中 国 矿 业 科 技 文 汇 — ２０１４
新型旋流器在选矿厂磨矿分级中的应用
郑 纪 民 ? 王 书 礼 ? 崔 学 奇 ? 锁 ? 军 ? 王 ? 磊
（
威 海 市 海 王 旋 流 器 有 限 公 司 ）
摘 ? 要 ? 与 常 规 旋 流 器 相 比 ， 柱 式 平 底 旋 流 器 在 铁 矿 一 段 磨 矿 分 级 工 艺 中 具 有 分 级 效 率 高 、 返 砂 量 低 的 优 势 ；
多 锥 体 旋 流 器 具 有 处 理 能 力 大 、 分 级 粒 度 细 ， 在 细 粒 级 分 级 作 业 中 可 以 替 代 小 直 径 旋 流 器 ， 分 级 效 率 高 、 底 流 夹 细
少 、 可 减 少 过 磨 的 优 点 。
关 键 词 ? 柱 式 平 底 旋 流 器 ? 多 锥 体 旋 流 器 ? 磨 矿 ? 分 级 效 率
?
? 针 对 目 前 选 厂 磨 矿 分 级 作 业 旋 流 器 存 在 的 返 砂
量 大 、 分 级 效 率 低 等 问 题 而 设 计 。 平 底 旋 流 器 较 常
规 旋 流 器 结 构 上 差 别 较 大 ， 前 者 主 分 级 空 间 为 柱 形 ，
后 者 为 柱 锥 组 合 形 状 。 利 用 计 算 机 流 场 模 拟 技 术 发
现 在 平 底 旋 流 器 底 部 存 在 高 浓 度 的 循 环 流 ， 循 环 流
的 存 在 一 方 面 可 以 减 少 对 沉 砂 嘴 排 料 的 冲 击 ， 利 于
控 制 返 砂 量 ； 另 一 方 面 循 环 流 可 以 将 夹 杂 的 高 密 度
细 颗 粒 再 送 次 回 内 旋 流 ， 减 少 底 流 中 细 颗 粒 的 夹 带 ，
提 高 旋 流 器 的 分 级 效 率 。
量 大 、 分 级 效 率 低 、 处 理 能 力 低 的 缺 点 ， 威 海 市 海 王
旋 流 器 有 限 公 司 开 发 了 一 系 列 高 效 分 级 旋 流 器 如 柱
式 平 底 旋 流 器 、 多 锥 体 旋 流 器 ， 投 入 工 业 应 用 后 获 得
了 良 好 的 应 用 效 果 。
１
? 柱 式 平 底 分 级 旋 流 器
１
． １? 技 术 特 点
在 黑 色 金 属 选 矿 一 段 磨 矿 分 级 作 业 中 ， 常 规 旋
流 器 容 易 出 现 沉 砂 嘴 堵 塞 、 返 砂 比 过 高 等 现 象 ， 而 且
１． ２? 应 用 实 例
常 规 旋 流 器 的 返 砂 中 高 密 度 细 粒 级 颗 粒 容 易 富 集 造
某 铁 矿 选 厂 采 用 两 段 磨 矿 ， 阶 段 磨 矿 阶 段 选 别 流
程 ， 两 个 磨 矿 系 列 ， 一 段 ３．６ ｍ ×６．０ ｍ 溢 流 磨 与 常 规 旋
流 器 构 成 闭 路 。 实 际 生 产 时 旋 流 器 返 砂 中 细 粒 级 含 量
高 、 返 砂 量 大 、 磨 机 产 能 低 。 后 采 用 海 王 公 司 平 底 旋 流
器 进 行 技 术 改 造 ， 平 底 旋 流 器 和 常 规 旋 流 器 分 别 安 装
在 两 个 磨 矿 系 列 平 行 考 察 ， 指 标 如 表 １ 所 示 。
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成 分 级 效 率 下 降 ， 有 时 过 高 的 返 砂 比 影 响 磨 机 的 产
能 。
柱 式 平 底 分 级 旋 流 器 专 为 解 决 黑 色 金 属 选 矿 一
段 磨 矿 分 级 工 艺 中 存 在 的 旋 流 器 工 作 不 稳 定 、 返 砂
表 １? 某 选 厂 一 段 磨 矿 分 级 旋 流 器 改 造 前 后 作 业 指 标
旋 流 器 参 数 ／ ％
项 ? ?
目
给 矿 （ － ７４
μｍ 含 量 ）
２４． ８８
２１． ５０
＋ ３． ３３
溢 流 （ － ７４
μｍ 含 量 ）
６０． ２２
６０． ０２
＋ ０． ２０
返 砂 （ － ７４
分 级 质
效 率 ％
５５． ９５
３５． ６９
分 级 量
效 率 ％
７１． ６１
４３． ６５
＋ ２７． ９６
处 理 量
返 砂 比 ％
μｍ 含 量 ）
１０． ０３
平 底 旋 流 器
常 规 旋 流 器
２３８
５３９
－ ３０１
１１０
１００
＋ １０
１４． ３６
差 ?
值
－ ４． ３３
＋ ２０． ２６
?
? 由 表 １ 可 知 ：
负 荷 的 降 低 ， 磨 机 的 处 理 量 提 高 了 １０ ｔ／ ｈ；
（
１） 平 底 旋 流 器 的 溢 流 细 度 高 于 常 规 旋 流 器 ０．
（ ３） 采 用 平 底 旋 流 器 的 磨 机 利 用 系 数 高 于 常 规
３
２
个 百 分 点 ， 返 砂 细 度 低 于 常 规 旋 流 器 ４． ３３ 个 百 分
旋 流 器 的 磨 矿 系 列 ０． １８ ｔ／ （ ｍ · ｈ） 。 平 底 旋 流 器
点 ， 进 料 细 度 高 于 常 规 旋 流 器 ３． ３３ 个 百 分 点 。 同 时
分 级 质 效 率 和 量 效 率 分 别 高 于 常 规 旋 流 器 ２０． ２６ 个
百 分 点 和 ２７． ９６ 个 百 分 点 ；
在 铁 矿 一 段 磨 矿 分 级 中 有 较 高 的 分 级 效 率 和 控 制 返
砂 量 的 能 力 。
（
２） 采 用 平 底 旋 流 器 的 返 砂 比 为 ２３８％ ， 较 常 规
郑 纪 民 （ １９８８— ） ， 男 ， 工 学 硕 士 ， ２６４２０３ 山 东 省 威 海 市 科 技 路 ９７５
旋 流 器 ５３９％ 的 返 砂 比 低 ３０１ 个 百 分 点 ， 由 于 磨 矿
号 。
·
７０９·
?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 中 国 矿 业 科 技 文 汇 — ２０１４? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
２
? 多 锥 体 分 级 旋 流 器
以 为 二 级 锥 体 提 供 较 强 的 切 线 速 度 ； 二 级 锥 角 较 小 、
锥 体 长 可 以 延 长 物 料 的 分 级 时 间 ， 提 高 分 级 细 度 ； 三
级 锥 角 较 大 可 以 提 高 底 流 浓 度 ， 减 少 底 流 中 细 颗 粒
含 量 。 多 锥 体 分 级 旋 流 器 相 比 大 直 径 单 一 锥 体 小 锥
角 旋 流 器 可 以 获 得 更 高 的 分 级 效 率 和 底 流 浓 度 。
２． ２? 应 用 实 例
２
． １? 技 术 特 点
在 一 些 分 级 粒 度 较 细 的 作 业 常 需 用 到 直 径 规 格
较 小 的 旋 流 器 。 小 直 径 旋 流 器 能 够 满 足 分 级 细 度 要
求 ， 但 有 一 些 不 可 避 免 的 缺 点 ：
（
１） 处 理 能 力 低 ， 造 成 旋 流 器 使 用 数 量 大 、 机 组
占 地 面 积 大 ；
某 铜 矿 中 矿 再 磨 分 级 作 业 ， 再 磨 矿 量 约 为 原 矿
量 的 １０％ ～ １５％ ， 生 产 要 求 旋 流 器 分 级 细 度 达 到 －
３８ μｍ 占 ８０％ ， 原 采 用 某 厂 家 ３５０ ｍｍ 常 规 旋 流 器
作 为 预 先 检 查 分 级 与 ４． ６ ｍ × ６． ７ ｍ 溢 流 型 球 磨 机
形 成 闭 路 。 实 际 生 产 中 常 规 旋 流 器 出 现 沉 砂 浓 度
低 、 沉 砂 嘴 易 堵 的 现 象 ， 导 致 再 磨 磨 矿 效 果 差 、 粒 级
存 在 过 磨 现 象 。 ２０１３ 年 该 选 厂 采 用 海 王 公 司 的
ＦＸ３５０ 型 多 锥 体 旋 流 器 对 再 磨 分 级 旋 流 器 技 改 ， 初
次 试 运 行 就 解 决 了 旋 流 器 沉 砂 浓 度 低 、 再 磨 磨 矿 效
果 不 好 的 问 题 。 改 造 前 后 技 术 指 标 如 表 ２ 所 示 。
（
（
２） 沉 砂 嘴 容 易 堵 ， 造 成 溢 流 跑 粗 ；
３） 旋 流 器 底 流 夹 细 量 严 重 ， 旋 流 器 分 级 效 率
一 般 不 高 。
解 决 这 些 问 题 需 采 用 大 直 径 旋 流 器 ， ２００９ 年 海
王 旋 流 器 开 发 了 一 种 多 锥 体 结 构 分 级 旋 流 器 ， 解 决
了 大 直 径 旋 流 器 同 时 实 现 高 分 级 细 度 和 高 分 级 效 率
的 难 题 ， 可 应 用 于 细 粒 级 分 级 作 业 ， 次 年 通 过 了 省 级
新 产 品 新 技 术 鉴 定 。 多 锥 体 分 级 旋 流 器 的 主 要 结 构
特 点 是 锥 体 采 用 三 级 变 锥 角 设 计 ， 一 级 锥 角 较 大 可
表 ２? 某 铜 矿 旋 流 器 技 改 造 前 后 作 业 指 标
％
旋 流 器 参 数
球 磨 机 参 数
项 ? ?
目
溢 流 细 度
含－ １量１ ）μｍ
溢 流 细 度
（ 含－ ３量８ ）μｍ
返 砂 细 度
（ 含－ １量１ ）μｍ
返 砂 细 度
（ 含－ ３量８ ）μｍ
排 矿 细 度
（ 含－ １量１ ）μｍ
给 矿 细 度
（ 含－ ３量８ ）μｍ
排 矿 细 度
（ 含－ ３量８ ）μｍ
（
返 砂 浓 度
海 王 多 锥 体 旋 流 器
原 旋 流 器
１７． ０６
２５． ９２
８１． ７４
７４． ５０
１． ７４
６． ８０
１７． １２
１６． ６０
７３． ８７
６７． ８７
６． ８６
８． ３０
６１． ８８
６７． １５
－ ５． ２７
３１． ０７
２１． ００
＋ １０． ０７
差 ?
值
w
－ ８． ８６
w
＋ ７
w
． ２４
.
－ ５
k
． ０６
y
＋
1
０． ５２14＋ ６． ００ .c－ １． ４４
n
?
? 从 表 ２ 可 知 ：
度 更 高 、 底 流 夹 细 更 少 、 分 级 效 率 更 高 。
（
１） 按 － ３８ μｍ 粒 度 分 析 ， 采 用 海 王 多 锥 体 旋
３? 结 ? 语
流 器 较 常 规 旋 流 器 在 溢 流 细 度 提 高 了 ７． ２４ 个 百 分
柱 式 平 底 旋 流 器 分 级 效 率 高 、 返 砂 量 低 ， 在 满 足
细 度 指 标 前 提 下 有 提 升 磨 机 产 能 和 磨 矿 效 率 的 效
果 ， 较 常 规 旋 流 器 更 适 用 于 铁 矿 等 一 段 磨 矿 分 级 作
业 。 大 直 径 多 锥 体 分 级 旋 流 器 可 以 达 到 小 直 径 旋 流
器 的 分 级 粒 度 ， 同 时 处 理 能 力 大 、 底 流 夹 细 少 ， 对 改
善 溢 流 粒 度 组 成 和 减 少 过 磨 有 重 要 意 义 。
点 ， 沉 砂 细 度 提 高 了 ０． ５２ 个 百 分 点 ；
（
２） 按 － １１ μｍ 粒 度 分 析 ， － １１ μｍ 可 视 为 难 回
收 粒 级 ， 采 用 海 王 多 锥 体 旋 流 器 较 常 规 旋 流 器 在 溢
流 细 度 降 低 了 ８． ８６ 个 百 分 点 ， 返 砂 细 度 降 低 了 ５．
０
６ 个 百 分 点 。 在 磨 矿 分 级 作 业 中 ， 海 王 多 锥 体 分 级
旋 流 器 较 同 直 径 规 格 旋 流 器 分 级 粒 度 更 细 、 底 流 浓
（ 收 稿 日 期 ? ２０１４０４２６）
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