选矿过程中水力旋流器溢流粒度分布软测量研究

水力旋流器溢流粒度是衡量其工作状况的一个重要参数。根据水力旋流器分级理论,利用神经网络等智能学习方法,选择合适的辅助变量构成了软传感器,以实现水力旋流器溢流粒度的在线实时测量。同时,利用现场数据检验软传感器测量精度,验证了方法的可行性与实用性。     

水力旋流器产品粒度软传感器的开发

本文介绍了一种利用数学模型预测水力旋流器溢流产品粒度的方法。这种模型利用水力旋流器给料速度和密度以及水力旋流器溢流密度来计算所要求的粒度。研究了不同的模拟方法。简单的线性模型与神经网络和不同的非线性模型作了比较。对建立适用的校准方法给予了特别注意。探索了误差分析和检测,结果得到一种耐用的软传感器,可以在工厂条件下准确地预测水力旋流器的产品粒度。　　译自《ＣＩＭＢｕｌｌｅｔｉｎ》19996,Ｖｏｌ.92,Ｎｏ.1031,Ｐ74水力旋流器产品粒度软传感器的开发     

水力旋流器的结构参数对凡口铅锌矿分级性能的影响

以自制的水力旋流器对广东凡口铅锌矿进行了分级试验, 考察了旋流器沉砂口直径、溢流口直径和溢流管插入深度等结构参数对分级粒度的影响, 确定了最佳结构参数。用拉苏莫夫法对试验结果进行了分级粒度的分配计算,并将实际分级粒度与最大切向速度轨迹面法计算的理论值进行了对比分析, 发现两者存在一定的偏差, 表明拉苏莫夫法需要进行一定程度的修正之后才能适用于凡口铅锌矿。     

循环负荷和分级过程对磨机生产率的影响

分析了循环负荷和分级过程对磨机生产率的影响；指出了水力旋流器较之机械分级机更具有优点，这就保证了溢流粒度的稳定性，水力旋流器还具有分选的选择性。     

优化旋流器参数提高磁选厂生产能力的工业试验

介绍了鞍钢大孤山选矿厂采用优化水力旋流器主要参数提高生产能力的工业试验结果.工业试验研究结果表明,大孤山磁选车间水力旋流器参数优化后,一段水力旋流器溢流粒度平均为61.50%-200目,比优化前提高了8.33个百分点;二段水力旋流器溢流粒度平均为90.08%-200目,比优化前提高3.58个百分点;一段球磨机台时处理能力由原来的128 t提高至132 t.     

循环负荷和分级过程对磨机生产率的影响

分析了循环负荷和分级过程对磨机生产率的影响，指出水力旋流器较之机械分级机更具有优点，这就保证了溢流粒度的稳定性，水力旋流器还具有分选的选择性。     

快速确定水力旋流器分离粒度的方法

在选矿厂,快速确定水力旋流器的分离粒度是必要的。本文采用直径为10cm的水力旋流器,对白砂物料进行了分级试验,研究了物料的沉砂含量和校正分离粒度d_(50)之间的相互关系。试验中,对于旋流器的沉砂口直径、溢流管直径、给料的固体含量和溢流管长度在较大范围内进行了研究,并导出了一个简单可靠的沉砂固体含量和d_(50)之间的关系式,预测数据和试验结果十分吻合。     

新型双溢流水力旋流器分级试验研究

为了解决传统水力分级旋流器结构缺陷导致的短路流污染产品的问题,设计了一种新型双溢流水力旋流器,并搭建了试验平台。试验结果表明,双溢流水力旋流器的结构设计实现了双溢流、产出三种粒度级物料的设计目标,在入料0.045 mm粒级含量为62.25%的条件下,内溢流产物均0.045 mm,外溢流产物中0.045 mm粒级89.23%,底流产物中0.045 mm粒级25.24%。     

大直径水力旋流器工作的研究

提高分级能力的方向之一是使用大直径的水力旋流器。在向大直径水力旋流器过渡时,最重要的要求是取得给定的参数:溢流粒度、分级效率和沉砂的固相浓度,后者可决定磨机工作效率。若已知累计的给矿粒度的特性γ(α)和溢流中粒度分布较窄的物料的回收率与待回收物料粒度的关系E(α)时(水力旋流器的分级特性),则分级过程的效率η为:     

溢流管外壁环形齿对旋流器的影响分析

增加溢流管外壁环形齿结构是抑制水力旋流器溢流跑粗的一种手段。为了研究环形齿结构对水力旋流器流场的影响,通过建立水力旋流器的3D模型,并利用Fluent软件进行数值模拟,最后从压力、速度、颗粒运动3个方面进行分析。根据分析结果,环形齿结构在抑制溢流跑粗的同时,会降低旋流器内部流体的压力及速度,并增加分开粒径,对旋流器的分离工作不利,需要通过其他手段克服。     

Grinding capacity enhancement by solid concentration control of hydrocyclone underflow

A control strategy to increase the mineral feed tonnage in grinding operations was developed and evaluated in an industrial mill. The control strategy maximizes the solid concentration at the hydrocyclone underflow discharge while keeping the particle size constant. The manipulated variables are the set-points of the fresh solids rate controller and the sump water flowrate controller. The system was tested in two grinding circuits at El Teniente Division, Codelco-Chile. Results showed a 5–12.5% increase in treatment capacity while the product size at the hydrocyclone overflow was kept under control (25%+150 μm). Alternatively, the extra capacity generated by the optimizing control strategy can be used to shutdown some of the grinding circuits without losing the actual plant capacity. Also, the dynamic response of the grinding circuit was characterized for open loop step changes in fresh mineral rate and sump water flowrate.     

Volume split control of a hydrocyclone group

Experience obtained with a new hydrocyclone control system is reported. As command variable of the control serves an optical sensor detecting the underflow shape (rope or spray). These signals are transmitted to the computer and the control loop is completed with the pump power input, pressure in the feed and in the overflow. A volume split control of the hydrocyclone is performed by regulation of the overflow using a control valve. Groups of hydrocyclones can be controlled by installing only one control valve in a collecting pipe of all overflows. This control system stabilizes the separation at the transition point between spray and rope discharge at the cyclone underflow which in most cases is the operational optimum. One of the first applications was the regeneration of bentonite suspensions in tunnel driving. Since excavation of the material is discontinuous the solids content of the hydrocyclone feed varies over a wide range. By controlling the 150 mm hydrocyclone group it was possible to compensate for feed fluctuations and to stabilize the separation.     

双溢流管旋流器分离性能的数值模拟与试验研究

针对普通溢流管旋流器难以得到细粒径、窄粒级产品等难题,提出一种双溢流管旋流器,利用CFD数值模拟软件,对比分析普通旋流器和双溢流管旋流器内部流场和分离性能。模拟结果表明:双溢流管旋流器内流体的切向速度增大,轴向速度和径向速度减小,分离得到的内溢流产品明显细于普通溢流。试验结果表明,对中位粒径为39.8μm的进料,经双溢流管旋流器一次分级后得到中位粒径分别为61μm、16μm和24μm的3种窄粒级产品,针对-45μm颗粒,双溢流管旋流器的综合分级效率较普通旋流器提高了1.26%,分级效果更好。     

四川某选厂球磨分级自动控制系统

为四川某矿业集团选矿厂设计了球磨分级自动控制系统。在一段球磨分级过程中,通过检测球磨机负荷和螺旋分级机的溢流浓度,采用串级PID控制,实现对新给矿量和溢流浓度的控制,从而间接控制磨矿浓度和螺旋分级机的溢流粒度。在二段磨矿的旋流器给矿泵池,使用超声波液位计和核子密度计分别检测泵池液位和矿浆浓度,并对其进行控制,使旋流器有较好的工况。同时用计算机进行实时监控,显示各重要数据和设备状态及报警等。详细说明了各参数的控制方案和整体设计思路。     

单、双溢流管旋流器流场特征及分离性能研究

普通旋流器完成一次分级只能得到细颗粒的溢流和粗颗粒的底流,无法实现窄粒级精细分级要求。为了使一次分级可以获得多个细粒径、窄粒级产品,提出了一种双溢流管旋流器,为探明旋流器内流场特 征及分离性能,采用数值模拟和试验研究对比研究了双溢流管旋流器和普通单溢流管旋流器内速度场、压力场、粒度场及分离性能。数值模拟结果表明：具有双溢流管结构的旋流器经过一次分离可以获取内溢流、外 溢流和底流3种粒级产品。相比于单溢流管旋流器,双溢流管旋流器的切向速度和内部静压力更大;径向速度、轴向速度和湍动能更小,说明双溢流管旋流器可以强化分离过程,有利于分离性能的提高。试验验证结果 表明：相较于单溢流管旋流器,双溢流管旋流器底流浓度降低了8.3个百分点,底流产率增大了3.25个百分点,内外溢流产品中-45 μm的颗粒累积含量增加了1.15个百分点,综合分级效率提高了1.26个百分点。研究 结果可为多产品窄粒级旋流分离装备及工艺的研发提供一定的参考。     

改进型充气水力旋流器无因次准数分析与研究

本文对改进型充气水力旋流器用以控制细磨回路中大密度有用矿物过磨时其主要结构参数及操作参数对分离性能的影响进行了研究，为了减少分析的复杂性，本文引入了无因次分析方法。文中主要分析和研究了两个重要无因次准数──溢流口面积与底流口面积之比的无因次面积和充气量与进料流量之比的无因次流量。本研究结果有利于充气水力旋流器的进一步放大研究。     

一段磨矿分级应用水力旋流器的研究与实践

通过在2座大型选矿厂一段磨矿作业用水力旋流器取代螺旋分级机的研究与实践表明，球磨机排矿在给入水力旋流器之前不增设除渣系统仍可以保证水力旋流器的稳定运转。水力旋流器的分级效果与矿石的可磨性质有重要关系，对于易磨物料，其分级效果明显优于螺旋分级机；而对于硬度高、难磨物料，其溢流细度的稳定性略低于螺旋分级机。在一段磨矿产品即为最终磨矿产品的情况下，须设置简易的控制分级以筛除混入水力旋流器溢流中的少量粗大颗粒，确保稳定合格精矿产品的产出。     

筛孔型溢流管旋流器分离性能研究

旋流器在分离过程中由于短路流的存在造成溢流跑粗现象,针对此问题提出一种筛孔型溢流管旋流器,并进行数值模拟和试验研究。结果表明：与圆柱型溢流管相比,筛孔型溢流管结构可延长颗粒在旋流器内的分离时间,使短路流重新进入外旋流进行充分分离,减少溢流跑粗现象。对比试验结果表明,与圆柱型溢流管旋流器相比较,采用筛孔型溢流管分离效率显著提高,-25 μm分级质效率由47.59%提高到58.00%,分级量效率由48.74%提高到60.08%,溢流产物更细,粗颗粒减少,溢流跑粗现象得到有效改善;随着溢流管开孔率增大,溢流产率提高,溢流和底流产品粒度均有变粗的趋势。