【摘要】：細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廉、環(huán)保優(yōu)點。近年來強化重力分選技術在細粒礦物選別的應用上得到迅速發(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)濟效益。強化重力分選技術的研究主要集中在入料范圍的拓展及分選技術的推廣應用上,其基礎理論研究進展緩慢,難以滿足指導實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求。論文以平均流膜厚度測試試驗為流膜發(fā)展規(guī)律研究基礎,建立了基于試驗測試方法的平均流膜厚度與轉動頻率間的數(shù)學模型;分析了旋轉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動基本動力學方程。通過特征解析方法及數(shù)值模擬解析方法完成了動力學方程的求解。通過對比特征解析、數(shù)值模擬解析及試驗測試結果,驗證了高轉速下特征解析的可靠性及數(shù)值模擬解析的準確性。通過對不同時序、不同空間位置流膜厚度的研究,得到了旋轉流膜發(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,通過對其進行動力學分析,確定了大氣壓力對分層區(qū)流膜形變的影響。通過宏觀假設分析,充分揭示流膜“凹”字型結構形變的特點。同時根據(jù)空間內流膜厚度變化規(guī)律,分析了不同轉速下分層區(qū)的流膜功能。以分選區(qū)反沖水孔結構為研究基礎,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,建立了軸向截面內徑向及軸向顆粒運動動力學方程,分別計算并獲得了徑向及軸向方向上顆粒速度及位移的表達式。基于礦物粒度組成的連續(xù)性,研究了強化重力場中石英純礦物遷移特點;分析了反沖水壓和轉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;并研究了強化重力場中的分級效應,驗證了其分級作用的低效性;設計了單元時間物料分離試驗,揭示了粒群在分選區(qū)內富集過程中的穩(wěn)定-失穩(wěn)機理�；诩毩８吡蛎好芏取⒘６冉M成的連續(xù)性,研究了強化重力場中細粒高硫煤的遷移特點;通過窄粒級物料分選試驗,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方案;以反沖水壓和轉動頻率為影響因素,分別探究其對分選空間內產(chǎn)品分布的影響規(guī)律,詳細分析了以灰分、硫分為代表性指標的細粒煤在強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、硫分等指標具有粗調功能,而轉動頻率對產(chǎn)品產(chǎn)率、灰分、硫分等指標具有微調功能。
【圖文】：

vity Separation Equipment）強化重力分選設備是近年來在細粒礦物分選領域不斷拓展的重選設備量大、分選適用范圍廣、運行穩(wěn)定等優(yōu)點[1-5]。強化重力分選設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。對檢索到的文獻進行歸納總結，按照旋轉軸方向可分為立選機和臥式離心分選機。據(jù)此分類對強化重力分選設備進行文獻綜述1 臥式離心分選機臥式離心選礦機的代表是國內的云錫式離心選礦機、逆流離心選礦機、離心選礦機、Slon 型離心選礦機。臥式離心選礦機在 20 世紀 90 年泛的應用，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：是由云錫公司于 1962～1964 年間研制成功槽類設備。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%~理鎢礦泥和微細嵌布的鐵礦石，均表現(xiàn)出了良好的料的重選設備相比，該類離心機具有結構簡單，單限低等一系列優(yōu)點[7]。礦機：云錫間斷式離心分選機在實際生產(chǎn)過程中常動作不協(xié)調及操作不正常等原因， 嚴重影響生產(chǎn)，云錫公司開發(fā)了新型連續(xù)排放離心分選機（圖 2樣，該機同樣是在離心力場內的流膜選礦設備：礦力與礦漿流膜的聯(lián)合作用下，貼在轉鼓壁上的重， 及時從精礦排出口排出成為精礦，， 因而該設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備，該機一次作業(yè)能拋除 70 %~50%的精礦，作業(yè)回收率在 46%以上[8-11]。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD94

【參考文獻】

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本文編號：2709222