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1、第6期黄金第19卷1998年6月GOLD·41·STL型水套式离心选矿机的研制与应用韩新建田宝国李世桢秦立起(冶金工业部长春黄金研究院)【摘要】STL型水套式离心选矿机是一种新型重选设备。主要特点是在离心机中加入一水套结构及施加反冲压力水,有效地解决了矿层板结现象,提高了选矿回收率。文中对分选原理、设备工作原理及其构造分别进行了论述,并对砂金、岩金选矿试验结果及在工业生产中应用情况均有介绍。实践证明,该机的研制和应用是非常成功的,可大幅度地提高单体细粒金回收率。关键词水套重选矿层板结反冲水单体金为了评价这
2、种设备是否能够在现有的重选工艺1引言流程中得到成功的应用,1988～1993年期间,先后离心选矿设备用来选金已有七十多年历史,到研制出试验室型STL19型、工业生产型STL30型、目前为止,在世界各国已研制出几十种不同型号的STL60型样机,并于1993～1995年期间分别进行离心选矿设备,每种型号都有许多改进型。但这些了工业性试验,取得了满意的效果。目前,已有50设备多数在较低离心力倍数下工作,主要以回收中、多台STL型水套式离心选矿机,在国内外近40家粗粒金为主,对细粒金的回收效果不够理想。另外,岩金
3、和砂金矿应用于生产,取得了很好的经济效益。这些设备都是间断作业,连续作业时间很短,给生产2主要分选原理及主要参数的选择操作和设备配置带来一定困难。近年来,尽管许多国家在这方面做了大量的工作,但还远远满足不了在重力场中,决定力场强度的加速度g基本为生产的需要,尤其是岩金矿中单体金的回收,目前还定值,因而使微细粒金的沉降速度受到限制,设备生没有研制出更有效的设备。产能力也难以提高。为了强化选别过程,近数十年该离心选矿机是本文作者以加拿大人Byron来,利用回转流产生的惯性离心力,来提高运动速度V.knelso
4、n发明的(KnelsonConcentrator)尼尔森选获得了广泛应用。在同步运动的回转流中,颗粒获矿机为基础,结合我国国情而研制的一种新型的离得的惯性离心加速度a与流体受到的向心加速度心选矿设备。STL型水套式离心选矿机是一种新方向相反,数值相等:2型重选设备。它在在利用传统离心选矿机的选矿原2va=ωr=(1)r理的同时,又别具特色的在选矿部件内表面施加反式中:ω———颗粒回转运动的角速度(rad/s);冲压力水,以克服传统离心选矿机在选矿过程中,由r———颗粒的回转半径(m);于矿层板结,导致选矿
5、回收率下降的缺陷。这一新v———颗粒回转圆上的切向速度(m/s)。特点是通过在离心机中加入一水套的特殊方式来实离心加速度与重力加速度的比值称为离心强度:现的。2ω为了证明这种设备的分选效果,于1988年长春i=倍(2)r黄金研究院,利用STL19型水套式离心选矿机,对目前,在回转流选矿设备中,离心强度变化在十多种不同的矿样,进行不同条件的选矿试验。余倍到几百倍之间,颗料的质量力大为提高,因此,选矿试验证明,入选粒度在小于4mm的砂金[1]矿,金回收率可达93%以上;入选粒度小于2.5mm显著地加快了微细颗
6、粒的分选过程。的砂金矿,金回收率可达到99%以上;特别是选别在STL型水套式离心选矿机中,可以产生很大岩金矿中的单体金,在磨矿粒度0.074mm占65%的加速作用力来克服水力动力学状态,从而提高细时,单体金的回收率可达到98%以上;对于小于粒金的回收率。通过选矿试验结果得出,离心强度0.04mm单体金,回收率可达97%。i=60为选矿指标最好。根据公式(2)可以计算该选矿机的工作转数即:收稿日期1998-02-202韩新建长春市南湖大路54号130012ωr=60g(3)·42·黄金工作转数n经公式(3)
7、整理后可得下式:其中R为选矿部件的大端半径。(6)和(7)式60g×900都是液面高度y关于旋转半径r的抛物线方程,说n=2(4)πr明液面是对称于旋转轴的旋转抛物面。抛物面的张式中:n———工作转数(r/min);口大小及凹陷程度决定于旋转角速度ω。这里说明22g———重力加速度(9.8m/s);-1ω的是tgr为选矿部件的排矿堰部的角度,即排r———离心机转筒内半径(m)。g出角。为了使矿粒不在选矿部件内堆积住,STL型在STL型水套式离心选矿机工作时,矿浆在选水套式离心选矿机的选矿部件的半锥角为φ=
8、15°,矿部件中,液体质点受两种质量力:其中一个是重力通过式(5)计算证明,计算出的锥角φ小于选矿部G=mg,方向为垂直向下;另一个是离心惯性力C2件的半锥角φ=15°,因此,矿粒不会在选矿部件内=mωr,方向为水平向外。在这两个质量力的作堆积。选矿机转筒上矿流旋涡面和排矿堰部的角度用下,液面变成中心低、周围高的旋转曲面。在液面[3]如图2所示。任取一质点M,对质点M建立沿液面倾斜方向的平衡过程。图1液面上流体质点的受力分析2
