矿物加工中的水力旋流器：工作原理、优势及案例

水力旋流器是矿物加工中常用的设备，它的特点是体积小、能够快速处理大量矿浆，在磨矿回路、脱泥和尾矿处理中应用较多。本文为您介绍水力旋流器的工作原理、设计特点，及在矿物加工领域的常见应用。

水力旋流器工作原理

水力旋流器是一种锥形装置，通过侧入口吸入矿浆。它使矿浆旋转产生涡流。这种涡流利用离心力分离物料。细小、轻质的颗粒通过顶部的“溢流口”排出。粗重的颗粒通过底部的“底流口”排出。在矿物加工中的水力旋流器中，这种分离过程可以控制研磨粒度、清除矿泥、浓缩重组分或干燥尾矿。

水力旋流器通过侧管输送浆料。这使得浆料在锥体内部快速旋转。旋转形成两股气流：较重的外螺旋向下流动，较轻的内螺旋向上流动。进料头、圆筒、锥体、涡流探测器和顶点等部件决定了切割尺寸(d 50)，即颗粒均匀分裂的尺寸。具体细节如下：

主要力量：离心力(来自旋转速度)、阻力和浮力推动颗粒移动。

流动路径：重的物质螺旋下降至顶点。轻的物质螺旋上升至溢流口。

切割尺寸调整：压力、浆料厚度、旋风尺寸和内部零件控制分割。

掌握水力旋流器的工作原理有助于调整分裂，减少底流中的细粉，并保持磨机负荷稳定。

水力旋流器在矿物加工领域的优势

水力旋流器在需要大批量粒度或密度分离的作业中表现出色。水力旋流器在采矿业中的主要应用包括：

研磨回路控制：将粗颗粒送回半自磨机或球磨机，并将细颗粒送往前方。

脱泥：去除影响浮选或过滤的粘土和微小颗粒。

脱水：使尾矿或中间加工流变稠，以便于处理。

预浓缩：在浮选或重力选矿之前，利用密度或形状来升级矿石。

剥去过大尺寸：阻止大块物体损坏下游设备。

在金矿、铜矿或其他矿产工厂中，选择合适的旋风分离器并进行有效控制，是实现或破坏采收目标的关键。

水力旋流器设计特点

良好的性能取决于旋流器的形状和运行方式。为了改进水力旋流器的设计，提高水力旋流器效率，请考虑以下几点：

尺寸：较小的旋风分离器切割更细，但处理的泥浆较少，且需要更大的压力。较大的旋风分离器处理量更大，但切割更粗糙。

涡流导向器：较长或较窄的导向器可以通过稳定内部漩涡来收紧分流。但如果太紧，则会堵塞溢流口。

锥形：陡锥体切割粒度较粗，底流较干。平锥体有利于精细分选。

顶部尺寸：较大的顶部允许更多底流排出，但存在细粉被错误输送的风险。较小的顶部可能会使细粉过稠并堵塞。

入口形状：光滑的入口可减少湍流、节省能源并使分裂更加干净。

磨矿回路中的水力旋流器分级工艺

水力旋流器分级工艺可确保磨机产量达到目标。假设半自磨机/球磨机的目标是75-150微米的颗粒。如果溢流颗粒过粗，磨机负荷会下降，可能无法释放足够的金属。过细，则会浪费电力，同时产生影响回收率的矿泥。带有自动压力和密度控制的旋风集束可保持紧密，从而确保磨机高效运行。

从粉碎到浸出：金加工中的水力旋流器

在金矿厂，金矿选矿过程中的水力旋流器负责为浸出或浮选工艺设置研磨装置。它确保研磨颗粒的尺寸适合炭浆法 (CIP) 或炭浸法 (CIL)。这减少了化学品的使用，并提高了金的释放率，因此吸附或电解沉积等后续工序能够回收更多金，减少浪费。

水力旋流器应用案例

某铜金选矿厂希望提高浮选速度，从而实现更细的研磨。他们将混合尺寸的旋流器组换成了统一的250毫米旋流器组，延长了涡流探测器，并将顶点尺寸以1-2毫米为单位进行了调整。他们增加了严格的压力控制(±5 kPa)和水来调节密度。以下是该水力旋流器案例研究中发生的情况：

溢流 P80 从 165 µm 下降到 140 µm，变化较小。

循环负荷稳定在 250–270%(过去在 180–320% 之间波动)。

浮选回收率上升了 1.2–1.8%，且没有使用更多电力。

底流厚度增加 2–3%，有助于后续脱水。

这些改变在几个月内就取得了成效，金属产量增加，停工次数减少。

结论

在矿物加工中，水力旋流器能够保持磨矿稳定，提高金属回收率，并降低能源成本。选择符合您目标的水力旋流器设计，密切关注水力旋流器的效率，并运用智能技术确保运行正常。对于金矿作业，水力旋流器在金矿加工中的应用能够帮助您获得更佳的浸出效果。了解水力旋流器的优缺点，以便将其应用于实际。想要获得优质水力旋流器，请选择鑫海旋流器——其坚固耐用，效率高、可靠性强，产量更高。