选矿学2 重力选矿 习题及答案(3)

2019-06-17 12:19

2、简述干涉沉降影响的附加因素?

答:(1)颗粒沉降时与介质的相对速度增大。 (2)在某一特定情况下,颗粒沉降受到的浮力作用变大。 (3)机械阻力的产生。 (4)流体介质的粘滞性增加,引起介质阻力变大。 3、.简述影响螺旋选矿机工作的因素?

答:影响螺旋选矿机的因素包括结构参数(设备条件)和操作条件两个方面。结构参数主要有螺旋直径、槽的横断面形状、螺距和螺旋圈数;操作条件有给矿体积、给矿浓度、冲洗水量以及矿石本身的性质等。

4.画出重介质旋流器的结构简图,并简述其工作原理。

答:矿石和悬浮液以一定的压力给入旋流器内,在回转运动中矿物颗粒依自身密度不同分布在悬浮液相应的密度层内。同水力旋流器中的流速分布一样,在重介质旋流器内也存在着一个轴向零速包络面。包络面内的悬浮液密度小,在向上流动中随之将轻矿物带初,故由溢流中可获得轻产物;重矿物分布在包络面外部,在向下作回转运动中由沉砂口排出。在整个包络面上,悬浮液的密度分布并不一致,而是自上而下增大。位于上部包络面外的矿粒在向下运动中受悬浮液密度逐渐增大的影响,又不断得到分选,其中密度低的颗粒又被推入包络面内层,从上部排出。

5.简述水力分级和筛分的异同点。

答:共同点:分级和筛分作业的性质相同,均是将粒度范围宽的粒群分成粒度范围窄的产物。 不同点:

(1) 工作原理:筛分是比较严格地按几何尺寸

分开,分级则是按沉降速度差分开。

(2) 产品特性:筛分的同级产物中,粒度大小比较均匀;而分级同级产品有较宽的粒度

范围。

(3) 工作效率:筛分对细粒粒物料的分选效率较低;而分级处理细物料的效率较高。 (4) 应用范围:筛分适用于>2~3mm的物料;分级适用于<2mm的物料。 6、跳汰选矿的工艺影响因素?

答:(1)冲程冲刺的影响 (2)筛下补充水和给矿水的影响 (3)床层厚度和人工床石的影响 (4)给矿矿石性质和给矿量的影响 7、简述水力旋流器的工作原理,并画出其结构简图。

答:矿浆在压力作用下,沿给矿管给入水力旋流器内,随即在圆筒形器壁限制下作回转运动。外层矿浆在回转中向下运动,称为外螺旋流。随着向下流动空间断面减小,内层矿浆被迫转而向上流动,称为内螺旋流。粗颗粒因惯性离心力大而被抛向器壁,并逐渐向下流动由底部

排出成为沉砂;细颗粒向器壁移动的速度较小,被朝向中心流动的液体带动由中心溢流管排出,成为溢流。

8、简述矿浆在螺旋溜槽中的分选过程。

槽底除沿纵向有坡度外,沿横向也有相当的内向倾斜。矿浆自上部给入后,在沿槽流动过程中粒群首先发生分层。分层结果是按照析离分层结果进行分层的,是最上层为大粒度小密度矿物,下面是少量小密度矿物细颗粒和大量大密度大颗粒,最下层大密度大颗粒。进入底层的重矿物颗粒受离心力小、摩擦力大,沿槽底的横向坡度向内移动,较低速度沿槽内侧向下移动,最后由槽末端最内沿的尾矿口排出,为精矿。位于上层的轻矿物受到的离心力大,摩擦力小,则随着回转流动的矿浆沿着槽的外侧向下运动,最后由槽末端最外沿的尾矿口排出,为尾矿。中间的为不同品位的中矿。 9、简述摇床选矿的分选过程。

答:原料给到料槽内,同时加水调成浓度为25%~30%的矿浆自流到床面上,矿粒在床条沟槽内受水流冲洗和床面振动作用而松散、分层。分层后的上、下层矿粒又因受到不同大小的水流冲洗力和床面摩擦力作用而向床面的不同方向运动。上层轻矿物颗粒受到较大的水流推动,大多沿床面横向倾斜向下运动,排出称作尾矿,相应地床面这一侧称为尾矿侧。而位于床层底部的重矿物颗粒受床面的差动运动沿纵向运动,由传动端对面排出称作精矿,相应床面位置称为精矿端。不同密度和粒度的矿粒在床面上受到的横向和纵向作用是不同的,最后的运动方向不同,而在床面呈扇形展开,可接出多种质量不同的产品。 10、水力分级在选矿过程中有哪些应用?

(1)在某些重选作业之前,将入选原料分成窄粒级,以便于选择适宜操作条件,此时分级产物的粒度特性将有助于进行析离分层; (2)与磨矿作业构成闭路,及时分出合格粒度的产品,减少过磨; (3)对原料或选矿产品进行脱水或脱泥;

(4)测定微细物料(多为小于200目,-0.075mm)的粒度组成,即进行水力分析。 11、简述浮沉实验的操作步骤,通过浮沉实验可以了解物料的什么情况?

答:浮沉试验用重液依测定的精确度要求不同,可配制成4~8个密度相差0.5~1克/厘米

3

的比重液。将每一种比重液分别装入圆筒形容器内,筒内最好再套入一个带筛底的漏桶。分离程序多由低比重向高比重进行。先将原料投放到低比重液中,于是小于该比重液的矿物浮起,将浮物捞出以后,再将漏桶提起,取出桶底的沉物,洗净以后再将其投入更高密度的测定液中,依此原理,可以得到一系列的不同产物。将各产物分别烘干,称重,化验,计算出

各密度级别的产率,金属分布率等数据,即可得知矿石中各种密度矿物和金属的分布情况。 12、简述矿物按悬浮体密度差分层与按重介质分层的观点,并说明实现正分层的条件? 答:按矿物悬浮体密度差分层的学说观点:按密度分层是由轻、重矿物与介质组成的悬浮体的密度不同所引起。实现正分层的条件是:?2(?2??)????1(?1??)??

按重介质分层的观点:分层是根据细粒重矿物与水组成的悬浮体密度与轻矿物自身的密度差实现分层,即以粗粒轻矿物在细粒重矿物与水组成的悬浮体中所受的浮力为分层依据。 实现正分层的条件是:?1??2(?2??)?? 13、按重介作用分层的两个条件。

答:若要重介质作用分层,原料须具备如下两条件:

1)两种矿物的密度差要足够大,限定条件为:由(2)式:

?2??1???2???2??或?1???1?2

对于形状不规则的矿物粒群来说,一般当λ达到0.5左右时,即将失去活动性。对于细粒重矿物悬浮体来说,λ超过0.4~0.44活动性已很差。受这一因素约束,轻、重矿物的最低有效密度差值也就被限定了。如果细粒重矿物是作为重悬浮液选矿用加重质使用,则其容积浓度最好不超过0.33,此时重矿物与轻矿物的有效密度比值即需满足如下要求,按此

?2??条件轻、重矿物有效密度比值为:

?1???3或E>3值。

2)两种矿物的粒度差也应足够大,只有这样重矿物细颗粒与水组成的悬浮体才会以总体密度对粗粒轻矿物施以浮力作用,研究资料表明,被选物料的粒度最好超过悬浮粒子粒度的3~5倍。即

d1d2?3~5

14、根据位能的相对降低值看矿石的重选难易性与哪些因素有关?

?E答: E1??1(1??1)(?2??1)?1(?2??)?(1??1)(?1??)

?E由上式可看出:矿石重选的难易性是与下列因素有关;

(1)与介质的密度有关,介质的密度愈大,E1值愈大,分选愈易进行; (2)轻、重矿物密度差(?2??1)愈大,分层进行的愈容易,效果愈好;

(3)当(?2??1)值相同时,?2和?1本身的值愈小,分选效果愈好,如选煤比选矿容易;

(4)给矿中轻、重矿物的重量比(γ

1及γ2)对分层的难易程度也有影响。

15.水跃现象和槽底粗糙度对紊动流动的影响?

答:① 当底流层流边层厚度高过粗糙峰时,底部表面性质对漩涡的形成不发生直接的影响。

② 层流边层的厚度低于粗糙峰时,粗糙峰促进了初始漩涡的形成,于是脉动速度增强。在粗糙峰下面的凹陷处,仍会有薄的层流边层存在称为落入底部的细粒重产物的“避风港”,

在那里进行着重产物的最后分层和富集。

结论:生产中,对水流紊动程度的选择既要考虑到松散床层的需要,也要照顾到矿粒分层所必要的稳定性。

16. 简述紊流斜面流中拟序结构的形成?

答:在十分杂乱的紊流中,存在着接近有次序的结构——拟序结构。这种结构显示出紊流的初始漩涡是以流条形式在固体壁附近形成。在速度梯度的作用下,流条不断地滚动、扩大,发展到一定程度即很快离开壁面上升,并对流动产生干扰。这种最初生成的漩涡范围很小,但转动很快、强度很大,并且在流场内是不连续的。随着小尺度漩涡的上升扩展、互相兼并,结果又出现了速度较低但范围较大的大尺度漩涡。在相邻的两大漩涡间发生着运动方向的转变,大的漩涡被搅动分散开来,形成许多小的波动运动,最后在黏滞力的作用下,速度降低转化为热能损失;与此同时,新的漩涡又在底部形成和向上扩展,如此循环构成一幅紊流运动图像。

17..为何称斜面水流为无压流动?

答:水流沿斜面流动是在自身的重力沿斜面的分力作用下发生的,属于无压流动,因此称斜面水流为无压流动。

18..为什么流膜选矿适合处理细粒和微细粒矿石,而垂直流选矿却不适合?

答:斜面流与垂直流一样,也是一种松散床层的手段,然而垂直流,紊流程度高,流体动力作用强,所以,不利于细粒矿石的回收。一般小于2mm或0.074mm的物料,不能有效回收。故提出斜面流选矿,由于它紊流程度小,流体动力作用小,所以,能有效回收细粒矿石。 19、简述螺旋分级机的分级过程。

答:矿浆从靠近下端槽的旁侧给入后,在槽的下部形成分级液面,粗粒沉到底部,被螺旋推到上方排出。在运输过程中同时脱水,未能沉降的细颗粒随矿浆流经溢流堰排出。在分级槽的下端有一框架,框架的上部横梁上设有提升装置,用以调节螺旋叶片距槽底的距离,并在停机时将螺旋轴提起,以防矿砂沉淀将螺旋叶片埋住。 20、水力旋流器的影响因素有哪些? 答:(1)直径D

矿浆体积处理量与旋流器直径的关系为:

Q ∝ D2

分级粒度与旋流器直径的关系: d?DF 因此,进行粗分级时常选用较大直径旋流器;在细分级时则用小直径旋流器。处理能力不够时,可以将多台并联使用。 (2)给矿管直径 dG

给矿口的大小对处理能力、分离粒度以及分级效率均有一定影响。其直径常与旋流器直径呈一定比例,大多dG=(0·08~0·25)D。给矿口的横断面形状以矩形为好。

(3)溢流管直径 dY

溢流管大小应与旋流器直径呈一定比例,一般为 dY = (0·2~0·4)D。增大溢流管直径,溢流量增加,溢流粒度变粗,沉砂中细粒级减少,沉砂浓度增加。

(4)沉砂口直径 ds

沉砂口直径常与溢流口直径比值称为角锥比。试验得出,角锥比值以3一4为宜,它是改变分级粒度的有效手段。沉砂口常因磨损而增大排出口面积,使沉砂产量增加,沉砂浓度降低。

(5)锥角对旋流器工作的影响

细分级或脱水用较小的锥角,最小达100~150 ;粗分级或浓缩用用大锥角,达20一45。 (6) 给矿压力对旋流器工作的影响

给矿压力直接影响着处理能力,对分级粒度影响较小。一般来说,采用较高压力(150~300kPa)可获得稳定的操作结果,但带来的问题是磨损增大。 (7)给矿性质对旋流器工作的影响

给矿浓度高,分级粒度变粗,分级效率亦将降低。 21、.影响螺旋分级机工作的因素有哪些? 答:(1)矿石性质

密度: 矿石密度越大生产能力也越高(几乎正比) 。

粒度组成和含泥量: 反映在矿浆的粘度上,粘度增大,矿粒沉降速度减少,处理能力和分级的精确性均降低,因此,当矿泥含量较高时,常采用较低分级浓度,但这又导致处理量的降低。

(2)分级机结构

分级面积——影响分级机处理能力并决定分级粒度。分级机面积增大,按溢流的体积处理能力便增大,分级精度便更细。

螺旋的转速: 影响液面的搅动程度和运输返砂的能力,转速与螺旋直径成反比。 粗粒分级可有较大的搅动程度而不致影响颗粒的沉降。细颗粒分级则应避免强烈搅动,其螺旋运转速度达到足以将返砂沿外槽运出即可。

(3)给矿浓度

常在磨机排矿口加水调节。实际生产中控制分级机的给矿浓度是控制分级溢流粒度的有效手段。同时,又制约着处理能力。 22、选择加重质时要注意哪些?

答:A. 足够高的密度,以便在适当的容积浓度(一般是λ≈25%)配成密度适合要求的重悬浮液;

B. 便于回收。 能够用简单的磁选、浮选或分级方法分离出来; C.来源广泛,价格便宜,且不应在精矿中构成有害杂质。

23、为什么重介质选矿难获得高品位的最终精矿,只能除去低密度单体脉石或采矿时混入的围岩?

答:重介质分选金属矿石时,受到加重质密度的限制,难以配制很高密度的悬浮液,一般只能配制比轻矿物密度略高一些的重介质。因此,重介质选矿难获得高品位的最终精矿,只能除去低密度单体脉石或采矿时混入的围岩,作为预先分选作业。 24、简述重介质振动溜槽的构造及工作过程。

答:机体为一长方形浅槽,支承在几组向后倾斜10度的弹簧片上,并由给矿端的曲柄连杆机构带动槽体往复运动,槽体向排料方向倾斜2°~3°,在槽体末端设有分离隔板,用以使轻、重产物分开。在槽体底部安装有冲孔筛板,筛板以下被分隔成5~6个独立的槽底水室,分别与压力水管相通。

工作时,矿石和重悬浮液由给矿端给入,重悬浮液在槽中受到摇动和上升水流的作用形成高浓度的床层,对矿石分选。密度大的重矿物分布在下部,由分离隔板下方排出,轻矿物分布在床层的上部,由上方排出。轻、重矿物分别经脱介筛(振动筛)上,脱介质后收集成产品,筛下介质通过砂泵送回到介质锥斗中循环使用。

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