文档介绍：教学参考书:1. , . , . , . . 煤炭工业出版, :第一节概述第二节跳汰选矿原理一、按密度分层的位能学说二、分层过程的动力学学说三、跳汰过程中垂直交变水流的运动特性第三节跳汰机一、选煤用跳汰机二、选矿用跳汰机第四节跳汰机的操作工艺与制度一、跳汰机的给料二、跳汰频率和跳汰振幅三、风量和水量四、风阀周期特性五、床层状态六、产物的排放、分离第一节概述跳汰选矿是指物料主要在垂直上升的变速介质流中,按密度差异进行分选的过程。物料在粒度和形状上的差异,对选矿结果有一定的影响。实现跳汰过程的设备叫跳汰机。被选物料给到跳汰机筛板上,形成一个密集的物料层,这个密集的物料层称为床层。物料在跳汰过程中之所以能分层,起主要作用的内因,是矿粒自身的性质,但能让分层得以实现的客观条件,则是垂直升降的交变水流。图2—5—1 矿粒在跳汰时的分层过程a-分层前颗粒混杂堆积;b-上升水流将床层托起;c-颗粒在水流中沉降分层;d-水流下降,床层密集,重矿物进入底层跳汰机中水流运动的速度及方向是周期变化的,这样的水流称作脉动水流。脉动水每完成一次周期性变化所用的时间即为跳汰周期。在一个周期内表示水速随时间变化的关系曲线称作跳汰周期曲线。水流在跳汰室中上下运动的最大位移称为水流冲程。水流每分钟循环的次数称为冲次。煤炭分选中,跳汰选煤占很大比重。全世界每年入选煤炭中,有50%左右是采用跳汰机处理;我国跳汰选煤占全部入选原煤量的70%。另外跳汰选煤处理的粒度级别较宽,在150~;既可不分级入选,也可分级入选。跳汰选煤的适应性较强,除非极难选煤,均可优先考虑采用跳汰的方法处理。矿石分选中,跳汰选矿是处理粗、中粒矿石的有效方法。大量地用于分选钨矿、锡矿、金矿及某些稀有金属矿石;此外,还用于分选铁、锰矿石和非金属矿石。处理金属矿石时,给矿粒度上限可达3 0 ~ 5 0mm,~。第二节跳汰选矿原理一、按密度分层的位能学说由热力学第二定律可知,任何封闭体系都趋向于自由能的降低,即一种过程如果变化前后伴随着能量的降低,则该过程将自动地进行。德国人迈耶尔(,1947)应用这一普遍原理分析了跳汰过程,认为床层的分层过程是一个位能降低的过程。因此当床层适当松散时,重矿物颗粒下降,轻矿物颗粒上升,应该是一种必然的趋势。图2—5—2表示了床层分层前与分层后的理想变化情况。若取床层的底面为基准面,基准面的面积为A。图2—5—2 物料分层前后床层位能的变化、—床层内轻、重物料的重量;、—床层内轻、重物料的堆积高度1m2m1h2h)(221211mmhhE???(2—5—1)112222)2(2mhhmhE???(2—5—2))(21211221hmhmEEE?????(2—5—3)1111??A hm?(2—5—4)2222??A hm?)(2112221???????AhhE当分层过程是可以发生时, 则必定是正值。1122?????(2—5—5)分层的位能学说完全不涉及流体动力因素的影响,只就分层前后床层内部能量的变化,说明了分层的趋势,因而属于静力学体系学说。除了跳汰以外,所有其它重选分层过程,皆可用此学说予以解释,故现常将迈耶尔的位能学说视作重选分层的基本原理。但重选过程离不开流体松散,则流体动力对颗粒运动的影响就不可避免,故迈耶尔学说只是一种理想的情况。二、分层过程的动力学学说1. 床层中的矿粒在垂直交变流中的受力分析(1)矿粒在介质中的重力,因其方向向下,故为(+)。即(2)矿粒与水因有相对运动而引起的介质阻力。(3)由于介质作加速运动,其加速度所产生的惯性力作用在矿粒上,称为介质流对矿粒的附加推力。(4)由于矿粒在介质中作加速度运动,势必带动周围部分介质也随其作加速度运动,于是这部分介质便产生了与其方向相反的惯性力,此力反作用在矿粒上。因此,矿粒受到一个附加惯性阻力的作用,由式可知(5)床层中的矿粒运动时,要受到机械阻力。gdGVo)(63?????0G1R???221cVdR??1FudFV???631??d tddjRcVg???63??gRjR