旋流器的工作原理

　作為離心力與重力復合力場的典型設(shè)備,因其結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、安裝操作方便、運行成本低等優(yōu)點而被廣泛地用于諸多領(lǐng)域。[1]

　旋流器的基本原理是將具有一定密度差的液-液、液-固、液-氣等兩相或多相混合物在離心力的作用下進行分離。將混合液以一定的壓力切向進入旋流器，在圓柱腔內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)流場?；旌衔镏忻芏却蟮慕M分在旋流場的作用下同時沿軸向向下運動，沿徑向向外運動，在到達錐體段沿器壁向下運動，并由底流口排出，這樣就形成了外旋渦流場；密度小的組分向中心軸線方向運動，并在軸線中心形成一向上運動的內(nèi)渦旋，然后由溢流口排出，這樣就達到了兩相分離的目的。[2]

　發(fā)展史編輯

　水力旋流器自20世紀80年代末開始在國內(nèi)出現(xiàn),是一種離心分離裝置,是利用不互溶介質(zhì)間的密度差而進行離心分離的。在20世紀60年代旋流器發(fā)展成為主要的處理設(shè)備,用于礦砂的篩選及分級等。[3]

　水力旋流器的用途也由主要進行固-液分離擴展到不互溶介質(zhì)的液-液分離、液-液-固分離及氣-液-固三相分離等。我國許多油田也在積極地進行水力旋流器的試驗與應用于采油廢水的固液分離和油水分離的研究,并已顯示出良好的前景。[4]

　主要類型編輯

　按照施工工段分為一段分級旋流器、二段分級旋流器。

　按照功能分為分級旋流器、脫水旋流器、脫泥旋流器、除渣旋流器、濃縮旋流器、尾礦干排專用旋流器。

　一段分級旋流器

　一段分級旋流器廣泛用于單系列日處理量500噸以上的各種金屬礦、非金屬礦選廠，與一段球磨機構(gòu)成閉路磨礦分級循環(huán)。旋流器根據(jù)不同的處理能力，既可單臺布置，也可成組配置。在較高的給礦濃度情況下，具有較高的分級效率和較細的溢流細度，溢流產(chǎn)品力促均勻，分機效率比常用的螺旋分級機高出5-10%，有利于磨機利用系數(shù)的提高。

?。?）大椎角旋流器

　旋流器的椎角較大，直至180度（又稱平地旋流器），適于處理濃度高、礦物比重大，溢流細度要求-200目60%以下的場合，尤其適于階段磨選流程的鐵礦一段磨礦。這種結(jié)構(gòu)的旋流器具有溢流粒度均勻、溢流產(chǎn)品過磨現(xiàn)象輕、底流產(chǎn)率可大幅調(diào)整而不影響旋流器的正常工作等一系列優(yōu)點，與產(chǎn)同旋流器相比，可提高一段磨礦處理量10-25%。

　（2）一段高細度分級旋流器

　適用于一段磨礦要求磨礦細度-200目80%以上的場合。由于分級粒度細，普通結(jié)構(gòu)旋流器即使達到要求的分級粒度，分級效率也會大幅下降，返砂量增大，磨機新給礦量低。一段高細度分級旋流器通過結(jié)構(gòu)的改變，降低溢流跑粗和底流夾細程度，在獲得較高溢流細度的同時，保持高的分級效率。

　二段分級旋流器

　二段分級旋流器廣泛使用在各種金屬礦、非金屬礦的二段檢查，控制分級。旋流器的規(guī)格自75mm至660mm,可適用不同處理量、對磨砂細度不同要求的選廠。旋流器采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可使二段旋流器的溢流細度自-200目75%至95%之間任意選擇和調(diào)整。

　JY系列旋流器是我公司在吸收、消化美國Krebs旋流器分級技術(shù)上研發(fā)生產(chǎn)的新一代高效分級旋流器。該系列旋流器具有分級效率和分級精度高，單臺處理能力大（單臺處理能力4-550m3/h），使用壽命長的優(yōu)點，已在國內(nèi)幾百家金屬礦和非金屬礦的磨礦分級作業(yè)中得到成功應用。

　脫水旋流器

　脫水旋流器主要用于各種礦物漿液的脫水作業(yè)。根據(jù)不同的物料特性，不同的生產(chǎn)安裝環(huán)境，采用不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有壓降低，處理量大、脫水效率高的優(yōu)點。應用于某尾礦再選制漿脫水作業(yè)中，在給礦濃度5 - 12%， -200目含量75%的情況下，旋流器的溢流平均濃度控制在1.5%以下，在達到了有效脫水目的的情況下，避免了有用礦物的流失。在某硅砂的脫水作業(yè)應用中，脫水旋流器的溢流濃度達到了0.5%以下，并且溢流脫出的幾乎是不合格的細泥，達到脫水和脫泥的雙重效果，旋流器溢流水經(jīng)沉降后，重新利用，節(jié)省成本。

　脫泥旋流器

　高效脫泥旋流器主要用于各種金屬礦、非金屬礦漿的脫泥作業(yè)。高效脫泥旋流器在吸收國外優(yōu)秀成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)過幾年的實踐，確定高效脫泥旋流器的主要構(gòu)件的比例及協(xié)調(diào)性，設(shè)計生產(chǎn)的高效脫泥旋流器具有脫泥效率高，有用礦物損失少，節(jié)省用戶成本，提高生產(chǎn)效率的優(yōu)點。案例：某硅砂礦丟棄的尾礦種泥質(zhì)礦物占12.7%，細度-325目占39.3%，泥質(zhì)礦物幾乎全部貯存-325目級別中。

　除渣旋流器

　除渣旋流器：應用于電廠濕法脫硫、石灰制漿、原油除渣、自來水除砂、污水處理等作業(yè)中，可有效去除漿液中的粗砂、金屬等顆粒雜物，具有渣物去除效率高，有用漿液損失少等優(yōu)點。

　濃縮旋流器

　高效濃縮旋流器常與濃密機、過濾機等配合使用，應用于各種礦物過濾前的濃縮，礦物細磨浮選、金的礦漿氰化等之前的濃縮準備作業(yè)，以及尾礦的高濃度輸送等作業(yè)中，實現(xiàn)礦漿的濃縮。

　高效濃縮旋流器很少單獨使用，常與其他設(shè)備相結(jié)合使用，濃縮旋流器可根據(jù)客戶要求及上下游作業(yè)的具體情況進行結(jié)構(gòu)和安裝方面的調(diào)整，達到使用效果的較優(yōu)化，同時旋流器利用的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，可在較低的溢流濃度的前提下，產(chǎn)生較高的底流濃度，提高生產(chǎn)效率，減少支出，節(jié)省成本。

　尾礦干排旋流器

　◆工藝特色

　■尾礦由筑壩式排放改為堆土場排放,取消了尾礦庫和庫容水，避免了潰壩、漫壩、垮壩等事故的發(fā)生,提高了安全性。

　■經(jīng)濟性高，降低了投資成本,節(jié)約了征地費用,縮短建設(shè)周期，維護運營費用低廉

　■達到廢水的,為社會節(jié)約大量水資源,為企業(yè)節(jié)省大量資金。

　■尾礦干堆處理技術(shù)解決方案,既可圍堰造田植樹,又可回填礦坑和塌陷區(qū),實現(xiàn)資源開發(fā)和環(huán)境保護雙豐收。

　■管理簡單,易于操作,應用面廣,適用于各種粒度和濃度尾礦的濃縮干排。

　◆應用設(shè)備示例

　■高效濃縮旋流器------尾礦干排系統(tǒng)的核心

　高效濃縮旋流器與濃密機、脫水篩組合，可以高效完成濃縮與脫水工藝。經(jīng)旋流器濃縮脫水后，底流濃度的提高為脫水篩作業(yè)創(chuàng)造了良好的條件，可大幅度提高脫水篩產(chǎn)能，溢流濃度的降低可有效減輕濃密機的負荷。利用的結(jié)構(gòu)設(shè)計，廣泛應用于各類選礦廠，在鐵礦中，即使給礦濃度在8%左右，底流濃度依然能保持70%以上，產(chǎn)率在75%以上。