【摘要】：細(xì)粒含量的不斷增加為礦物的有效分選帶來了巨大的挑戰(zhàn)。重選有著其它選礦方法不可比擬的價(jià)廉、環(huán)保優(yōu)點(diǎn)。近年來強(qiáng)化重力分選技術(shù)在細(xì)粒礦物選別的應(yīng)用上得到迅速發(fā)展,將入選礦物的粒度下限不斷下探,極大地提高了礦物分選精度和有用礦物的產(chǎn)率,增加了經(jīng)濟(jì)效益。強(qiáng)化重力分選技術(shù)的研究主要集中在入料范圍的拓展及分選技術(shù)的推廣應(yīng)用上,其基礎(chǔ)理論研究進(jìn)展緩慢,難以滿足指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求。論文以平均流膜厚度測試試驗(yàn)為流膜發(fā)展規(guī)律研究基礎(chǔ),建立了基于試驗(yàn)測試方法的平均流膜厚度與轉(zhuǎn)動頻率間的數(shù)學(xué)模型;分析了旋轉(zhuǎn)流膜的基本受力情況,借助N-S方程及連續(xù)性方程建立了流膜運(yùn)動基本動力學(xué)方程。通過特征解析方法及數(shù)值模擬解析方法完成了動力學(xué)方程的求解。通過對比特征解析、數(shù)值模擬解析及試驗(yàn)測試結(jié)果,驗(yàn)證了高轉(zhuǎn)速下特征解析的可靠性及數(shù)值模擬解析的準(zhǔn)確性。通過對不同時(shí)序、不同空間位置流膜厚度的研究,得到了旋轉(zhuǎn)流膜發(fā)展的四個主要階段:流體充填階段、流膜產(chǎn)生階段、流膜發(fā)展及流膜穩(wěn)定階段。以整體流膜為研究對象,通過對其進(jìn)行動力學(xué)分析,確定了大氣壓力對分層區(qū)流膜形變的影響。通過宏觀假設(shè)分析,充分揭示流膜“凹”字型結(jié)構(gòu)形變的特點(diǎn)。同時(shí)根據(jù)空間內(nèi)流膜厚度變化規(guī)律,分析了不同轉(zhuǎn)速下分層區(qū)的流膜功能。以分選區(qū)反沖水孔結(jié)構(gòu)為研究基礎(chǔ),明確了分選區(qū)流場的流體來源;引入了圓形紊動射流的流場分析方法,建立了分選區(qū)流體基本動力學(xué)方程,研究了分選區(qū)流場及軸向、徑向速度分布特性。分析并對比了分選區(qū)顆粒的受力情況,建立了軸向截面內(nèi)徑向及軸向顆粒運(yùn)動動力學(xué)方程,分別計(jì)算并獲得了徑向及軸向方向上顆粒速度及位移的表達(dá)式�；诘V物粒度組成的連續(xù)性,研究了強(qiáng)化重力場中石英純礦物遷移特點(diǎn);分析了反沖水壓和轉(zhuǎn)動頻率對各粒級物料在溢流和底流中的富集狀態(tài)的影響規(guī)律,相對于粗粒級物料顯著的遷移特性,0.074-0.045mm及-0.045mm粒級物料在整個分選過程中起到干擾錯配的作用;明確了石英物料在分選空間內(nèi)遷移的三個階段:物料沉積、物料分選及物料滯留階段;并研究了強(qiáng)化重力場中的分級效應(yīng),驗(yàn)證了其分級作用的低效性;設(shè)計(jì)了單元時(shí)間物料分離試驗(yàn),揭示了粒群在分選區(qū)內(nèi)富集過程中的穩(wěn)定-失穩(wěn)機(jī)理。基于細(xì)粒高硫煤密度、粒度組成的連續(xù)性,研究了強(qiáng)化重力場中細(xì)粒高硫煤的遷移特點(diǎn);通過窄粒級物料分選試驗(yàn),明確了適合Falcon分選的粒度范圍,據(jù)此確定了磨礦-濕篩-離心重選的基本試驗(yàn)方案;以反沖水壓和轉(zhuǎn)動頻率為影響因素,分別探究其對分選空間內(nèi)產(chǎn)品分布的影響規(guī)律,詳細(xì)分析了以灰分、硫分為代表性指標(biāo)的細(xì)粒煤在強(qiáng)化重力場中的遷移規(guī)律;確定了反沖水壓對產(chǎn)品產(chǎn)率、灰分、硫分等指標(biāo)具有粗調(diào)功能,而轉(zhuǎn)動頻率對產(chǎn)品產(chǎn)率、灰分、硫分等指標(biāo)具有微調(diào)功能。
【圖文】：

vity Separation Equipment）強(qiáng)化重力分選設(shè)備是近年來在細(xì)粒礦物分選領(lǐng)域不斷拓展的重選設(shè)備量大、分選適用范圍廣、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)[1-5]。強(qiáng)化重力分選設(shè)備一般由提供離心場，或輔以徑向水流創(chuàng)造松散分層環(huán)境，使被分選礦物在其中、有效分離。對檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，按照旋轉(zhuǎn)軸方向可分為立選機(jī)和臥式離心分選機(jī)。據(jù)此分類對強(qiáng)化重力分選設(shè)備進(jìn)行文獻(xiàn)綜述1 臥式離心分選機(jī)臥式離心選礦機(jī)的代表是國內(nèi)的云錫式離心選礦機(jī)、逆流離心選礦機(jī)、離心選礦機(jī)、Slon 型離心選礦機(jī)。臥式離心選礦機(jī)在 20 世紀(jì) 90 年泛的應(yīng)用，但由于富集比低、耗水量大、不能連續(xù)作業(yè)及自動化程度低制了其發(fā)展[6]。云錫式間斷式離心選礦機(jī)：是由云錫公司于 1962～1964 年間研制成功槽類設(shè)備。其最早用來取代自動溜槽和云錫翻床選別錫礦泥，獲得了良。

-0.074mm 含量為 91.6%的尾礦泥進(jìn)行分選品位 3.5%~3.8%，富礦比 8~9 倍，錫回收率 59%~ 9.36%~9.89%，富礦比 21~22 倍，錫回收率 40%~理鎢礦泥和微細(xì)嵌布的鐵礦石，均表現(xiàn)出了良好的料的重選設(shè)備相比，該類離心機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，單限低等一系列優(yōu)點(diǎn)[7]。礦機(jī)：云錫間斷式離心分選機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)過程中常動作不協(xié)調(diào)及操作不正常等原因， 嚴(yán)重影響生產(chǎn)，云錫公司開發(fā)了新型連續(xù)排放離心分選機(jī)（圖 2樣，該機(jī)同樣是在離心力場內(nèi)的流膜選礦設(shè)備：礦力與礦漿流膜的聯(lián)合作用下，貼在轉(zhuǎn)鼓壁上的重， 及時(shí)從精礦排出口排出成為精礦，， 因而該設(shè)備精礦從礦流相反的方向排出，故稱為逆流連續(xù)排礦作為一次粗選類設(shè)備，該機(jī)一次作業(yè)能拋除 70 %~50%的精礦，作業(yè)回收率在 46%以上[8-11]。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2709222