水力分级与选矿

日期：2016-11-23

水力分级是根据矿粒在水中沉降速度不同而将宽级别的颗粒群分成两个或多个较窄级别的筛选过程。水介质在水力分级过程中的运动形式有三种：垂直的、接近水平的和回转的运动。在垂直水流运动中，水流往往是逆着颗粒的沉降方向而向上运动，由于不同粒度的颗粒沉降速度和运动方向有所不同，沉降速度小于上升水流速度的细粒向上运动，最终成为“溢流”；沉降速度大于上升水流速度的粗粒向下沉降，最终成为沉砂或底流，从而实现了分级；在接近水平流动的水流中进行分级时，矿粒在水平方向的运动速度约等于水流速度，而在垂直方向则因粒度不同而有不同的沉降速度，粗粒因沉降速度大而沉至槽底部成为沉砂，细粒则随水流流出槽外成为溢流，实现了分级；在回转水流运动中，颗粒是按径向的运动速度差分离的，粗粒所受离心力大而分布在外层，细粒则受到水流较大的向心力而分布在内层，实现分级。

水力分级在选矿中的主要应用有：
（1）在磨矿作业中应用水力分级及时分出合格细粒，控制产品细度并减少过磨。
（2）在某些要求窄粒级入选的重选作业之前，对入选物料进行分级。
（3）对物料进行脱泥、脱水。
（4）对微细物料进行水力分析，测定物料粒度组成。
常用的分级设备有：
（1）在磨矿回路中，常用的分级设备是机械分级机（现在主要是螺旋分级机）和水力旋流器。
 
（2）在重选作业前的分级准备作业中，常用分级箱、机械搅拌式水力分级机、水冲箱等。
（3）脱泥脱水作业中常用分泥斗、水力分离机、倾斜板浓密箱等。
（4）水力分析中常用连续水析器（或称旋流水析器）

一般球磨机对自身产品粒度控制能力较弱，因此选厂常用螺旋分级机或水力旋流器与球磨机构成闭路作业。由于螺旋分级机占地面积大、维修困难等原因，因此现在选厂大多采用水力分级旋流器。在铜钼选别流程中水力分级旋流器与一段磨矿磨机、混合浮选精矿再磨磨机构成闭路循环。分级过程中物料沿着切线方向进入水力分级旋流器，并在其内部被迫作回转运动。当回转半径相同时，粒度大的物料所受离心力较大，向着设备内壁运动，最终在矿浆的外层。而粒度较小的矿粒则停留在矿浆内层。旋流器内部物料在自身重力的作用下向着沉砂口方向做螺旋运动，在锥体部分，由于旋流器横截面积的减小，内层含有细粒矿物的矿浆被迫改变流速，向上运动从溢流管排出，而处理矿物则从沉砂口排出。最终细粒物料送入后续选别作业，粗粒物料通过管道返回磨机继续研磨。
水力分级旋流器为金属矿山常用的分级设备，现在其使用正在不断的推广开来。鑫海为国内专业的旋流器提供商，其水力分级旋流器采用了耐磨橡胶部件，将设备的使用寿命延长至两年以上。