水力分級與選礦

日期：2016-11-23

水力分級是根據礦粒在水中沉降速度不同而將寬級別的顆粒群分成兩個或多個較窄級別的篩選過程。水介質在水力分級過程中的運動形式有三種：垂直的、接近水平的和回轉的運動。在垂直水流運動中，水流往往是逆著顆粒的沉降方向而向上運動，由于不同粒度的顆粒沉降速度和運動方向有所不同，沉降速度小于上升水流速度的細粒向上運動，最終成為“溢流”；沉降速度大于上升水流速度的粗粒向下沉降，最終成為沉砂或底流，從而實現了分級；在接近水平流動的水流中進行分級時，礦粒在水平方向的運動速度約等于水流速度，而在垂直方向則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為沉砂，細粒則隨水流流出槽外成為溢流，實現了分級；在回轉水流運動中，顆粒是按徑向的運動速度差分離的，粗粒所受離心力大而分布在外層，細粒則受到水流較大的向心力而分布在內層，實現分級。

水力分級在選礦中的主要應用有：
（1）在磨礦作業中應用水力分級及時分出合格細粒，控制產品細度并減少過磨。
（2）在某些要求窄粒級入選的重選作業之前，對入選物料進行分級。
（3）對物料進行脫泥、脫水。
（4）對微細物料進行水力分析，測定物料粒度組成。
常用的分級設備有：
（1）在磨礦回路中，常用的分級設備是機械分級機（現在主要是螺旋分級機）和水力旋流器。
 
（2）在重選作業前的分級準備作業中，常用分級箱、機械攪拌式水力分級機、水沖箱等。
（3）脫泥脫水作業中常用分泥斗、水力分離機、傾斜板濃密箱等。
（4）水力分析中常用連續水析器（或稱旋流水析器）

一般球磨機對自身產品粒度控制能力較弱，因此選廠常用螺旋分級機或水力旋流器與球磨機構成閉路作業。由于螺旋分級機占地面積大、維修困難等原因，因此現在選廠大多采用水力分級旋流器。在銅鉬選別流程中水力分級旋流器與一段磨礦磨機、混合浮選精礦再磨磨機構成閉路循環。分級過程中物料沿著切線方向進入水力分級旋流器，并在其內部被迫作回轉運動。當回轉半徑相同時，粒度大的物料所受離心力較大，向著設備內壁運動，最終在礦漿的外層。而粒度較小的礦粒則停留在礦漿內層。旋流器內部物料在自身重力的作用下向著沉砂口方向做螺旋運動，在錐體部分，由于旋流器橫截面積的減小，內層含有細粒礦物的礦漿被迫改變流速，向上運動從溢流管排出，而處理礦物則從沉砂口排出。最終細粒物料送入后續選別作業，粗粒物料通過管道返回磨機繼續研磨。
水力分級旋流器為金屬礦山常用的分級設備，現在其使用正在不斷的推廣開來。鑫海為國內專業的旋流器提供商，其水力分級旋流器采用了耐磨橡膠部件，將設備的使用壽命延長至兩年以上。