水力旋流器常見的技術(shù)參數(shù)介紹

水力旋流器是利用離心力場(chǎng)進(jìn)行兩相流體分離的有效分離設(shè)備，它是由上部筒體和下部錐體兩大部分組成的非運(yùn)動(dòng)分離設(shè)備。其原理是待礦漿以切線、漸開線或螺旋線方式由給礦管射入筒體后，介質(zhì)和顆粒的混合體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)形成離心力場(chǎng)，不同粒度、不同密度的顆粒（或液相）產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，在離心力、介質(zhì)阻力和等力場(chǎng)的作用下，粗顆粒和大密度的顆粒向周邊運(yùn)動(dòng)，通過錐形體從沉砂口排出；細(xì)顆粒和密度低的顆粒（或液相）向中心運(yùn)動(dòng)，由溢流管排出，最終實(shí)現(xiàn)固體顆粒的粗細(xì)分級(jí)和不同密度流體的分離。

在選礦實(shí)踐中，水力旋流器主要用于磨礦回路中的分級(jí)作業(yè)，尤其是在細(xì)磨的分級(jí)作業(yè)中應(yīng)用比較多；也可對(duì)礦進(jìn)行脫泥、濃縮進(jìn)行分選作業(yè)。不同的用途自然對(duì)水力旋流器的技術(shù)參數(shù)提出了不同的要求，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)、工藝操作參數(shù)、給料性質(zhì)等，且各技術(shù)參數(shù)間往往相互關(guān)聯(lián)，相互制約，不易調(diào)整和控制，這就要求我們?cè)谶x擇水力旋流器前須清楚各技術(shù)參數(shù)，有針對(duì)性地進(jìn)行選擇。

1、圓柱形筒體直徑和高度

圓柱形筒體的直徑為區(qū)分水力旋流器尺寸規(guī)格的主要標(biāo)準(zhǔn)，與其他各部件尺寸之間均有一定的比例關(guān)系。增大圓柱形筒體的直徑，可提高水力旋流器的處理能力，但同時(shí)溢流粒度會(huì)變粗，反之亦然。當(dāng)處理微細(xì)粒物料且處理量比較大時(shí)，我們可采用多臺(tái)小型旋流器并聯(lián)成組的辦法。

圓柱形筒體的高度對(duì)礦漿在旋流器中停留時(shí)間、分級(jí)效率有著顯著影響。當(dāng)溢流管插入深度一定時(shí)，增長筒體高度則延長分離時(shí)間，減少分離粒度和提高分離效率的作用，但亦有降低產(chǎn)量和增加能耗的負(fù)作用，減少筒體高度時(shí)，則會(huì)得到相反的結(jié)果。通常情況下，當(dāng)圓柱形筒體的高度為圓柱形筒體的直徑的0.6-1.0倍時(shí)，效果較好。

2、給礦口直徑

通常，給礦口直徑為旋流器直徑的0.13-0.25倍，適當(dāng)增大給礦口直徑可提高旋流器處理量，但同時(shí)分級(jí)效率會(huì)有所降低。通常，水力旋流器給礦管的斷面形狀多為圓形和矩形兩種，而且以矩形居多，其配置方式多呈長邊與旋流器軸線平行，短邊與旋流器軸線相垂直。

早期給礦管的結(jié)構(gòu)形式和與筒體的貫通方式多為切線形，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，配置方便，但流型變化突然，沿程阻力損失大，易于產(chǎn)生紊流。后來普遍采用漸開線型給礦管，具有降低能量消耗，增加生產(chǎn)能力和提高分離效率的作用。

3、溢流管直徑

溢流管多為圓形，其直徑通常為水力旋流器直徑的0.2-0.3倍，其主要作用是把分離好的溢流產(chǎn)物平穩(wěn)、恒定、連續(xù)地引出體外。增大溢流管直徑，溢流量會(huì)有所增加，但溢流粒度也會(huì)變粗，且沉砂中細(xì)粒減少而濃度提高。

4、沉砂口直徑

通常，沉砂口直徑增大，溢流量減小，溢流細(xì)度變細(xì)，而沉砂量增加、濃度變低、細(xì)度增多，但對(duì)旋流器處理量無顯影響，沉砂口直徑變小，沉砂排出量減小，溢流中會(huì)出現(xiàn)“跑粗”現(xiàn)象，若過小，會(huì)使粗粒在錐頂越積越多，以致出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。一般情況下，沉砂口直徑應(yīng)確保沉砂呈傘狀排出，夾角為20°-30°比較理想。沉砂口直徑通常為溢流管直徑的0.07-0.1倍。

5、溢流管插入深度

若溢流管插入過淺，則短路流量增加、分離時(shí)間縮短、溢流產(chǎn)物中粗粒級(jí)含量增加、沉砂產(chǎn)物中細(xì)粒級(jí)含量上升分級(jí)（離）效率下降；若溢流管插入過深，底部粗粒級(jí)會(huì)進(jìn)入溢流，降低水力旋流器的分級(jí)效率。一般情況下，溢流管插入深度應(yīng)為圓柱筒體高度的0.5-0.8倍。

6、圓柱形筒體的錐角

增大圓柱形筒體錐角會(huì)減小旋流器的高度，而增大礦漿的平均徑向流速。同時(shí)，由于錐體的阻流作用增大，礦漿向上的流速也會(huì)增大，從而導(dǎo)致溢流粒度變粗。因此，在分離粗粒度顆粒時(shí)，建議采用大錐角（30°-60°）；在分離細(xì)粒度顆粒時(shí)，建議采用小錐角（15°-30°）；在脫泥時(shí)則采用更小的錐角（10°-15°）。

7、給礦壓力

給礦壓力對(duì)旋流器處理量和分離粒度有著直接影響。通常，給礦壓力應(yīng)保持為49-157kPa。增大給礦壓力可降低分級(jí)粒度，提高處理量，但同時(shí)也會(huì)顯著增加動(dòng)力消耗和旋流器磨損。當(dāng)正常工作時(shí)，水力旋流器的給礦壓力應(yīng)保持一個(gè)穩(wěn)定數(shù)值。

8、礦漿性質(zhì)

礦漿性質(zhì)主要包括密度、粒度和礦漿濃度。相同礦漿濃度情況下，礦石密度越大，分級(jí)粒度就越細(xì)。當(dāng)?shù)V漿濃度較大、含泥量較高時(shí)，礦漿的黏度和密度也會(huì)隨之增大，這就增加了粒度的運(yùn)動(dòng)阻力，使得分級(jí)粒度變粗。反之亦然。理想的礦漿濃度應(yīng)根據(jù)具體生產(chǎn)情況由選礦試驗(yàn)來確定。

綜上可知，水力旋流器操作人員在使用旋流器過程中可通過調(diào)整礦漿壓力大小、改變沉砂口直徑、礦漿濃度、錐體角度、給礦管及溢流管的尺寸和物料粒度組成來及時(shí)調(diào)整操作。此外，在選擇水力旋流器時(shí)，建議從專業(yè)、正規(guī)旋流器廠家購買，結(jié)合自身的實(shí)際生產(chǎn)情況，咨詢專業(yè)旋流器技術(shù)人員，爭取實(shí)現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)效益雙贏。