礦物加工(2-4)

1、礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第一章第一章 固液分離體系固液分離體系第三章第三章 粗粒物料的脫水設(shè)備（施）粗粒物料的脫水設(shè)備（施）第四章第四章 沉降分離沉降分離第二章第二章 固液分離工藝固液分離工藝第六章第六章 細(xì)細(xì)粒物料的脫水方法與設(shè)備粒物料的脫水方法與設(shè)備第五章第五章 絮凝化學(xué)絮凝化學(xué)第七章第七章 分離效果及評(píng)價(jià)分離效果及評(píng)價(jià)礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 沉降分離是固體顆粒在兩相懸浮體系中形成沉降得以實(shí)現(xiàn)沉降分離是固體顆粒在兩相懸浮體系中形成沉降得以實(shí)現(xiàn)的，因此，顆粒沉降理論是沉

2、降分離的理論基礎(chǔ)。在重力的，因此，顆粒沉降理論是沉降分離的理論基礎(chǔ)。在重力選礦中，已從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度詳細(xì)介紹了自由沉降和選礦中，已從動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)角度詳細(xì)介紹了自由沉降和干擾沉降。這里應(yīng)以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步進(jìn)行學(xué)習(xí)。干擾沉降。這里應(yīng)以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步進(jìn)行學(xué)習(xí)。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離一、沉降類型及作業(yè)劃分一、沉降類型及作業(yè)劃分煤泥水狀態(tài)與沉降類型煤泥水狀態(tài)與沉降類型 1)1)分散狀態(tài)煤泥水的分級(jí)濃縮沉降分散狀態(tài)煤泥水的分級(jí)濃縮沉降 分散狀態(tài)煤泥水：無(wú)限稀煤泥水；濃度為分散狀態(tài)煤泥水：無(wú)限稀煤泥水；濃度為1-2%1-2

3、%的煤泥水。二者差別：的煤泥水。二者差別：前者顆粒為自由沉降。后者顆粒為干擾沉降。實(shí)際煤泥水的沉降過(guò)前者顆粒為自由沉降。后者顆粒為干擾沉降。實(shí)際煤泥水的沉降過(guò)程程:1):1)始終干擾沉降；始終干擾沉降；2)2)初始濃度為初始濃度為“天限稀天限稀”，顆粒自由沉降；隨沉，顆粒自由沉降；隨沉降過(guò)程進(jìn)行，顆粒周圍濃度增加，顆粒完全轉(zhuǎn)變?yōu)楦蓴_沉降。降過(guò)程進(jìn)行，顆粒周圍濃度增加，顆粒完全轉(zhuǎn)變?yōu)楦蓴_沉降。 分散狀態(tài)煤泥水屬于分級(jí)濃縮沉降。通常情況下只研究單個(gè)顆粒分散狀態(tài)煤泥水屬于分級(jí)濃縮沉降。通常情況下只研究單個(gè)顆粒的沉降行為。其沉降特點(diǎn)：的沉降行為。其沉降特點(diǎn)：(1) (1) 由于粒度，密度、形狀不同，體

4、系內(nèi)由于粒度，密度、形狀不同，體系內(nèi)各顆粒沉降速度可以相差很大；各顆粒沉降速度可以相差很大；(2)(2)由于雙電層斥力和布朗運(yùn)動(dòng)影響，由于雙電層斥力和布朗運(yùn)動(dòng)影響，沉降過(guò)程中難以出現(xiàn)澄清層；沉降過(guò)程中難以出現(xiàn)澄清層；(3)(3)顆粒沉降速度只取決于本身性質(zhì)和周顆粒沉降速度只取決于本身性質(zhì)和周圍顆粒濃度。圍顆粒濃度。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離2)2)絮凝狀態(tài)煤泥水絮凝狀態(tài)煤泥水 煤泥水處于完成絮凝狀態(tài)。沉降過(guò)程具有如下特點(diǎn)：煤泥水處于完成絮凝狀態(tài)。沉降過(guò)程具有如下特點(diǎn)： (1) (1)體系不穩(wěn)定，很快出現(xiàn)澄清層和煤泥沉淀層

5、沉淀層。澄清體系不穩(wěn)定，很快出現(xiàn)澄清層和煤泥沉淀層沉淀層。澄清層中幾乎不含固體顆粒。層中幾乎不含固體顆粒。 (2) (2)顆粒形成相近尺寸絮團(tuán)，并且在一定濃度范圍內(nèi)具有同樣顆粒形成相近尺寸絮團(tuán)，并且在一定濃度范圍內(nèi)具有同樣沉降速度沉降速度( (即發(fā)生線性沉降即發(fā)生線性沉降) )。因此，絮凝沉降只研究整個(gè)體系的沉。因此，絮凝沉降只研究整個(gè)體系的沉降行為；通常用各個(gè)分界面的沉降速度，代表分界面下絮團(tuán)在該層降行為；通常用各個(gè)分界面的沉降速度，代表分界面下絮團(tuán)在該層濃度下的沉降速度。濃度下的沉降速度。 (3) (3)沉降過(guò)程既受到煤泥水本身組成與性質(zhì)的影響，又受到整沉降過(guò)程既受到煤泥水本身組成與性質(zhì)的

6、影響，又受到整個(gè)絮凝過(guò)程中各種物理，化學(xué)因素的制約。其中任何因素改變都會(huì)個(gè)絮凝過(guò)程中各種物理，化學(xué)因素的制約。其中任何因素改變都會(huì)異致沉降行為的激烈變化。異致沉降行為的激烈變化。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 (4) (4)絮凝沉降服從區(qū)域沉降理論。該理論以固定煤泥特絮凝沉降服從區(qū)域沉降理論。該理論以固定煤泥特性和體系物理化學(xué)因素，忽略次要條件為前提，并假定：性和體系物理化學(xué)因素，忽略次要條件為前提，并假定： ( (a)a)絮團(tuán)沉降速度只是其濃度的函數(shù)，即：絮團(tuán)沉降速度只是其濃度的函數(shù)，即：u=f(c)u=f(c) (b)

7、(b)壓縮段煤泥體積只是煤泥在壓縮區(qū)停留時(shí)間的函數(shù)，壓縮段煤泥體積只是煤泥在壓縮區(qū)停留時(shí)間的函數(shù)，即：即：v=v(t)v=v(t) 該沉降稱為澄清濃縮沉降，添加絮凝劑的尾煤該沉降稱為澄清濃縮沉降，添加絮凝劑的尾煤( (或煤泥或煤泥) )水沉降屬于這種類型。水沉降屬于這種類型。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離3)3)過(guò)渡狀態(tài)煤泥水過(guò)渡狀態(tài)煤泥水 煤泥水狀態(tài)介于煤泥水狀態(tài)介于1)1)、2)2)之間，它是由于煤泥水本身處于之間，它是由于煤泥水本身處于凝聚狀態(tài)或通過(guò)藥添加使其不完全絮凝所造成。選煤廠煤泥凝聚狀態(tài)或通過(guò)藥添加使其不完全絮

8、凝所造成。選煤廠煤泥水大多屬于這種狀態(tài)。其沉降特點(diǎn)為：澄清層中存在小絮團(tuán)水大多屬于這種狀態(tài)。其沉降特點(diǎn)為：澄清層中存在小絮團(tuán)和未絮凝微粒；大顆粒絮凝程度低，沉降絮團(tuán)中央有許多未和未絮凝微粒；大顆粒絮凝程度低，沉降絮團(tuán)中央有許多未絮凝的顆粒；各種絮團(tuán)與顆粒沉降速度不完全一致。這種煤絮凝的顆粒；各種絮團(tuán)與顆粒沉降速度不完全一致。這種煤泥水的沉降過(guò)程可根據(jù)具體情況劃歸泥水的沉降過(guò)程可根據(jù)具體情況劃歸1)1)、2)2)類型處理。類型處理。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離2.2.沉降過(guò)程及沉降特性沉降過(guò)程及沉降特性 1 1）沉降試驗(yàn)與沉

9、降曲線）沉降試驗(yàn)與沉降曲線 沉降試驗(yàn)是在量筒中進(jìn)行的，用來(lái)在間斷條件下研究整個(gè)沉降試驗(yàn)是在量筒中進(jìn)行的，用來(lái)在間斷條件下研究整個(gè)粒群的沉降過(guò)程。沉降過(guò)程中出現(xiàn)四個(gè)區(qū)，澄清區(qū)的出現(xiàn)及不粒群的沉降過(guò)程。沉降過(guò)程中出現(xiàn)四個(gè)區(qū)，澄清區(qū)的出現(xiàn)及不斷增大；沉降區(qū)的不斷減小及至消失；過(guò)渡區(qū)的出現(xiàn)及消失；斷增大；沉降區(qū)的不斷減小及至消失；過(guò)渡區(qū)的出現(xiàn)及消失；壓縮區(qū)的先增大而后縮小，它們的共同與交叉作用完成了一次壓縮區(qū)的先增大而后縮小，它們的共同與交叉作用完成了一次沉降分離過(guò)程。由于煤泥水構(gòu)成的復(fù)雜性以及具體試驗(yàn)條件限沉降分離過(guò)程。由于煤泥水構(gòu)成的復(fù)雜性以及具體試驗(yàn)條件限制，實(shí)際沉降過(guò)程中是難以觀察到一些區(qū)制，

10、實(shí)際沉降過(guò)程中是難以觀察到一些區(qū)( (如過(guò)渡區(qū)如過(guò)渡區(qū)) )的存在和的存在和明確的分區(qū)界面明確的分區(qū)界面( (如澄清區(qū)與沉降區(qū)界面如澄清區(qū)與沉降區(qū)界面) )。但從理論上仍可找。但從理論上仍可找到這些區(qū)域存在的依據(jù)。到這些區(qū)域存在的依據(jù)。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 以沉降時(shí)間為橫座標(biāo)，澄清區(qū)高度為縱坐標(biāo)而以沉降時(shí)間為橫座標(biāo)，澄清區(qū)高度為縱坐標(biāo)而繪制的曲線稱為沉降曲線。它反映了固體顆粒群的繪制的曲線稱為沉降曲線。它反映了固體顆

11、粒群的沉降過(guò)程。沉降過(guò)程。 從曲線的趨勢(shì)把沉淀過(guò)程分為三段，第一段代從曲線的趨勢(shì)把沉淀過(guò)程分為三段，第一段代表沉降開(kāi)始階段的顆?？焖俪两颠^(guò)程；第三段代表表沉降開(kāi)始階段的顆?？焖俪两颠^(guò)程；第三段代表基本沉降完畢后壓縮區(qū)的壓縮沉積過(guò)程，這一階段基本沉降完畢后壓縮區(qū)的壓縮沉積過(guò)程，這一階段速度很慢，壓縮區(qū)厚度不斷變小但幅度很小。第二速度很慢，壓縮區(qū)厚度不斷變小但幅度很小。第二階段為沉降向壓縮的過(guò)渡，速度由大到小，變化幅階段為沉降向壓縮的過(guò)渡，速度由大到小，變化幅度較大。度較大。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（

12、2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離2 2）沉降特性）沉降特性 沉降特性是指煤泥水沉降狀況的綜合體現(xiàn)，它是煤泥水的一沉降特性是指煤泥水沉降狀況的綜合體現(xiàn)，它是煤泥水的一種工藝特性。描述煤泥水沉降特性主要從澄清水濁度，沉降速度種工藝特性。描述煤泥水沉降特性主要從澄清水濁度，沉降速度以及沉降物濃度幾方面去描述。以及沉降物濃度幾方面去描述。 而大多數(shù)情況下，常借助于沉降曲線去表征沉降特征：如沉而大多數(shù)情況下，常借助于沉降曲線去表征沉降特征：如沉降速度，沉淀物高度，此外須注明澄清水濁度。濁度越小，沉淀降速度，沉淀物高度，此外須注明澄清水濁度。濁度越小，沉淀速度越

13、快，沉淀物高度愈低，沉降特性愈好。速度越快，沉淀物高度愈低，沉降特性愈好。 煤泥水組成和性質(zhì)均對(duì)其沉降特性構(gòu)成影響。通常下，粘土煤泥水組成和性質(zhì)均對(duì)其沉降特性構(gòu)成影響。通常下，粘土礦物含量多，水質(zhì)礦化度低，硬度低；細(xì)泥含量大，這樣的煤泥礦物含量多，水質(zhì)礦化度低，硬度低；細(xì)泥含量大，這樣的煤泥水就難沉降，煤泥水的沉降特性就差，反過(guò)來(lái)，能夠正確認(rèn)識(shí)煤水就難沉降，煤泥水的沉降特性就差，反過(guò)來(lái)，能夠正確認(rèn)識(shí)煤泥水沉降特性，將會(huì)對(duì)煤泥水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，藥劑的正確添加起泥水沉降特性，將會(huì)對(duì)煤泥水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，藥劑的正確添加起到積極的指導(dǎo)作用。到積極的指導(dǎo)作用。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固

14、液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離3.3.沉降分離作業(yè)沉降分離作業(yè) 它包括分級(jí)、濃縮、沉淀它包括分級(jí)、濃縮、沉淀( (或澄清或澄清) )。三者共同構(gòu)成選煤廠煤泥。三者共同構(gòu)成選煤廠煤泥水處理的主體。水處理的主體。 分級(jí)，確切講是水力分級(jí)，要求按沉降方式把固體物料分成不分級(jí)，確切講是水力分級(jí)，要求按沉降方式把固體物料分成不同粒度級(jí)別。同粒度級(jí)別。 濃縮，即通過(guò)顆粒沉降得到高濃度固體沉淀物。濃縮，即通過(guò)顆粒沉降得到高濃度固體沉淀物。 沉淀，要求使固體物充分沉降回收并同時(shí)得到澄清水。沉淀，要求使固體物充分沉降回收并同時(shí)得到澄清水。 三個(gè)作業(yè)以沉降分離的基礎(chǔ)，聯(lián)系密切。分級(jí)過(guò)程必然伴

15、隨濃三個(gè)作業(yè)以沉降分離的基礎(chǔ)，聯(lián)系密切。分級(jí)過(guò)程必然伴隨濃縮現(xiàn)象發(fā)生；濃縮則是不同粒級(jí)物料實(shí)現(xiàn)分級(jí)的結(jié)果，而沉淀和澄縮現(xiàn)象發(fā)生；濃縮則是不同粒級(jí)物料實(shí)現(xiàn)分級(jí)的結(jié)果，而沉淀和澄清可視為極端的分級(jí)和濃縮過(guò)程。清可視為極端的分級(jí)和濃縮過(guò)程。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 從過(guò)程到結(jié)果，三作業(yè)的差別首先取決于沉降類型，其次取決于從過(guò)程到結(jié)果，三作業(yè)的差別首先取決于沉降類型，其次取決于沉降的時(shí)，空條件沉降的時(shí)，空條件( (由設(shè)備與操作條

16、件確定由設(shè)備與操作條件確定) )。 分級(jí)作業(yè)采用分級(jí)濃縮沉降原理，常用設(shè)備有：斗子撈場(chǎng)、旋流分級(jí)作業(yè)采用分級(jí)濃縮沉降原理，常用設(shè)備有：斗子撈場(chǎng)、旋流器、角錐池、傾斜板沉淀槽、濃縮漏斗、沉淀塔、永田沉淀槽。它的器、角錐池、傾斜板沉淀槽、濃縮漏斗、沉淀塔、永田沉淀槽。它的共同點(diǎn)是沉淀空間小，煤泥水其中停留時(shí)間缺。共同點(diǎn)是沉淀空間小，煤泥水其中停留時(shí)間缺。 濃縮作業(yè)既有采用分級(jí)濃縮沉降原理的部分濃縮作業(yè)既有采用分級(jí)濃縮沉降原理的部分( (如用濃縮機(jī)作一段如用濃縮機(jī)作一段煤泥濃縮回收設(shè)備煤泥濃縮回收設(shè)備) )，也有采用澄清濃縮沉降原理的部分，也有采用澄清濃縮沉降原理的部分( (如用濃縮機(jī)如用濃縮機(jī)作二

17、段細(xì)泥濃縮回收設(shè)備作二段細(xì)泥濃縮回收設(shè)備) )。常用濃縮設(shè)備有：把式濃縮機(jī)、深錐濃。常用濃縮設(shè)備有：把式濃縮機(jī)、深錐濃縮機(jī)、旋流器、濃縮漏斗。顯然，采用澄清濃縮原理的設(shè)備都較大沉縮機(jī)、旋流器、濃縮漏斗。顯然，采用澄清濃縮原理的設(shè)備都較大沉淀空間，且沉降時(shí)間長(zhǎng)。淀空間，且沉降時(shí)間長(zhǎng)。 沉淀澄清設(shè)備要為沉淀池，它多采用分級(jí)沉降原理，但它依靠較沉淀澄清設(shè)備要為沉淀池，它多采用分級(jí)沉降原理，但它依靠較大空間，特別是充分的沉降時(shí)間來(lái)保證沉降過(guò)程的進(jìn)行。大空間，特別是充分的沉降時(shí)間來(lái)保證沉降過(guò)程的進(jìn)行。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離二、

18、分級(jí)原理及設(shè)備二、分級(jí)原理及設(shè)備1. 1. 分級(jí)原理分級(jí)原理 1) 1)重力分級(jí)重力分級(jí) 一般煤泥水中細(xì)粒沉降接近層流狀態(tài)，發(fā)生自由沉降。一般煤泥水中細(xì)粒沉降接近層流狀態(tài)，發(fā)生自由沉降。 U = U = （1/181/18 ）d d2 2（ - - ）g g 干擾沉降比較復(fù)雜，沉降速度隨沉降區(qū)域固體濃度增加而干擾沉降比較復(fù)雜，沉降速度隨沉降區(qū)域固體濃度增加而不斷降低。這樣往往通過(guò)修正自由沉降速度公式得到沉降期平不斷降低。這樣往往通過(guò)修正自由沉降速度公式得到沉降期平均干擾沉降速度。均干擾沉降速度。 V Vcrcr = d = d3 3（ - - ） g / g / 2 2礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（

19、2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離2)2)離心力分級(jí)離心力分級(jí) 顆粒受離心力支配，沉降速度計(jì)算時(shí)將重力加速度用顆粒受離心力支配，沉降速度計(jì)算時(shí)將重力加速度用離心加速度替代即可。分離因數(shù)越大，顆粒沉降速度越高離心加速度替代即可。分離因數(shù)越大，顆粒沉降速度越高，分級(jí)粒度越細(xì)，沉降回收下限越低。這是離心分級(jí)的特，分級(jí)粒度越細(xì)，沉降回收下限越低。這是離心分級(jí)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。3)3)分級(jí)粒度分級(jí)粒度 它是指進(jìn)入二個(gè)分級(jí)產(chǎn)品中各為它是指進(jìn)入二個(gè)分級(jí)產(chǎn)品中各為 50% 50%的物料粒度，用的物料粒度，用d d5050表示。分級(jí)粒度顆粒沉降進(jìn)入底流時(shí)間應(yīng)恰等于

20、礦漿流表示。分級(jí)粒度顆粒沉降進(jìn)入底流時(shí)間應(yīng)恰等于礦漿流徑整個(gè)沉降區(qū)域占有的時(shí)間。這是具體計(jì)算分級(jí)粒度的依徑整個(gè)沉降區(qū)域占有的時(shí)間。這是具體計(jì)算分級(jí)粒度的依據(jù)和方法。據(jù)和方法。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離重力分級(jí)設(shè)備重力分級(jí)設(shè)備自重排泄設(shè)備自重排泄設(shè)備角錐沉淀池角錐沉淀池傾斜板沉淀槽傾斜板沉淀槽永田沉淀槽永田沉淀槽機(jī)械排泄設(shè)備機(jī)械排泄設(shè)備斗子撈坑斗子撈坑螺旋水力分級(jí)螺旋水力分級(jí)離心分級(jí)設(shè)備離心分級(jí)設(shè)備水力旋流器水力旋流器沉降式離心機(jī)沉降式離心機(jī)水水 力力 分分 級(jí)級(jí) 設(shè)設(shè) 備備2. 2. 分級(jí)設(shè)備分級(jí)設(shè)備接分級(jí)原理的底流排放

21、方式，水力分級(jí)設(shè)備分類：接分級(jí)原理的底流排放方式，水力分級(jí)設(shè)備分類： 礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 斗子撈坑在我國(guó)應(yīng)用普遍，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的選煤廠基本上都斗子撈坑在我國(guó)應(yīng)用普遍，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的選煤廠基本上都用斗子撈坑作分級(jí)設(shè)備；用斗子撈坑作分級(jí)設(shè)備； 水力旋流器國(guó)外應(yīng)用較多，隨著引進(jìn)選煤廠增多，水力水力旋流器國(guó)外應(yīng)用較多，隨著引進(jìn)選煤廠增多，水力旋流器在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用逐漸增加；旋流器在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用逐漸增加； 角錐沉淀池、傾斜板沉淀設(shè)備，永田沉淀槽應(yīng)用較少；角錐沉淀池、傾斜板沉淀設(shè)備，永田沉淀槽應(yīng)用較少； 沉降式離心機(jī)在我國(guó)選煤廠主要用于煤

22、泥回收；沉降式離心機(jī)在我國(guó)選煤廠主要用于煤泥回收； 分級(jí)箱、螺旋水力分級(jí)機(jī)主要用于選礦。分級(jí)箱、螺旋水力分級(jí)機(jī)主要用于選礦。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離1)1)斗子撈坑斗子撈坑 斗子撈坑的工作空間是一個(gè)倒錐形容器，沉淀物在底部由斗斗子撈坑的工作空間是一個(gè)倒錐形容器，沉淀物在底部由斗子提升機(jī)提起，細(xì)粒隨水流在上部周邊形成溢流。入料一般采用子提升機(jī)提起，細(xì)粒隨水流在上部周邊形成溢流。入料一般采用中心入料。中心入料。 與煤泥撈坑、角錐沉淀池、傾斜板沉淀槽相比，由于精煤撈與煤泥撈坑、角錐沉淀池、傾斜板沉淀槽相比，由于精煤撈坑中末煤

23、與粗煤泥混合沉降，容易沿池壁下滑及時(shí)排出，因而處坑中末煤與粗煤泥混合沉降，容易沿池壁下滑及時(shí)排出，因而處理能力大，分級(jí)精度高；理能力大，分級(jí)精度高； 而角錐池、煤泥撈坑則必須采取大于而角錐池、煤泥撈坑則必須采取大于6060度池壁傾角以保證煤度池壁傾角以保證煤泥沉降。此外，斗子撈坑的連續(xù)均勻穩(wěn)定撈取沉淀物也是促成上泥沉降。此外，斗子撈坑的連續(xù)均勻穩(wěn)定撈取沉淀物也是促成上述優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)重要因素。述優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)重要因素。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉

24、降分離沉降分離 與離心沉降分級(jí)設(shè)備相比，斗子撈坑的優(yōu)點(diǎn)是過(guò)程運(yùn)行穩(wěn)定；與離心沉降分級(jí)設(shè)備相比，斗子撈坑的優(yōu)點(diǎn)是過(guò)程運(yùn)行穩(wěn)定；缺點(diǎn)是占地面積大，占有空間大，效率低。缺點(diǎn)是占地面積大，占有空間大，效率低。 影響斗子撈坑等重力分級(jí)設(shè)備工作狀況的因素有以下幾方面：影響斗子撈坑等重力分級(jí)設(shè)備工作狀況的因素有以下幾方面： (1)入料的沉降特性入料的沉降特性(如粒度、濃度、粘度等如粒度、濃度、粘度等)； (2)設(shè)備因素：沉淀面積；溢流堰寬度設(shè)備因素：沉淀面積；溢流堰寬度(單邊或多邊溢流單邊或多邊溢流)；入料；入料位置與方式（以中心入料為主，設(shè)穩(wěn)流罩并插入一定深度）；底流位置與方式（以中心入料為主，設(shè)穩(wěn)流罩并

25、插入一定深度）；底流排放方式：連續(xù)機(jī)械排料為佳，克服其它分級(jí)設(shè)備的間斷排料，實(shí)排放方式：連續(xù)機(jī)械排料為佳，克服其它分級(jí)設(shè)備的間斷排料，實(shí)現(xiàn)連續(xù)均勻排料。現(xiàn)連續(xù)均勻排料。 (3)操作因素：給料量大小。操作因素：給料量大小。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離2)2)水力旋流器水力旋流器(1)(1)結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程 水力旋流器主要由園筒和園錐兩部分連接組成。園筒周壁水力旋流器主要由園筒和園錐兩部分連接組成。園筒周壁上沿切線裝設(shè)給料管，項(xiàng)部設(shè)溢流管，園錐下部連接排料口。上沿切線裝設(shè)給料管，項(xiàng)部設(shè)溢流管，園錐下部連接排料口。當(dāng)

26、以一定壓頭給入礦漿時(shí)，在旋流器內(nèi)形成旋流力場(chǎng)。在離心當(dāng)以一定壓頭給入礦漿時(shí)，在旋流器內(nèi)形成旋流力場(chǎng)。在離心力作用下，粗顆粒物料被甩向器壁，并沿器壁螺旋形向下運(yùn)動(dòng)力作用下，粗顆粒物料被甩向器壁，并沿器壁螺旋形向下運(yùn)動(dòng)，最終由底流口排出；細(xì)顆粒物料的運(yùn)動(dòng)主要受流體支配，先，最終由底流口排出；細(xì)顆粒物料的運(yùn)動(dòng)主要受流體支配，先是在錐體中心外側(cè)向下運(yùn)動(dòng)，在下部與位于錐體中央的向上流是在錐體中心外側(cè)向下運(yùn)動(dòng)，在下部與位于錐體中央的向上流混合上流至溢流口排出。溢流以細(xì)粒級(jí)為主混合上流至溢流口排出。溢流以細(xì)粒級(jí)為主( (濃度較稀濃度較稀) )，底流，底流以粗粒為主以粗粒為主( (高濃度物高濃度物) )。 由

27、于離心加速度較重力加速度大許多，這就形成了旋流器由于離心加速度較重力加速度大許多，這就形成了旋流器分級(jí)效率高，占地面積小，處理量大等優(yōu)點(diǎn)。但與重力分級(jí)設(shè)分級(jí)效率高，占地面積小，處理量大等優(yōu)點(diǎn)。但與重力分級(jí)設(shè)備相比，它受壓力波動(dòng)、排料口磨損等引起的過(guò)程波動(dòng)較大。備相比，它受壓力波動(dòng)、排料口磨損等引起的過(guò)程波動(dòng)較大。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離(2)(2)旋流力場(chǎng)及分布旋流力場(chǎng)及分布 旋流器內(nèi)形成三維速度力場(chǎng)。旋流器內(nèi)形成三維速

28、度力場(chǎng)。 切向速度呈旋渦分布；切向速度呈旋渦分布； 軸向存在一個(gè)與旋流器外形相似的零速包絡(luò)面，包絡(luò)面內(nèi)的內(nèi)旋軸向存在一個(gè)與旋流器外形相似的零速包絡(luò)面，包絡(luò)面內(nèi)的內(nèi)旋流向上運(yùn)動(dòng)且速度隨與中心距的距離減小而增大，外旋流呈向下運(yùn)動(dòng)流向上運(yùn)動(dòng)且速度隨與中心距的距離減小而增大，外旋流呈向下運(yùn)動(dòng)且速度愈靠近器壁速度愈大；且速度愈靠近器壁速度愈大； 徑向方向向內(nèi)，速度較小并隨半徑減小而降低。徑向方向向內(nèi)，速度較小并隨半徑減小而降低。 旋流器內(nèi)的流體運(yùn)動(dòng)可概括為：切向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；錐體內(nèi)側(cè)向上的旋流器內(nèi)的流體運(yùn)動(dòng)可概括為：切向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；錐體內(nèi)側(cè)向上的內(nèi)旋流；錐體外側(cè)向下的外旋流，夾在內(nèi)外旋流之間的閉環(huán)旋渦；園內(nèi)旋

29、流；錐體外側(cè)向下的外旋流，夾在內(nèi)外旋流之間的閉環(huán)旋渦；園柱體內(nèi)的蓋下流。柱體內(nèi)的蓋下流。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離(3)(3)影響因素影響因素 旋流器工作受入料性質(zhì)、旋流器結(jié)構(gòu)、操作因素的影響。旋流器工作受入料性質(zhì)、旋流器結(jié)構(gòu)、操作因素的影響。 A A）入料性質(zhì)。如料度、濃度、粘度因素入料性質(zhì)。如料度、濃度、粘度因素 B)

30、B) 旋流器結(jié)構(gòu)因素。旋流器結(jié)構(gòu)因素。 筒體直徑，給料管直徑、溢流管直徑與插入深度，底流筒體直徑，給料管直徑、溢流管直徑與插入深度，底流口直徑、錐角、柱體高度等?？谥睆健㈠F角、柱體高度等。 C) C) 操作條件。入料壓力、給礦量。操作條件。入料壓力、給礦量。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離三、淺池原理及應(yīng)用三、淺池原理及應(yīng)用1. 1. 淺池原理淺池原理 海倫模型：懸浮液中固體顆粒在整個(gè)沉降斷面上的海倫模型：懸浮液中固體顆粒在整個(gè)沉降斷面上的流動(dòng)速度是均勻的；沉降顆粒一旦沉降離開(kāi)流動(dòng)層，就流動(dòng)速度是均勻的；沉降顆粒一旦沉降離開(kāi)流

31、動(dòng)層，就認(rèn)為已進(jìn)入底流。認(rèn)為已進(jìn)入底流。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離淺池原理：以海倫模型為依據(jù)推導(dǎo)淺池原理淺池原理：以海倫模型為依據(jù)推導(dǎo)淺池原理W=AW=AV V 式中，式中，W W 代表煤泥水流量；代表煤泥水流量； A A 代表沉降斷面面積；代表沉降斷面面積； V V 代表代表d d5050顆粒的沉降末速。顆粒的沉降末速。 對(duì)于要求的分級(jí)粒度，淺池原理認(rèn)為：沉降設(shè)備所對(duì)于要求的分級(jí)粒度，淺池原理認(rèn)為：沉降設(shè)備所能處理的煤泥

32、水量?jī)H與沉降面積大小成正比。能處理的煤泥水量?jī)H與沉降面積大小成正比。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離2. 2. 淺池原理應(yīng)用淺池原理應(yīng)用 淺池原理應(yīng)用是在沉降設(shè)備中加設(shè)傾斜板，通過(guò)增大沉降面積來(lái)增大淺池原理應(yīng)用是在沉降設(shè)備中加設(shè)傾斜板，通過(guò)增大沉降面積來(lái)增大設(shè)備的處理能力。設(shè)備的處理能力。 傾斜板中的礦漿流動(dòng)分三種形式：上向流、下向流、橫向流傾斜板中的礦漿流動(dòng)分三種形式：上向流、下向流、橫向流( (各種各種流動(dòng)方式的傾斜板有效沉淀面積如表流動(dòng)方式的傾斜板有效沉淀面積如表) )。 主要差別：上向流沉降有效面積最大，但粗粒先沉到下

33、部，不易下主要差別：上向流沉降有效面積最大，但粗粒先沉到下部，不易下滑的細(xì)粒在上部，由于物料來(lái)不及滑走，容易被上向流帶入溢流中。滑的細(xì)粒在上部，由于物料來(lái)不及滑走，容易被上向流帶入溢流中。 下向流沉降有效面積最小，但細(xì)粒沉降在板下部，在粗粒下滑過(guò)程下向流沉降有效面積最小，但細(xì)粒沉降在板下部，在粗粒下滑過(guò)程中容易一起排走，但向下流溢流排走方式不如上向流容易實(shí)現(xiàn)。中容易一起排走，但向下流溢流排走方式不如上向流容易實(shí)現(xiàn)。 橫向流介于二者之間。橫向流介于二者之間。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第

34、一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦漿流動(dòng)方式礦漿流動(dòng)方式有自由水面有自由水面無(wú)自由水面無(wú)自由水面上向流上向流A總總=A板板+ A設(shè)設(shè)A總總=A板板+ A設(shè)設(shè)Sin2 橫向流橫向流A總總=A板板下向流下向流A總總=A板板 - A設(shè)設(shè)Sin2 表表4 4 不同流動(dòng)方式傾斜板有效沉淀設(shè)備面積表不同流動(dòng)方式傾斜板有效沉淀設(shè)備面積表A A設(shè)設(shè)指設(shè)備沉淀面積；指設(shè)備沉淀面積；A A板板 指傾斜板沉淀面積；指傾斜板沉淀面積； 指傾斜板傾角指傾斜板傾角 礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2

35、）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 顯然，通過(guò)增設(shè)傾斜板，增大了有效沉降面積。顯然，通過(guò)增設(shè)傾斜板，增大了有效沉降面積。在同樣礦漿通過(guò)量條件下，降低了在同樣礦漿通過(guò)量條件下，降低了d d5050顆粒的沉降速度顆粒的沉降速度( (即降低了分級(jí)粒度即降低了分級(jí)粒度) )。反過(guò)來(lái)，在保證同樣分級(jí)粒度。反過(guò)來(lái)，在保證同樣分級(jí)粒度條件下，可大大增加設(shè)備處理能力。條件下，可大大增加設(shè)備處理能力。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 一般傾斜板板長(zhǎng)一般傾斜板板長(zhǎng)1.2 -1.51.2 -1.5m m，板寬板寬

36、0.6-0.80.6-0.8m m，傾角傾角6060，板間，板間垂直距大于垂直距大于8080mmmm。傾斜板布置方式需根據(jù)沉降設(shè)備確定。通過(guò)設(shè)置傾斜板布置方式需根據(jù)沉降設(shè)備確定。通過(guò)設(shè)置傾斜板，沉淀設(shè)備的沉淀面積可以增大傾斜板，沉淀設(shè)備的沉淀面積可以增大2-32-3倍，相應(yīng)地，其處理能倍，相應(yīng)地，其處理能力也增大力也增大2-32-3倍。倍。 傾斜板設(shè)計(jì)按以下步驟進(jìn)行：傾斜板設(shè)計(jì)按以下步驟進(jìn)行： 1) 1)確定礦漿流動(dòng)方式；確定礦漿流動(dòng)方式； 2) 2)確定需要的分級(jí)粒度；確定需要的分級(jí)粒度； 3) 3)計(jì)算達(dá)到分級(jí)粒度要求所需的總沉淀面積；計(jì)算達(dá)到分級(jí)粒度要求所需的總沉淀面積； 4) 4)計(jì)算

37、所需傾斜板的面積和相應(yīng)的安放角度；計(jì)算所需傾斜板的面積和相應(yīng)的安放角度； 5) 5)決定每塊傾斜板的長(zhǎng)寬及放置距離。決定每塊傾斜板的長(zhǎng)寬及放置距離。 傾斜板可以放置在所有重力沉降設(shè)備中，如傾斜板沉淀槽、濃傾斜板可以放置在所有重力沉降設(shè)備中，如傾斜板沉淀槽、濃縮機(jī)等。縮機(jī)等。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離四、濃縮原理及設(shè)備四、濃縮

38、原理及設(shè)備1. 1. 濃縮過(guò)程及原理濃縮過(guò)程及原理 1) 1)間斷濃縮過(guò)程間斷濃縮過(guò)程 典型的如單元沉降試驗(yàn)。沉降出現(xiàn)四個(gè)區(qū)：澄清區(qū)、懸浮典型的如單元沉降試驗(yàn)。沉降出現(xiàn)四個(gè)區(qū)：澄清區(qū)、懸浮沉降區(qū)、過(guò)渡區(qū)、壓縮區(qū)。沉降區(qū)、過(guò)渡區(qū)、壓縮區(qū)。 在沉降過(guò)程中，澄清區(qū)不斷增大：懸浮沉降區(qū)不斷減少及在沉降過(guò)程中，澄清區(qū)不斷增大：懸浮沉降區(qū)不斷減少及至消失至消失( (臨界沉降點(diǎn)臨界沉降點(diǎn)) )；過(guò)濾區(qū)先形成然后消失；過(guò)濾區(qū)先形成然后消失( (壓縮點(diǎn)壓縮點(diǎn)) )；壓縮；壓縮區(qū)先增大后又縮小。沉降的結(jié)果形成澄清區(qū)區(qū)先增大后又縮小。沉降的結(jié)果形成澄清區(qū)( (清水層清水層) )和壓縮區(qū)和壓縮區(qū)( (高濃度沉淀物高濃

39、度沉淀物) )。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 各區(qū)沉降規(guī)律：各區(qū)沉降規(guī)律： (1) (1)懸浮沉降區(qū)。絮團(tuán)以整體狀態(tài)下降，水是以絮團(tuán)之間上流至澄清懸浮沉降區(qū)。絮團(tuán)以整體狀態(tài)下降，水是以絮團(tuán)之間上流至澄清區(qū)；整個(gè)區(qū)內(nèi)濃度相等，沉降速度恒定，固體重量相等，線性沉降。區(qū)；整個(gè)區(qū)內(nèi)濃度相等，沉降速度恒定，固體重量相等，線性沉降。 (2) (2)過(guò)渡區(qū)。濃度逐漸增加，沉降速度不斷降低，固體通量在懸浮沉過(guò)渡區(qū)。濃度逐漸增加，沉降速度不斷

40、降低，固體通量在懸浮沉降區(qū)的基礎(chǔ)上，開(kāi)始增加，達(dá)最大值時(shí)逐漸減小?？平祬^(qū)的基礎(chǔ)上，開(kāi)始增加，達(dá)最大值時(shí)逐漸減小。科- -克萊文認(rèn)為：沉降克萊文認(rèn)為：沉降速度降低是由于向下流動(dòng)受到限制與高濃度區(qū)域向上擴(kuò)展的結(jié)果。凱西速度降低是由于向下流動(dòng)受到限制與高濃度區(qū)域向上擴(kuò)展的結(jié)果。凱西則利用單元試驗(yàn)去具體計(jì)算過(guò)濾區(qū)內(nèi)不同濃度條件下的沉降速度則利用單元試驗(yàn)去具體計(jì)算過(guò)濾區(qū)內(nèi)不同濃度條件下的沉降速度( (凱西第凱西第三定律三定律) )。 (3) (3)壓縮區(qū)。壓縮區(qū)比較復(fù)雜，但普遍認(rèn)為：壓縮時(shí)孔隙水的排出速壓縮區(qū)。壓縮區(qū)比較復(fù)雜，但普遍認(rèn)為：壓縮時(shí)孔隙水的排出速度，正比于固體顆粒中水的含量。單元試驗(yàn)壓縮段礦

41、漿的壓實(shí)程度，是度，正比于固體顆粒中水的含量。單元試驗(yàn)壓縮段礦漿的壓實(shí)程度，是礦漿在壓縮區(qū)中停留時(shí)間的函數(shù)。礦漿在壓縮區(qū)中停留時(shí)間的函數(shù)。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離2)連續(xù)濃縮過(guò)程連續(xù)濃縮過(guò)程 連續(xù)沉降濃縮過(guò)程比間斷濃縮過(guò)程多一個(gè)濃縮物區(qū)，且這連續(xù)沉降濃縮過(guò)程比間斷濃縮過(guò)程多一個(gè)濃縮物區(qū)，且這五個(gè)區(qū)同時(shí)存在。五個(gè)區(qū)同時(shí)存在。 由于排放底流，連續(xù)沉降沉縮過(guò)程中固體顆粒向下速度由由于排放底流，連續(xù)沉降沉縮過(guò)程中固體顆粒向下速度由兩部分組成：重力引起的沉降速度兩部分組成：重力引起的沉降速度(服從單元沉降試驗(yàn)規(guī)律服從單元沉降試驗(yàn)

42、規(guī)律)，底流排放引起的整個(gè)懸浮液向下輸送速度。因此連續(xù)濃縮過(guò)程底流排放引起的整個(gè)懸浮液向下輸送速度。因此連續(xù)濃縮過(guò)程的固體通量隨濃度增加，先達(dá)到極大值，然后又出現(xiàn)最小值后的固體通量隨濃度增加，先達(dá)到極大值，然后又出現(xiàn)最小值后再繼續(xù)增加再繼續(xù)增加(科科-克萊文杰公式、約肖卡流量曲線克萊文杰公式、約肖卡流量曲線)，最小固體通，最小固體通量對(duì)應(yīng)的濃度為臨界濃度。量對(duì)應(yīng)的濃度為臨界濃度。 對(duì)應(yīng)臨界濃度的區(qū)域稱為臨界濃度區(qū)或速度限制層，這一對(duì)應(yīng)臨界濃度的區(qū)域稱為臨界濃度區(qū)或速度限制層，這一區(qū)域固體通量最小，速度最低。區(qū)域固體通量最小，速度最低。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固

43、液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 關(guān)于臨界濃度和最小固體通量說(shuō)明兩點(diǎn)：關(guān)于臨界濃度和最小固體通量說(shuō)明兩點(diǎn)： (1) (1)臨界濃度和最小固體通量是連續(xù)濃縮過(guò)程的特征值，它取決于臨界濃度和最小固體通量是連續(xù)濃縮過(guò)程的特征值，它取決于三方面因素。煤泥水的沉降特性、底流排放量、濃縮設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸三方面因素。煤泥水的沉降特性、底流排放量、濃縮設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸( (直徑與深度直徑與深度) )。在明確處理對(duì)象及應(yīng)用場(chǎng)合后，最小固體通量

44、代表了濃。在明確處理對(duì)象及應(yīng)用場(chǎng)合后，最小固體通量代表了濃縮設(shè)備的額定處理能力。也就是說(shuō)，當(dāng)給入固體量小于濃縮設(shè)備最小固縮設(shè)備的額定處理能力。也就是說(shuō)，當(dāng)給入固體量小于濃縮設(shè)備最小固體通量時(shí)，設(shè)備才能正常工作。這是選擇濃縮設(shè)備的依據(jù)。體通量時(shí)，設(shè)備才能正常工作。這是選擇濃縮設(shè)備的依據(jù)。 (2) (2)由于濃縮機(jī)入料濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于臨界濃度值，入料固體通量小于由于濃縮機(jī)入料濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于臨界濃度值，入料固體通量小于濃縮機(jī)最小固體通量。因此，臨界濃度區(qū)不可能存在于正常工作的濃縮濃縮機(jī)最小固體通量。因此，臨界濃度區(qū)不可能存在于正常工作的濃縮機(jī)中。即這時(shí)的濃縮機(jī)各斷面固體通量相等且等于底流排放量。如果入機(jī)中

45、。即這時(shí)的濃縮機(jī)各斷面固體通量相等且等于底流排放量。如果入料濃度高，造成固體通量超過(guò)最小固體量值，這時(shí)，進(jìn)入固體量大于排料濃度高，造成固體通量超過(guò)最小固體量值，這時(shí)，進(jìn)入固體量大于排出量，造成積聚，臨界濃度區(qū)加厚，這種狀況持續(xù)的最終結(jié)果是整個(gè)濃出量，造成積聚，臨界濃度區(qū)加厚，這種狀況持續(xù)的最終結(jié)果是整個(gè)濃縮機(jī)上方都發(fā)展成為臨界濃度壓，這時(shí)的濃縮機(jī)已無(wú)法正常工作?？s機(jī)上方都發(fā)展成為臨界濃度壓，這時(shí)的濃縮機(jī)已無(wú)法正常工作。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離3)3)沉降試驗(yàn)及應(yīng)用沉降試驗(yàn)及應(yīng)用 沉降試驗(yàn)方法：沉降試驗(yàn)方法： 連續(xù)性模擬

46、試驗(yàn)；連續(xù)性模擬試驗(yàn)； 長(zhǎng)管模擬試驗(yàn)；長(zhǎng)管模擬試驗(yàn)； 單元沉降試驗(yàn)。單元沉降試驗(yàn)。 單元沉降試驗(yàn)應(yīng)用較普遍，單元沉降試驗(yàn)主要應(yīng)用單元沉降試驗(yàn)應(yīng)用較普遍，單元沉降試驗(yàn)主要應(yīng)用于二方面：于二方面： (1) (1)煤泥沉降特性及藥劑添加試驗(yàn)；煤泥沉降特性及藥劑添加試驗(yàn)； (2) (2)濃濃縮設(shè)備計(jì)算?？s設(shè)備計(jì)算。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 (1) (1)煤泥沉降特性及藥劑添加試驗(yàn)煤泥沉降特性及藥劑添加試驗(yàn) 煤泥沉降特性是煤泥水的一種工藝特性。它主要通煤泥沉降特性是煤泥水的一種工藝特性。它主要通過(guò)沉降速度、澄清層濁度、沉淀物密實(shí)

47、程度去描述。多過(guò)沉降速度、澄清層濁度、沉淀物密實(shí)程度去描述。多數(shù)情況下，常借助于沉降曲線和澄清水度去表征煤泥水?dāng)?shù)情況下，常借助于沉降曲線和澄清水度去表征煤泥水的沉降狀況。濁度越小，沉淀速度越快，沉淀物高度越的沉降狀況。濁度越小，沉淀速度越快，沉淀物高度越低，沉降特性越好。低，沉降特性越好。 煤泥水的組成和性質(zhì)對(duì)其沉降過(guò)程具有重大影響，煤泥水的組成和性質(zhì)對(duì)其沉降過(guò)程具有重大影響，如粘土礦物含量。煤中離子含量及構(gòu)成、煤泥水的粒度如粘土礦物含量。煤中離子含量及構(gòu)成、煤泥水的粒度、濃度、粘度。此外，絮凝藥劑的添加，可有效控制煤、濃度、粘度。此外，絮凝藥劑的添加，可有效控制煤泥水的沉降過(guò)程。泥水的沉降過(guò)

48、程。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 (2) (2)濃縮設(shè)備計(jì)算濃縮設(shè)備計(jì)算 計(jì)算法：多次沉降試驗(yàn)計(jì)算法，一次沉降試驗(yàn)計(jì)計(jì)算法：多次沉降試驗(yàn)計(jì)算法，一次沉降試驗(yàn)計(jì)算法。算法。 多次沉降試驗(yàn)計(jì)算法；利用多次高濃度單元沉降多次沉降試驗(yàn)計(jì)算法；利用多次高濃度單元沉降試驗(yàn)求沉降速度，然后由最低沉降速度的依據(jù)進(jìn)行濃試驗(yàn)求沉降速度，然后由最低沉降速度的依據(jù)進(jìn)行濃縮機(jī)計(jì)算?？s機(jī)計(jì)算。 一次沉降試驗(yàn)計(jì)算法。以凱西第三定律為基礎(chǔ)，一次沉降試驗(yàn)計(jì)算法。以凱西第三定律為基礎(chǔ)，通過(guò)不同濃度的沉降進(jìn)行濃縮設(shè)備計(jì)算。通過(guò)不同濃度的沉降進(jìn)行濃縮設(shè)備計(jì)算。礦

49、物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離2. 2. 濃縮設(shè)備濃縮設(shè)備1)1)耙式濃縮機(jī)耙式濃縮機(jī) 耙式濃縮機(jī)主要由濃縮池、耙架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、給料裝耙式濃縮機(jī)主要由濃縮池、耙架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、給料裝置、排料裝置組成。附設(shè)有溢流池，底流泵等。耙架把沉置、排料裝置組成。附設(shè)有溢流池，底流泵等。耙架把沉淀物送到卸料口。由于池底坡度不大，耙架必須具有足夠淀物送到卸料口。由于池底坡度不大，耙架必須具有足夠強(qiáng)度以承受耙送固體沉淀物轉(zhuǎn)矩。自動(dòng)提耙裝置在沉積固強(qiáng)度以承受耙送固體沉淀物轉(zhuǎn)矩。自動(dòng)提耙裝置在沉積固體過(guò)多時(shí)將耙自動(dòng)提起，避免電機(jī)過(guò)負(fù)荷。底流通過(guò)管道體

50、過(guò)多時(shí)將耙自動(dòng)提起，避免電機(jī)過(guò)負(fù)荷。底流通過(guò)管道及隧道通往濃縮機(jī)泵房，由底流泵抽取排放。給料裝置多及隧道通往濃縮機(jī)泵房，由底流泵抽取排放。給料裝置多采用帶側(cè)孔的中心入料筒，以利于水流平緩運(yùn)動(dòng)。采用帶側(cè)孔的中心入料筒，以利于水流平緩運(yùn)動(dòng)。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分

51、離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 當(dāng)入料由中心給入后，大部分水流由中心向周邊流當(dāng)入料由中心給入后，大部分水流由中心向周邊流動(dòng)。顆粒在伴隨水流運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，受重力作用而下沉，動(dòng)。顆粒在伴隨水流運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，受重力作用而下沉，經(jīng)過(guò)連續(xù)的沉降濃縮過(guò)程，澄清水由周邊溢出，高濃度經(jīng)過(guò)連續(xù)的沉降濃縮過(guò)程，澄清水由周邊溢出，高濃度沉降物由底部排

52、出。沉降物由底部排出。 此外，濃縮機(jī)的工作過(guò)程受到顆粒沉降類型的影響此外，濃縮機(jī)的工作過(guò)程受到顆粒沉降類型的影響，自然沉降濃縮，自然沉降濃縮( (不加絮凝劑不加絮凝劑) )和絮凝沉降濃縮和絮凝沉降濃縮( (加入絮凝加入絮凝劑劑) )效果的明顯差異，是它們濃縮過(guò)程不同的直接證明。效果的明顯差異，是它們濃縮過(guò)程不同的直接證明。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離2)2)深錐濃縮機(jī)深錐濃縮機(jī) 深錐濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)型式與耙式濃縮機(jī)相同，只是具深錐濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)型式與耙式濃縮機(jī)相同，只是具體尺寸上差異較大。體尺寸上差異較大。(1)(1)深錐濃縮機(jī)

53、錐角較小，一般為深錐濃縮機(jī)錐角較小，一般為6060；(2)(2)高度與直徑之比大。這樣，耙式濃縮機(jī)以沉降高度與直徑之比大。這樣，耙式濃縮機(jī)以沉降面積大，處理能力大為特色，而深錐濃縮機(jī)則以沉淀空面積大，處理能力大為特色，而深錐濃縮機(jī)則以沉淀空間大，易得到高濃度的沉淀物及清凈的溢流水為特色。間大，易得到高濃度的沉淀物及清凈的溢流水為特色。 由于深錐濃縮機(jī)沉淀面積小，臺(tái)時(shí)處理量低；往往需由于深錐濃縮機(jī)沉淀面積小，臺(tái)時(shí)處理量低；往往需加入絮凝劑且高濃度底流排放困難等原因，在選煤廠應(yīng)加入絮凝劑且高濃度底流排放困難等原因，在選煤廠應(yīng)用很少。目前有的廠借它來(lái)對(duì)循環(huán)水深度澄清。用很少。目前有的廠借它來(lái)對(duì)循環(huán)水

54、深度澄清。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離五、煤泥沉淀池五、煤泥沉淀池 沉淀池屬于沉淀設(shè)施，在選煤廠主要用于沉淀回收煤泥和澄清沉淀池屬于沉淀設(shè)施，在選煤廠主要用于沉淀回收煤泥和澄清水。煤泥沉淀池是一組長(zhǎng)方形池子，通常根據(jù)需串聯(lián)或關(guān)聯(lián)形成循水。煤泥沉淀池是一組長(zhǎng)方形池子，通常根據(jù)需串聯(lián)或關(guān)聯(lián)形成循環(huán)作業(yè)。環(huán)作業(yè)。 煤池沉淀池作業(yè)分三

55、個(gè)階段，工作階段煤池沉淀池作業(yè)分三個(gè)階段，工作階段( (煤泥水不斷進(jìn)入池內(nèi)煤泥水不斷進(jìn)入池內(nèi)，且保證溢流水中大于分級(jí)粒度煤泥數(shù)量小于設(shè)計(jì)規(guī)定值，且保證溢流水中大于分級(jí)粒度煤泥數(shù)量小于設(shè)計(jì)規(guī)定值) )；靜止；靜止沉淀階段沉淀階段( (封閉煤泥沉淀池，靜止一段時(shí)間以沉淀細(xì)顆粒封閉煤泥沉淀池，靜止一段時(shí)間以沉淀細(xì)顆粒) )；煤泥清；煤泥清理階段理階段( (排出澄清水，排出沉淀煤泥排出澄清水，排出沉淀煤泥) )。 煤泥沉淀池作用隨著壓濾機(jī)的廣泛采用，由原來(lái)的主要沉淀回煤泥沉淀池作用隨著壓濾機(jī)的廣泛采用，由原來(lái)的主要沉淀回收設(shè)備變成輔助沉淀回收設(shè)備或干脆為事故沉淀池。收設(shè)備變成輔助沉淀回收設(shè)備或干脆為事

56、故沉淀池。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離六、沉降分離效率六、沉降分離效率 1. 1. 分離效率分離效率 沉淀分離可采用統(tǒng)一的效果評(píng)價(jià)指標(biāo)沉淀分離可采用統(tǒng)一的效果評(píng)價(jià)指標(biāo)分離效率。分離效率。 = 100 = 100（-）（）（-）/（100-100-）（）（-） 100%100% 式中：式中： 分離效率，適應(yīng)于分級(jí)或濃縮作業(yè)，分離效率，適應(yīng)于分級(jí)或濃縮作業(yè)，% %； 、分別代表入料、溢流、底流的特征百分含量，分別代表入料、溢流、底流的特征百分含量，% %。對(duì)于分級(jí)采用某粒度的正累計(jì)含量；對(duì)于濃縮采用濃度。對(duì)于分級(jí)采用某粒度的正

57、累計(jì)含量；對(duì)于濃縮采用濃度。 2. 2. 分配曲線分配曲線 分級(jí)作業(yè)作為一種典型分離作業(yè)，可借助分配曲線去分析評(píng)價(jià)分級(jí)作業(yè)作為一種典型分離作業(yè)，可借助分配曲線去分析評(píng)價(jià)其過(guò)程與效果。其過(guò)程與效果。礦物加工學(xué)（礦物加工學(xué)（2 2）第一篇第一篇 固液分離技術(shù)固液分離技術(shù)第四章第四章 沉降分離沉降分離 3. 3. 輔助評(píng)價(jià)指標(biāo)輔助評(píng)價(jià)指標(biāo) 分級(jí)作業(yè)通常采用通過(guò)粒度作輔助指標(biāo)。分級(jí)作業(yè)通常采用通過(guò)粒度作輔助指標(biāo)。 通過(guò)粒度是指分級(jí)設(shè)備溢流中，因體顆粒負(fù)累積占通過(guò)粒度是指分級(jí)設(shè)備溢流中，因體顆粒負(fù)累積占95%95%的的篩孔尺寸。篩孔尺寸。 濃縮作業(yè)采用底流固體回收率，即底流固體產(chǎn)率。底流濃濃縮作業(yè)采用底流固體回收率，即底流