1、固体物料分选学-重介质分选4跳汰选矿跳汰选矿是指物料主要在垂直上升的变速介质流中，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。的差异，对选矿结果有一定的影响。实现跳汰过程的设备叫实现跳汰过程的设备叫跳汰机跳汰机煤炭煤炭分选中，跳汰分选占很大比重。全世界每年入分选中，跳汰分选占很大比重。全世界每年入选煤炭中，有选煤炭中，有50%左右是采用跳汰机处理；我国跳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汰选煤占全部入选原煤量的70%。另外跳汰选煤处。另外跳汰选煤处理的粒度级别较宽
2、，在理的粒度级别较宽，在1500.5mm，既可不分级入，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。极难选煤，均可优先考虑采用跳汰的方法处理。5分选过程：分选过程：水流脉动运动，水流脉动运动，上升时推动上升时推动床层床层分散，下分散，下降时紧密；高密度颗粒进降时紧密；高密度颗粒进入下层，透过筛板排出；入下层，透过筛板排出；低密度颗粒进入上层，被低密度颗粒进入上层，被水平流动的水流带出。水平流动的水流带出。被选物料给到跳汰机筛被选物料给到跳汰机筛板上，形成一个密集的物板上，形成一个密集的物料层，这个
3、密集的物料层料层，这个密集的物料层称为称为床层床层演演示示6跳汰机分层过程示意图跳汰机分层过程示意图分层前混杂堆积床层分散水流中沉降分层分层堆积物料在跳汰过程中之所以能分层，起主要作用物料在跳汰过程中之所以能分层，起主要作用的的内因内因，是，是矿粒自身矿粒自身的性质，但能让分层得以的性质，但能让分层得以实现的实现的客观条件客观条件，则是垂直升降的，则是垂直升降的交变水流交变水流7按照推动水流在跳汰机内作交变运动的方法按照推动水流在跳汰机内作交变运动的方法的不同可以分为：的不同可以分为：隔膜跳汰机：隔膜跳汰机：利用偏心连杆带动橡胶隔膜迫利用偏心连杆带动橡胶隔膜迫使水流运动。使水流运动。无活塞跳汰
4、机：无活塞跳汰机：利用压缩空气推动水流运动。利用压缩空气推动水流运动。动筛跳汰机：动筛跳汰机：用机械力带动筛板和物料一起用机械力带动筛板和物料一起在水中作交变运动。在水中作交变运动。8基本概念基本概念跳汰周期跳汰周期：跳汰分选过程中水流完成一次周期：跳汰分选过程中水流完成一次周期性变化所需要的时间。性变化所需要的时间。跳汰周期曲线跳汰周期曲线：水流速度在一个跳汰周期内随：水流速度在一个跳汰周期内随时间变化的曲线。时间变化的曲线。水流冲程水流冲程：水流在跳汰室内运动的最大距离。：水流在跳汰室内运动的最大距离。机械冲程机械冲程：隔膜或筛板在跳汰室内运动的最大：隔膜或筛板在跳汰室内运动的最大距离。距
5、离。冲次冲次：水流或隔膜每秒钟运动的周期次数。：水流或隔膜每秒钟运动的周期次数。冲程系数冲程系数：水流冲程与机械冲程的比值。：水流冲程与机械冲程的比值。9gdG63016.1.2颗粒在跳汰分选过程中的受力与运动分析颗粒在跳汰分选过程中的受力与运动分析a 有效重力有效重力 向上为正向上为正b 水流相对速度阻力水流相对速度阻力 vc颗粒与介质相对速度颗粒与介质相对速度221vcdRc 介质的加速度附加惯性阻力介质的加速度附加惯性阻力dtddRcv632 质量联合系数，与颗粒形状有关质量联合系数，与颗粒形状有关10e 机械阻力机械阻力Pm 无法表达，不考虑无法表达，不考虑addtdddgddtddc
6、c6v6v6v6332233adtddgdtdccvv6v2d 加速运动的介质流对颗粒的附加推力加速运动的介质流对颗粒的附加推力adPB63颗粒运动微分方程：颗粒运动微分方程：11adugdtd2v6v代入代入vc=颗粒速度颗粒速度v-介质速度介质速度u，得，得颗粒加速度：颗粒加速度：重力加速度因素重力加速度因素只与密度有关只与密度有关阻力加速度因素阻力加速度因素与密度、粒度有与密度、粒度有关；高密度细粒关；高密度细粒与低密度粗粒不与低密度粗粒不能有效分层能有效分层附加推力加速附加推力加速度因素度因素只与密度有关只与密度有关水流水流a向下时向下时：高密度颗粒滞高密度颗粒滞留上层，留上层，a应应
7、尽量减少尽量减少1216.1.3 偏心连杆机构跳汰机内水流的运动特性及偏心连杆机构跳汰机内水流的运动特性及物料的分层过程物料的分层过程tlnusin偏心连杆式传动机构偏心连杆式传动机构水流速度水流速度lnumaxlnua2v1个周期，按绝对值计的水流个周期，按绝对值计的水流平均速度平均速度冲程系数冲程系数偏心轮转速，转偏心轮转速，转/秒秒13tlnacos222水流加速度水流加速度22max2lna水流位移水流位移2cos1tlhlhmax14第第阶段阶段：水流上升运水流上升运动前半期，加速上升期，动前半期，加速上升期，a0，v0。水流运动的主要任务，水流运动的主要任务，是较快地将床层举起，是
8、较快地将床层举起，使其占据一定高度，为使其占据一定高度，为床层进一步充分松散与床层进一步充分松散与分层，创造一个空间条分层，创造一个空间条件。件。物料分层的过程物料分层的过程15第第阶段阶段：水流上升运：水流上升运动后半期，减速上升期，动后半期，减速上升期，a0，v0。向上、下。向上、下两端扩展松散。两端扩展松散。M点：点：轻颗粒与水流相轻颗粒与水流相对速度为零，按密度分对速度为零，按密度分层的有利时期。层的有利时期。上升水流的运动特性，上升水流的运动特性，最理想的是最理想的是开始短而速，开始短而速，尔后长而缓尔后长而缓。物料分层的过程物料分层的过程要限制向下的水流加速度要限制向下的水流加速度
9、16第第阶段阶段：水流下降运动：水流下降运动前半期，水流加速下降时前半期，水流加速下降时期，期，a0，v0。按密按密度分层的有利时期。细颗度分层的有利时期。细颗粒穿过粗颗粒间隙下降。粒穿过粗颗粒间隙下降。第第阶段阶段：水流下降运动：水流下降运动后半期，水流减速下降时后半期，水流减速下降时期，期，a0，v0。床层床层比较紧密。比较紧密。吸入作用分层，强度必须吸入作用分层，强度必须适当适当防止低密度细颗防止低密度细颗粒进入底层。粒进入底层。按密度分层有利时期按密度分层有利时期、阶段阶段1716.1.4 跳汰周期曲线跳汰周期曲线水流运动水流运动(u)变化曲线变化曲线a 正弦跳汰曲线正弦跳汰曲线u水流
10、速度水流速度S水流上升高度水流上升高度水流上升、下降的作用水流上升、下降的作用时间和大小均相等时间和大小均相等床层有效分层时间较短床层有效分层时间较短18b 带静止期的周期曲线带静止期的周期曲线水流急速上升水流急速上升静止静止(ts)缓速下降缓速下降适合处理平均密度较小或粒适合处理平均密度较小或粒度较细的物料。度较细的物料。c 快速上升的周期曲线快速上升的周期曲线水流急速上升水流急速上升缓速缓速下降下降适合处理平均密度较高适合处理平均密度较高的物料。的物料。19d 慢速上升的周期曲线慢速上升的周期曲线水流低速上升水流低速上升保持保持迅速下降迅速下降床层松散时间长，利于提高处床层松散时间长，利于
11、提高处理能力。理能力。流体速度阻力影响较大，不适合处理宽级别物料。流体速度阻力影响较大，不适合处理宽级别物料。物料性质、设备规格物料性质、设备规格曲线类型曲线类型20旁动型隔膜跳汰机旁动型隔膜跳汰机演演示示隔膜筛板常用的跳汰机：隔膜跳汰机、圆形跳汰机、无常用的跳汰机：隔膜跳汰机、圆形跳汰机、无活塞跳汰机、动筛跳汰机和离心跳汰机等。活塞跳汰机、动筛跳汰机和离心跳汰机等。2116.3 16.3 影响跳汰分选的工艺因素影响跳汰分选的工艺因素可调节因素：可调节因素：冲程、冲次、给料水、筛下补加冲程、冲次、给料水、筛下补加水、人工床层厚度、给矿量等水、人工床层厚度、给矿量等不可调或调节有限的因素：不可调
12、或调节有限的因素：给料的密度和粒度给料的密度和粒度组成、床层厚度、筛板落差、跳汰周期曲线等组成、床层厚度、筛板落差、跳汰周期曲线等16.3.1 16.3.1 冲程、冲次冲程、冲次冲次：冲次：太高太高床层来不及松散；床层来不及松散；太小太小床层松散迟缓；床层松散迟缓；都会降低床层的松散度。都会降低床层的松散度。22冲程：冲程：太大太大床层松散度太高，颗粒的粒度床层松散度太高，颗粒的粒度和形状会干扰颗粒按密度分层，和形状会干扰颗粒按密度分层，过小过小床层不能充分松散，高密度颗粒得不床层不能充分松散，高密度颗粒得不到向下运动的适宜空间。到向下运动的适宜空间。调整冲程、冲次的原则：调整冲程、冲次的原则
13、：a 床层厚、处理量大时，应增大冲程，相应降床层厚、处理量大时，应增大冲程，相应降低冲次。低冲次。b 处理粗粒级物料，采用大冲程、低冲次，处处理粗粒级物料，采用大冲程、低冲次，处理细粒级矿物，采用小冲程、高冲次。理细粒级矿物，采用小冲程、高冲次。2316.3.2 16.3.2 给料水和筛下补加水给料水和筛下补加水给料浓度一般为给料浓度一般为30-50%30-50%。筛下补加水：筛下补加水：处理处理窄窄级别物料时可大些，提高分层速度，级别物料时可大些，提高分层速度，处理处理宽宽级别物料时应小些，以增加吸入作用。级别物料时应小些，以增加吸入作用。16.3.3 16.3.3 床层厚度和人工床石床层厚
14、度和人工床石床层厚度：床层厚度：筛板到溢流堰的高度。筛板到溢流堰的高度。取决于取决于跳汰机类型跳汰机类型、欲分选组分的、欲分选组分的密度差密度差和和给给料粒度料粒度决定。决定。密度差大：密度差大：薄薄增加分层速度，提高处理能力增加分层速度，提高处理能力密度差小：密度差小：厚厚提高高密度产物质量提高高密度产物质量24给料细：给料细：薄薄给料粗：给料粗：厚厚床层越厚，分选效果越好，但处理能力越低。床层越厚，分选效果越好，但处理能力越低。人工床层：人工床层：控制透筛排料速度和高密度产物质量控制透筛排料速度和高密度产物质量人工床层的物料：人工床层的物料：粒度粒度筛孔尺寸的筛孔尺寸的2-3倍，最大粒度倍
15、，最大粒度3-6倍，倍，密度密度接近或略大于高密度产物。接近或略大于高密度产物。n人工床层的密度越高、粒度越小、铺设厚度越人工床层的密度越高、粒度越小、铺设厚度越大大，高密度产物的产率越小，回收率越低，高密度产物的产率越小，回收率越低，密度越高。密度越高。2516.3.4 16.3.4 筛板落差筛板落差相邻两个跳汰室筛板的高差相邻两个跳汰室筛板的高差处理处理粗粗物料或物料或密度差较大密度差较大的物料时，的物料时，落差应落差应大大一些，处理一些，处理细细矿物或矿物或密度差较小密度差较小的矿物时，的矿物时，落差应小落差应小一些。一些。16.3.5 16.3.5 给料性质和给料量给料性质和给料量要求保持稳定、连续要求保持稳定、连续处理处理处理处理粗粗粒、粒、易选易选矿物，且对矿物，且对高密度产物高密度产物要求不高要求不高时，时，给料量可以大给料量可以大些，反之则应小些，反之则应小一些。一些。
