文档介绍：矿物加工过程中脱水设备与方法
矿物加工过程中脱水设备与方法
【摘要】: 矿物脱水干燥技术是各类矿物加工过程中关键步骤之一, 按照矿物脱水设备驱动力的不同, 将矿物加工脱水过程中较为常见的设备进行了论述, 指出应综合考虑矿物加工过程中的各类因素选择适合的脱水设备。
【关键词】: 矿物加工; 脱水设备; 重力脱水; 机械力脱水; 热能脱水
中图分类号:C35文献标识码: A
脱水干燥技术是各类矿物粉体材料的后续加工作业, 其目的是满足应用领域对产品水分含量的要求、便于储存和运输并回收分选过程所使用的水。因此, 脱水干燥技术也是矿物材料必须的加工工艺之一, 矿物粉体材料脱水干燥技术的发展趋势是提高效率、降低能耗、减少污染和恢复原级粒度或提高粉体粒度还原率(降低团聚率)。矿物脱水是选矿作业后的关键环节之一, 对保证精矿质量起着十分重要的作用。
1 矿物中水的存在形式和脱水方法与设备
矿物中的水分包括成矿过程水分、开采水分、分选加工及运输、储存过程中加入的水分, 这些水分以不同形式存在于矿物中。通常有 4种形态: 化合水分、结合水分、毛细管水分、自由水分[ 1]。
矿物脱水方法和设备很多, 主要分为以下几种。
( 1) 重力脱水: 是指依靠重力而实现的脱水, 主要应用于粗颗粒矿物的脱水, 能脱去自由水分。主要设备包括自然重力脱水(脱水斗子和脱水仓)和重力浓缩脱水(浓缩机和沉淀池)。
( 2) 机械力脱水: 是指靠机械力而实现的水和物料的分离, 能脱去自由水分。主要设备包括筛分脱水(振动筛), 离心脱水(过滤式离心脱水机和沉降式离心脱水机)和过滤脱水(真空脱水机、板框压滤机和加压过滤机)。
( 3) 热能干燥: 是指利用热能使矿物中的水汽化而蒸发的脱水, 能去除矿物中的毛细水、化合水和结合水。主要方法包括热力干燥和日光曝晒。
2 固液分离典型设备及作用
2 . 1 重力脱水设备-浓密机浓缩机是一种用于悬浮液固液有效分离的机械设备, 主要用于金属、煤炭等非金属洗选厂的精矿浓缩及尾矿脱水, 也可用于化工、环保等部门中一切含固料浆的浓缩和净化[ 2]。浓缩机工作时是依靠重力沉降原理使矿浆中悬浮固体颗粒与液体分离, 从而实现固液分离, 其目的是提高矿浆中的固体浓度[ 3]。
在 20世纪 50年代, 铀工业就开始使用设置有回转耙的圆形沉降槽, 这就是常规浓密机。矿浆中预先加入絮凝剂, 从进料口加入浓密机, 浓密后的底流矿浆从底部排出, 清液则从周边溢流出。普通浓密机底流的浓度一般为 40 % ~ 60 %, 溢流的含固量可达到 10~ 20 g/L; 由于占地面积大, 产生的土建和安装费用也较高。
高效浓密机是指单位面积处理能力大的浓密机。该类设备与常规浓密机相比, 在外形上的显著特点在于其高度大, 底流排料锥角小, 高度和直径比大于 1, 一般在 1 . 5~ 2 ; 另一个特点是普遍采用絮凝技术强化微细颗粒的沉降, 常使用聚丙烯酰胺类有机高分子絮凝剂。相比之下, 高效浓密机比常规浓密机占地面积小, 底流浓度可达到 70 % 以上, 正常情况下溢流水含固量小于 500 mg/L。另外, 高效浓密机自动化程度高, 可以减少操作人员和经营费用, 因此, 目前高效浓密机在市场上很流行。
深锥浓密机主要由深锥、给