礦物加工中的水力旋流器：工作原理、優勢及案例

水力旋流器是礦物加工中常用的設備，它的特點是體積小、能夠快速處理大量礦漿，在磨礦回路、脫泥和尾礦處理中應用較多。本文為您介紹水力旋流器的工作原理、設計特點，及在礦物加工領域的常見應用。

水力旋流器工作原理

水力旋流器是一種錐形裝置，通過側入口吸入礦漿。它使礦漿旋轉產生渦流。這種渦流利用離心力分離物料。細小、輕質的顆粒通過頂部的“溢流口”排出。粗重的顆粒通過底部的“底流口”排出。在礦物加工中的水力旋流器中，這種分離過程可以控制研磨粒度、清除礦泥、濃縮重組分或干燥尾礦。

水力旋流器通過側管輸送漿料。這使得漿料在錐體內部快速旋轉。旋轉形成兩股氣流：較重的外螺旋向下流動，較輕的內螺旋向上流動。進料頭、圓筒、錐體、渦流探測器和頂點等部件決定了切割尺寸(d 50)，即顆粒均勻分裂的尺寸。具體細節如下：

主要力量：離心力(來自旋轉速度)、阻力和浮力推動顆粒移動。

流動路徑：重的物質螺旋下降至頂點。輕的物質螺旋上升至溢流口。

切割尺寸調整：壓力、漿料厚度、旋風尺寸和內部零件控制分割。

掌握水力旋流器的工作原理有助于調整分裂，減少底流中的細粉，并保持磨機負荷穩定。

水力旋流器在礦物加工領域的優勢

水力旋流器在需要大批量粒度或密度分離的作業中表現出色。水力旋流器在采礦業中的主要應用包括：

研磨回路控制：將粗顆粒送回半自磨機或球磨機，并將細顆粒送往前方。

脫泥：去除影響浮選或過濾的粘土和微小顆粒。

脫水：使尾礦或中間加工流變稠，以便于處理。

預濃縮：在浮選或重力選礦之前，利用密度或形狀來升級礦石。

剝去過大尺寸：阻止大塊物體損壞下游設備。

在金礦、銅礦或其他礦產工廠中，選擇合適的旋風分離器并進行有效控制，是實現或破壞采收目標的關鍵。

水力旋流器設計特點

良好的性能取決于旋流器的形狀和運行方式。為了改進水力旋流器的設計，提高水力旋流器效率，請考慮以下幾點：

尺寸：較小的旋風分離器切割更細，但處理的泥漿較少，且需要更大的壓力。較大的旋風分離器處理量更大，但切割更粗糙。

渦流導向器：較長或較窄的導向器可以通過穩定內部漩渦來收緊分流。但如果太緊，則會堵塞溢流口。

錐形：陡錐體切割粒度較粗，底流較干。平錐體有利于精細分選。

頂部尺寸：較大的頂部允許更多底流排出，但存在細粉被錯誤輸送的風險。較小的頂部可能會使細粉過稠并堵塞。

入口形狀：光滑的入口可減少湍流、節省能源并使分裂更加干凈。

磨礦回路中的水力旋流器分級工藝

水力旋流器分級工藝可確保磨機產量達到目標。假設半自磨機/球磨機的目標是75-150微米的顆粒。如果溢流顆粒過粗，磨機負荷會下降，可能無法釋放足夠的金屬。過細，則會浪費電力，同時產生影響回收率的礦泥。帶有自動壓力和密度控制的旋風集束可保持緊密，從而確保磨機高效運行。

從粉碎到浸出：金加工中的水力旋流器

在金礦廠，金礦選礦過程中的水力旋流器負責為浸出或浮選工藝設置研磨裝置。它確保研磨顆粒的尺寸適合炭漿法 (CIP) 或炭浸法 (CIL)。這減少了化學品的使用，并提高了金的釋放率，因此吸附或電解沉積等后續工序能夠回收更多金，減少浪費。

水力旋流器應用案例

某銅金選礦廠希望提高浮選速度，從而實現更細的研磨。他們將混合尺寸的旋流器組換成了統一的250毫米旋流器組，延長了渦流探測器，并將頂點尺寸以1-2毫米為單位進行了調整。他們增加了嚴格的壓力控制(±5 kPa)和水來調節密度。以下是該水力旋流器案例研究中發生的情況：

溢流 P80 從 165 μm 下降到 140 μm，變化較小。

循環負荷穩定在 250–270%(過去在 180–320% 之間波動)。

浮選回收率上升了 1.2–1.8%，且沒有使用更多電力。

底流厚度增加 2–3%，有助于后續脫水。

這些改變在幾個月內就取得了成效，金屬產量增加，停工次數減少。

結論

在礦物加工中，水力旋流器能夠保持磨礦穩定，提高金屬回收率，并降低能源成本。選擇符合您目標的水力旋流器設計，密切關注水力旋流器的效率，并運用智能技術確保運行正常。對于金礦作業，水力旋流器在金礦加工中的應用能夠幫助您獲得更佳的浸出效果。了解水力旋流器的優缺點，以便將其應用于實際。想要獲得優質水力旋流器，請選擇鑫海旋流器——其堅固耐用，效率高、可靠性強，產量更高。