%～50%范围内任意选择.间断式Knelson离心机的选别周期取决于给矿性质（有用矿物品位及粒度），条脉状金矿一般为1～4 h，砂金矿一般4～12 h，富集于来复圈之间的精矿可以间断或连续地排到精矿溜槽中.大比重矿物间断排矿是在停机后通过人工冲洗或自动控制来实现，其中人工冲洗约需10 min，自动控制冲洗约需2 min.连续式Knelson离心机的连续排矿过程，主要由安装在内转筒外侧的可变提取集管装置来实现，可以随时调节精矿产率的变化，一般用于处理大比重产物产率大于0.5%的物料，也可以用于非金属选矿的除杂工艺.图4所示为可调节排放大比重矿物的Knelson离心机示意图［6］.2.1 分选过程Knelson离心机的流态化离心分离过程如图5所示.离心机工作时，内外转筒一起旋转，物料通过给矿管进入旋转的内转筒后，在离心力抛向转筒内壁，并向上做螺旋运动.同时位于内外转筒间的水腔通过流态化水孔向富集槽内射入流态化水使陷于富集槽内的颗粒群处于流化松散状态，形成流态化床层.先沉积进富集槽内的轻矿物不断地被后沉积进去的重矿物所取代.因为采用流态化反冲水技术，提高了设备的离心力，从而提高了设备的处理能力［7-9］.受到离心力和流态化反冲水的复合作用，大比重颗粒（单体金或含金重矿物）克服流态化反冲水的径向阻力作用，离心沉降或钻隙渗透停留在富集槽内，将富集槽内的沉降大比重颗粒收集起来得到大比重颗粒即精矿.小比重矿粒所受离心力较小，不能克服流态化反冲水力的作用，最终在轴向上升水流和离心力轴向分力共同作用下流出内转筒成小比重产物即尾料.Knelson离心机具有处理能力较大（KC-XD70型处理量达300～1 000 t/h），对给料无需预脱泥或窄级别分选，强的富集效果（富集比1 000～10 000）和回收能力等优点.Knelson离心机对给料粒度要求较宽，间断型为0～6 mm，连续型为0～1.7 mm，其回收粒级范围也很宽，如回收单体自然金，＞37 μm为极易回收粒级，10～37 μm为可回收粒级，＜10 μm为较难回收粒级.2.2 工作原理Knelson离心机的分选过程中，由于矿粒受到离心力和流化水松散的共同作用，从而使得不同密度的矿粒层状分布开来.Knelson离心机的核心技术在于使用流化水来冲洗松散大比重层，形成流态化矿层.流化水就是径向流动方向与矿粒离心沉降方向相反的压力水，并因此成为流态化离心机的典型代表.根据斯托克斯定律球形颗粒在Knelson离心机内转筒中的瞬时径向沉降速度，即：其中：是颗粒瞬时径向沉降速度，r颗粒旋转半径，D是颗粒的直径，ρs是颗粒的密度，ρ是流体介质的密度，μ是流体介质的粘度，ur是流化水的径向表面速度，ω是内转筒的旋转角速度［9-11］.理论分析表明：当内转筒转速一定时，流化水流速的变化影响着矿粒离心沉降的速度.反之，流化水流速给定时，离心机内转筒的转速同样也影响着矿粒离心沉降的速度.因此，协调配置内转筒转速和流化水流速两个工作参数，便可使得矿粒按密度分离.Knelson离心机工作时，转筒内表面处的离心加速度可达60～200倍重力加速度，当矿浆进入旋转的转筒底部之后，被离心力抛向转筒内壁.此时，流化水通过转筒内壁上的进水孔，从内外转筒间的水套流入来复圈间的矿层，流化水主要用来克服离心机内壁上矿粒沉积的现象，大比重颗粒的离心沉降速度大于流化水流速，能到达锥壁并沉降保留下来，而小比重颗粒即使沉到锥壁，也会由于流化水作用再次悬浮，最终以尾矿形式排出［9-11］.Knelson在砂金矿、脉金矿、硫化金矿石、金矿堆浸回收中的应用.在砂金选矿中，Knelson离心机可以消除细泥的影响，有效回收自然金，一般为开路应用，实际处理能力略低于设备铭牌能力，富集比为1 000～10 000倍.加拿大Dome金矿选用以Knelson离心机为主体的砾砂重选流程，回收效果显著［12］；澳大利亚梅塔纳矿物公司某砂金选厂，采用Knelson离心机替换跳汰机之后，金回收率提高35%［13］.对于脉矿、氧化矿和硫化矿中金的回收，Knelson离心机的安装位置在整个选矿工艺流程中分为以下几类：1）Knelson在浮选，或氰化，或炭浆法等作业流程前的位置安装，达到早收多收粗粒金的目的，通常处理循环负荷或球磨排矿量的15%～40%矿量.如巴西的Merro金矿为在氰化作业前回收浮选精矿中的金，使用一台760 mm的Knelson离心机，获得金产量占全厂总产量50%的金精矿［14］.2）Knelson安装于磨矿回路中回收自然金或含金富连生体时，常常安装在一段旋流器沉砂下游的位置，实现回收返砂中金的目的，同时还可降低金在磨矿过程中的损耗.国内外很多黄金矿山采用这种磨矿回路中离心机重选回收金的方法，其中重要原因也是因为自然金的比重高延展型好，从而单体金在磨矿返砂大量集中. Knelson离心机在磨矿回路中的布置应用如图6所示，球磨机排矿进入水力旋流器，旋流器溢流进行浸出或浮选流程，旋流器沉砂缩分出1/5左右经送入2.0 mm 筛子预先筛分，筛下产物进行离心机选别.离心机尾矿返回水力旋流器，离心机精矿则进行专门精选，用摇床精选后熔炼成粗金锭，然后再进一步提纯［9］.加拿大Placer Dome公司的Campebell金选矿厂曾使用两台760 mm的Knelson离心机代替原先磨矿回路中的跳汰机，重选金的回收率从原来使用跳汰时的36%提高到50%［15］.图7所示为流程改造后的磨矿和部分返砂重选流程. 由图7可知，工艺流程为将水力旋流器检查分级的沉砂，分流后使用Knelson离心机粗选，离心机的粗精矿再采用摇床精选，最终将金精矿经精炼成金锭.生产实践表明：Knelson离心机的处理量大，不仅节约重选作业劳动力，而且还可以提高整个选厂的总回收率.3）Knelson在黄金全重选厂的应用.需要配合磨矿-分级和浓缩脱水等作业，尽量加强重选强度，基于Knelson离心选矿技术的黄金重选厂金总回收率为70%～94%.如俄罗斯Zapadnoye金矿，原矿含金2.5 g/t，日处理量2 500 t，采用全重选Knelson工艺，安装了4台XD-48Knelson离心机，金精矿回收率达80%以上.图8所示为可供选择的一种全重选工艺流程［16］.4）从复杂硫化矿中采用重选法回收金是一个具有挑战性的课题.Pasminco采矿公司的Rosebery选厂采用Knelson离心机，在磨矿回路中回收有价金，金回收率增加7%～18%，其它实践也表明，若含金硫化矿的给矿粒度过粗，或者其中的自然金含量较低，Knelson离心机的选矿效果较差.紫金矿业的曙光金铜矿，矿石含铜 0.23%，金 0.75 g/t，规模15 000 t/d，采用4台XD40和1台XD30 Knelson离心机，重选金回收率达20%以上，精选后在选厂产出合质金［2］.在秘鲁BHP Tintaya铜-金选矿厂中，有一台处理能力约为150 t/h的KC-X48型Knelson选矿机.部分球磨机循环负荷（即某旋流器底流）给入振动筛中.筛上产品泵到磨矿机给矿箱中.筛下产品为Knelson离心机给矿.Knelson选矿机尾矿返回到球磨机排矿箱中，然后再次泵到旋流器中.经富集循环间断地获得最终Knelson离心机粗选精矿［17］.图9所示为重选回路流程图.5）Knelson离心机在堆浸中应用.粗粒金问题是堆浸厂的常见问题，在国外已有在堆浸厂中加入Knelson离心机，成功解决低品位矿石的粗粒金问题.1）经过100多年的改进和研究，离心选矿机已经成为活化传统重力选矿技术的一种重要手段，流态化反冲水技术的成功应用已经成为研制现代离心机的重要趋势，而Knelson离心机则是流态化离心机的典型代表.2）从各种矿物中回收细粒金是Knelson离心机应用的重要领域，但其主要缺点是使用过程中水耗严重，这也是急需解决的重要课题之一.3）由于损失于尾矿中的微细粒级有用矿物金属量较大，故复合力场的离心选矿设备的研制是目前研究的热门课题，以期降低离心机重选回收的矿物粒度下限.4）完善Knelson离心机离心分离过程的理论研究，以期进一步提高离心选矿机的工业应用效能.【相关文献】［1］凌竞宏，LAPLANTE A，胡熙庚.国外离心选矿机的发展与应用［J］.国外金属矿选矿，1998（5）:2-4.［2］黄万抚，吴浩，文金磊，等.Knelson离心机的分选原理及应用研究［J］.矿山机械，2015（11）:96-100.［3］黄枢.国外重选设备的最新发展［J］.江西有色金属，1994（03）:19-24.［4］魏镜弢.KGZ型复合力场分选机理论及设备研究［D］.昆明：昆明理工大学，1998.［5］BOUCHER D，LANGLOIS R，WATER K，et al.Particle motion observed inside a laboratory-scale Knelson concentrator using pisitron emission particle tracking［J］.International Mineral Processing Congress，2014（3）:73-82.［6］王纯，刘祚时，李凡.尼尔森选矿机反冲水压对精矿回收率的影响分析［J］.现代矿业，2013（7）:128-129.［7］黄利明，安德烈·拉普朗特，波里·哈里斯.奈尔森离心选矿机［J］.有色金属，1998（2）:41-45.［8］陈禄政.废铁尾矿渣高效连续离心分离铁回收处理工艺与技术［D］.哈尔滨:哈尔滨工业大学，2008.［9］黄利明，鲁尔勒·默吉阿，安得烈·罗伯特·拉帕兰德.用尼尔森离心选矿机从克拉哈贝勒选厂磨矿回路中回收铂族金属和黄金［J］.有色金属，2006（3）:99-105.［10］徐子力.新型旋振塔式选矿机工业样机的设计与研究［D］.昆明:昆明理工大学，2002. ［11］于开平.旋振塔式选矿机的研制及其理论研究［D］.昆明:昆明理工大学，2002.［12］BREWIS T.Gravity separation［J］.M ining Magazine，1995（5）:279-292.［13］KNELSON B，EDWARDS R.Development and economic application of Knelson Concentrators in low grade alluvial gold deposits［C］//The AusIMM 1990 annual conference，Rotorua，The Mineral Industry in New Zealand，1990.［14］SUTTILL K.MERRO De O-Brazil’s hill of gold［J］.E/MJ，1990（6）:25-28. ［15］FOLINSHEE J，HEWITT B.Gravity concentration at place Dome’s Campbell gold mill［J］.Mining Engineering，1997（10）:44-47.［16］张金钟，姜良友，吴振祥，等.尼尔森选矿机及其应用［J］.有色矿山，2003（3）:28-31，37.［17］V·C·波姆比拉，崔洪山，李长根.秘鲁BHP Tintaya选矿厂铜回路中的金重选回收［J］.国外金属矿选矿，2003（5）:24-27.。
细粒矿物重选技术探讨
细粒矿物重选技术探讨秦广林（山东黄金矿业科技有限公司选冶实验室分公司，山东烟台264000）摘要：随着矿山资源的不断开采，矿山资源不断减少，矿山不得不面对日益、贫、细杂的矿物和大量的老尾矿。
采用合理的工艺将这些尾矿加以开发利用，对提高矿产资源的利用率和减少环境污染具有重要意义。
细粒级矿物的回收一直是选矿工程师面临的难题。
文章简述了细粒矿物难选的原因，阐述了近年来应用于细粒重选的一些选矿设备研究成果。
通过分析目前细粒重选的设备和理论研究现状，探讨解决细粒物料重选的发展思路。
关键词：细粒；重选；离心选矿机；流膜作者简介：秦广林（1983-），男，山东莱州人，工程师，研究方向：选矿研发。
Metallurgy and materials随着矿产资源的不断开发和利用，现代矿山不得不面临矿石日益难选的局面。
同时，由于以前选矿工艺较为落后等原因，我国目前积累有大量的老尾矿，若采用合理的工艺将这些尾矿加以开发利用，可以使之变为巨大的社会财富；若废弃不用，不仅污染环境，还占用大量的耕地，更是对资源的极大浪费。
重选作为一种古老的选矿技术，以选别过程简单，处理粒度范围宽，环境污染小等优点，在选矿中占有重要地位。
在学者不断的探索和研究下，我国细粒矿物重选技术获得了长足的进步，主要表现为细粒重选设备及理论的不断涌现。
1细粒重选理论评述在重选过程中，随着矿物颗粒的减小，其表面积增大，矿物表面特性的影响明显增强，矿物颗粒的行为表现为凝聚或分散。
同时，细颗粒矿物在介质中运动时，物理分选力相对于粘滞阻力而言，其影响较弱，这使得在分选区域内，脉石矿物与目的矿物不能产生足够的位移差，从而较难甚至不能达到有效分离的目的。
根据拜格诺1954年的研究发现，悬浮体在层流状态下运动时，固体颗粒到连续剪切作用足够大时，分散压力与矿粒在介质中的重力达到平衡，颗粒呈悬浮状态。
如图1所示。
图1拜格诺的层间切力和层间斥力示意图水流流速层间斥力层间斥力层间剪切力V 小V大在上层水流的作用下，首先达到平衡状态的轻质矿物容易发生位移。
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综 述离心重选设备的评述K#卡斯蒂尔摘 要 介绍了强化的重选设备,其中包括在线压力跳汰机、克尔瑟跳汰机、自动摇床、法尔肯选矿机和尼尔森选矿机。特别介
绍了法尔肯选矿机和尼尔森选矿机与在线浸出反应器在金矿选矿中的应用。关键词 跳汰机 法尔肯选矿机 尼尔森选矿机 金矿 重选
重选复苏已有25年了,这一方面是由于经济和环境压力所致,另一方面则是技术进步的促使。特别是,加拿大尼尔森(Knelson)公司20世纪70年代末到80年代初成功研制出的强化的重选设备(EGC设备)起了关键性作用。今天,可以根据矿石的矿物组成,广泛选择各种间断式和连续操作式的EGC重选设备。另一方面,将高倍G(重力加速度)的力用于连续排精矿的跳汰机中,如澳大利亚的杰科(Gekko)公司的在线压力跳汰机(InLingPressureJig)和克尔瑟跳汰机(KelseyJig)。杰科公司的E#L#格雷说,连续排精矿的跳汰机使以产率-回收率关系表示的可选性曲线最佳化。正如法尔肯(Falcon)公司C#斯普克等人在最近的加拿大选矿年会上说的,虽然重选工艺已经取得长足进步,但还不能直接生产适合冶炼的精矿。特别是,摇床的效率受操作因素影响很大,操作不好的摇床会使金进入摇床尾矿中,或多次返回磨矿回路中。尼尔森说,在某些情况下,对很多选矿厂中的摇床回路调查结果表明,摇床的回收率低于50%,有时甚至低到20%,因而使重选回路的潜在优势丧失。为了寻求解决办法,EGC设备和跳汰机的制造商设计出带有筛子系统的跳汰机,它的回收率较高,还鼓励冶金工作者寻找更多具有简单、价廉和不用化学药剂等优点的重选技术。强化的重选工艺不断地在现有选矿厂和新建选矿厂中获得应用。强化重选概念已被人们广泛所接受。供货商一方面扩大强化重选设备在其它矿物处理中的应用范围,另一方面对设计进行按比例放大,供大型选矿厂应用。自动摇床的应用是改进获得细粒重选金精矿的传统摇床的一个方法。尼尔森销售公司副总裁D#科森认为,他们公司制造的自动摇床基本上把Gemeni型摇床按/价值设计0(Value-engineered)法则设计成多功能,不用人操作的全自动选矿设备。它不需要化学药剂,对实现金矿和铜金矿选矿厂的无氰化处理是一个好的解决方案。但是,更有效的方案仍是用氰化物的强化浸出。获得专利权的ConSepACACIA反应器在澳大利亚的AngloGold.sUnionReefs矿山开发成功,用于处理该厂和尼尔森重选机精矿。但是,科森认为,这个反应器只适用于处理小批量的高品位金精矿。该反应器能最大限度地回收重选精矿中的金,目前,金的浸出率已超过98%。在安装了该反应器的几个选矿厂中,金的总回收率提高了。与EGC重选设备研制情况一样,早期制造的处理能力较小的反应器的成功应用促使对大型反应器需求的增加。一台CS2000型反应器于2001年12月进入加拿大纽蒙特的GoldenGiantd矿山,2002年12月另一台CS6000型反应器在安大略省Dome-KinrossGoldPorcupineJointVenture公司投入应用。Dome选矿厂有一个由5台KC-Cd36型的尼尔森选矿机平行配置的重选循环。该反应器投产后两个星期,金的总回收率达到99%。在澳大利亚,杰科公司在1996年成功研制了在线浸出反应器(ILR)后,又推广应用强化浸出工艺。必要时,将在线浸出器改成转鼓型式,与杰科在线压力跳汰机和在线旋转分选机配套。它是目前唯一能够连续处理重选精矿的强力浸出装置。连续在线浸出反应器在澳大利亚、马来西来、加纳、南非、坦桑尼亚、马里和阿根廷等国成功应用,其处理量介于50~10t/h之间。法尔肯选矿设备公司制造的处理量达到392t/
4 国 外 金 属 矿 选 矿 2003.11h的间断式选矿机的投产使用,反映出那些希望最大限度回收细粒单体金的大型铜金矿山对EGC重选设备的高度关注。在CB5200型重选机提供给MineraAlumbrera矿山以前,法尔肯公司就已将这种类型的机组用在澳大利亚的Newcrest公司的Ca-dia矿山再磨回路中和加拿大魁北克省Troilus矿山用于处理铜浮选粗选产品。C#斯普拉克对世界矿业设备杂志表示,/值得注意的是,在大多数铜金选矿厂中用重选机组处理铜精矿,可以回收15~20%的金,而与选矿厂的地理位置无关0。非常有趣的是,根据冶金学家的估计,为了使金回收率最高,应将重选机组放在水力旋流器沉砂位置上,而不是像过去那样处理浮选精矿。据C#斯普拉克报导,有两个新的黄金选矿厂(TechCominco公司的Pogo选矿厂和Newcrest公司的Telfer选矿厂)在扩建中,计划增加重选回路处理磨矿机排矿或水力旋流器给料。因为用高倍G力的分选机可以从旋流器给料中回收用常规重选法不能回收的细粒金,所以,这种想法可以实现。由用EGC重选设备处理旋流器沉砂改为处理旋流器给矿的选矿厂或一开始就用EGC重选设备处理旋流器给矿的选矿厂指标表明,可以得到更多的金,这种改进可能是因为旋流器给矿的矿浆浓度较低或含泥量较高引起的。此外,此时的旋流器给矿泵压头可降低,因此可降低泵的投资费用和操作费用。Alumbrera选矿厂原矿铜品位为0153%,金品位为0165g/t。磨矿机处理量为4000t/h,磨矿细度-40Lm或80%5~20Lm。2002年初开始用一台处理量为32t/h的SB750型选矿机,处理室内选金摇床尾矿,该工艺已在Cadia选矿厂使用。根据MEIOnline(国际矿物工程在线)报导,SB5200型选矿机已安装在第三段磨矿生产线上,用于处理平底旋流器的沉砂,其中含有90%左右解离金。负责该项目的高级工程师R#巴拉诺表示,12%~15%金回收率就很满意了。如果在试验中,新的法尔肯重选设备能够达到上述指标,MAA公司将购买10台这种设备。1 新的黄金梦在线浸出反应器的成功和按比例放大也促使冶金工作者反思。正如L#格雷小姐指出的,/我们不相信,将炭浆法、炭浸法或全泥氰化法作为金选矿厂设计的标准方案0。重选或(和)浮选预选与精矿强化浸出工艺结合可以获得很高的总回收率。对于某些复杂的难浸矿石,精矿强化浸出的回收率比炭浆法高。格雷还说,寻找比炭浆法基建投资低,金的回收率相近或更高,而经济回报率高的方案的客户越来越多。但是,在线工艺不是对每一个矿山都适用,所以,杰科公司应该与客户一起研究矿石的性质。/我们发现,能够从具有以下性质的矿山获得好处:
服务年限短的矿山、地理位置偏僻的矿山、金矿物解离粒度大于50Lm的矿山、环保要求严格的矿山和金浸出动力学复杂的矿山。0澳大利亚Bendigo矿业公司是一个不用炭浆法流程的公司。该公司的研究工作表明,用简单的重选法处理高品位矿石可以获得90%金回收率。针对占矿石重量1%~2%的硫化矿物的浮选法和重选法可使金的总回收率提高到90%以上。研究还发现,在磨矿粒度小于015mm时,重选或浮选回收率与磨矿粒度无关。因此考虑1mm入选的可能性。因为试验工作表明,此时回收率降低很少。预计用强化浸出法处理精矿将会获得与实验室一样高的回收率,因此决定在该厂建设一个强化浸出回路。显然,磨矿粒度变粗、电耗减少和化学药剂用量减少将产生经济效益和环保效益。根据格雷的介绍,在金选矿流程中增加在线浸出反应器的实例是在俄罗斯Yakutia的Nezhdanin-skoye项目采用的流程。过去的冶金试验结果表明,重选-浮选流程可回收90%以上的金,一部分产品直接送去炼金,其余部分仍以精矿产出。但是,最终金回收率低于90%。硫化矿精矿和浮选精矿细磨后采用树脂浸出工艺处理时,金的回收率分别低于90%和70%。澳大利亚的杰科公司与Ammtec公司证明,典型的炭浆法的浸出条件不适于处理这种矿石。进一步研究发现,矿石中部分矿物的劫金作用影响了金浸出率的提高,因此排除了树脂浸出法和炭浸法的可能性。但是,强化浸出条件会显著地改变金的浸出动力学。澳大利亚珀斯市的Ammtec公司的最近工作表明,用连续强化重选机组粗选,重选精矿粗磨以尽可能减少炭质的解离,一旦金解离出来就用杰科公司的强化浸出反应器浸出,因此可以提高金的回收率。石英脉金矿选矿精矿品位与回收率关系表明,90%以上的金可以富集到产率低于16%的精矿中。
52003.11 国 外 金 属 矿 选 矿 尽管矿石中含有一些劫金矿物,但强化浸出时金的浸出率仍高于90%。这些发现为以少的基建投资、低的生产费用和小的尾矿坝环境风险建设一座金回收率较高的选矿厂创造条件。根据5WordMiningEquipment6杂志2002年12月报导,Celtic资源公司最近出资120万澳元购买杰科公司的重选设备和强化浸出设备。格雷认为,环保、政治、投资者因素以及项目的规模和地理位置都要求将来有一个能替代传统全泥氰化、炭浆法、炭浸法的新方法出现。包括有金精矿生产、精矿强力氰化浸出和尾矿去毒化的工艺流程代表了金矿选矿概念的显著变化。2 美好的未来与法尔肯公司一样,尼尔森公司一直扩大间断式选矿设备的应用。该公司矿业工程经理S#沃勒尔表示,按比例放大不是拓宽EGC重选设备应用的唯一方法。/我们将为我们公司的间断式尼尔森选矿机完善付出更多的心血0。研究重点放在已获专利权的富集圆锥技术方面,特别是分选床的流态化断面、矿浆的加速和产量的提高等方面。沃勒尔补充道,正处于发展期的研发部的另一个研究领域是将加速G力或减速的G力(G为重力加速度)应用到非常规的领域中。在某些情况下,增加G力或减小G力可以取得好的选矿结果,因此,可将加速度为40~200个G的可改变G力的组件安装在间断式尼尔森选矿机(VG)上。50多个实验室试验和现场试验结果表明,在加速度高于120个G或低于50个G的条件下操作,效果提高不明显。但是,俄罗斯北部诺里尔斯克镍公司铂尾矿扫选是一个例外,在该作业中,最佳的加速度为160个G。但是,值得指出的是,该作业的给矿粒度为100%-50Lm,其中铂颗粒粒度为-20Lm。同样地,尼尔森公司继续研究连续可变排矿选矿机(CVD)在硫化金矿石、贱金属矿石、工业矿物、选煤和贵金属回收中的新用途。南非一个选矿厂安装CVD型选矿机处理淋滤型铬铁矿,以获得粗精矿,然后精矿用螺旋选矿机精选。与其它重选设备相比,CVD型选矿机不仅精矿产率小,铬回收率高,而且还可以处理黏土和矿泥含量高的矿石。据沃勒尔介绍,在CVD型选矿机获得的铬精矿产率为45%时,铬回收率达到90%以上,另外,CVD型选矿机的处理能力比螺旋选矿机高。还有一台CVD型尼尔森选矿机在加拿大北部地区应用两年,脱除滑石浮选精矿中的铁。滑石浮选精矿给到CVD型尼尔森选矿机中,得到一个高比重产品和一个低比重产品。此时,从滑石精矿中分离出高比重铁矿物,作为铁污染物抛弃。而干净的滑石是低比重产品,进入尼尔森选矿机溢流槽中。在选煤中,重选可以增加精煤产量,并且不受煤的表面性质影响。某一个实验室用CVD型选矿机对冶金级煤进行试验,获得的精煤灰分不仅达标,而且产率很高。对于1mm以下的细粒煤,精煤灰分从20%降至1216%。由于其台时处理量达到100t,而且结构紧凑,所以促使人们选择应用CVD型尼尔森选矿机。