浅谈离心力场浮选的初步探讨

【摘 要】 离心力场具有强化煤泥浮选作用，离心力场为主要分选设备-浮选旋流器和圆形浮选机。以及离，从理论上研究分析了离心力场浮选技术的先进性和缺陷，希望对离心力场浮选选设备有借鉴作用。

【关键词】 离心力场 浮选

人们对传统机械搅拌式浮选进行了大量的研究工作，取得了卓著的成果。工业试验结果表明： 离心浮选机具有浮选速度快，分选选择性好，单位容积处理能力大等优点，是实现微细矿物分选的有效设备。

1 离心力场强化浮选基本特点分析

在重力场中，力场强度的加速度g是一个定数。在离心力场中，力场强度（即离心加速度）是个变量，它与颗粒回转的线速度和回转半径有关浮选速度是矿粒粒径的函数，则可以定义这样一个粒径：即小于它的矿粒将不与气泡发生碰撞，根据这个临界斯托克斯准数和其他物理量，可以计算使惯性碰击发生的临界粒径。圆形离心浮选机属于矿浆加压、空气自吸式喷射旋流浮选机，是在入料同时负压吸入空气，在离心力场和重力场中完成浮选过程的。矿浆由矿浆分配器均匀分配到气泡发生器中，利用多点给入料可以保持浮选机内部液面比较稳定。如图1。

2 离心力场下浮选设备的浮选方式

浮选旋流器的结构主要由气泡发生器和旋流器主体2部分组成，在浮选旋流器研究的基础上，为了减少粗颗粒在离心力场作用下的脱落，提高粗颗粒的捕收效率，开始了基于离心力场和重力场作用的圆形离心式浮选机的研究。如图2所示。

圆形离心式浮选机主要包括气泡发生器、分选槽和尾矿排放器等3部分如图3所示。

两种离心式浮选机都是采用特殊设计的气泡发生器，气泡发生器为外置式，沿切线方向与分选槽连接。

3 离心力场对煤泥浮选的强化作用

3.1 离心力场的特点

现有旋流选矿设备中，离心强度变化在十余倍甚至百余倍之间lt1，使颗粒的质量力大为提高。这是旋流类选矿设备的分选动力。

3.2 离心力场中的矿化作用

大量研究表明，矿粒和气泡的相对运动速度是决定两者能否粘着的一个重要因素。且两者的相对速度越大，矿粒与气泡碰撞得就越强烈，矿粒与气泡粘着得就越好。

3.3 细颗粒在离心力场中的浮选作用

细颗粒物料浮选效率不高是泡沫浮选的一个薄弱环节。当颗粒粒度小到一定程度时，其惯性不足以使其偏离流线，因此不会和气泡发生碰撞，矿粒也就无法矿化，不能实现有效分选。图4是矿粒在接近气泡时的运动轨迹图。

3.4 离心力场对机械夹带的作用

机械夹带就是细泥被气泡―煤粒的絮团包裹而进人精矿产品的现象。在离心力场中，颗粒所受离心力与颗粒质量和泡沫层中的机械夹带离心加速度有关，煤粒所受的离心力，由于离心力的差异，使细泥和水从受包裹的絮团中甩出。所以说，离心力场可以阻碍机械夹带现象的发生。

3.5 离心力场中的浮选速度

流体流动状态以及诱导时间随颗粒粒度和速度变化的研究表明姚浮选速度常数H与力场强度E成正比。

4 结语

离心力场中浮选存在许多被制约条件，如入浮粒度上限不能太大，比较适宜细粒的浮选在离心力场中进行煤炭浮选是一项先进的技术。离心力场强化煤泥的分选效果，提高浮选速度，改善精矿中高灰细泥的夹带现象，离心力场强化煤泥浮选的结果，不仅能降低浮选矿粒的有效分选下限，而且能大幅度地提高浮选速度，缩短浮选时间。

参考文献：

[1]吕玉庭.圆形离心浮选机的研究与应用[J].煤矿机械，2002（3）.

[2]康文泽.浮选旋流器工作机理的研究[J].黑龙江矿业学院学报，2000（4）.