水力旋流器的研究
我過(guò)絕大數(shù)選礦廠使用螺旋分級(jí)機(jī)作為磨礦回路的分級(jí)設(shè)備，分級(jí)效率一般在20%~30%，國(guó)外大型選礦廠均使用水力旋流器。由于水力旋流器固有的優(yōu)點(diǎn)，是磨礦分級(jí)流程中分級(jí)設(shè)備的發(fā)展方向，因此近年來(lái)對(duì)水力旋流器的研究仍是熱點(diǎn)。
縱觀水利旋流器的研究，主要集中在以下幾點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)研究 為克服常規(guī)旋流器的不足，青島科技大學(xué)化學(xué)工程研究室在多年研究的基礎(chǔ)上開發(fā)除了α型水力旋流器。其結(jié)構(gòu)形式與常規(guī)旋流器類似，均為圓柱——圓錐型，但α型水力旋流器的進(jìn)料口有一個(gè)向下的α傾角。為替代選礦使用的傳統(tǒng)切線給料旋流器，T.雅爾森等研制了一種軸向給料旋流器。采用該旋流器在濕法粒度分幾種進(jìn)行了試驗(yàn)。這種改進(jìn)的旋流器仍具有許多傳統(tǒng)旋流器的結(jié)構(gòu)特征，但它在旋流器圓柱不分頂部開有一個(gè)圓孔，圍繞溢流管給料機(jī)而不是切線給料，給料旋轉(zhuǎn)下降經(jīng)環(huán)形孔進(jìn)入旋流器主體并離心分離、試驗(yàn)用的銅鉬選礦廠尾礦樣品進(jìn)行。評(píng)價(jià)了不同給料壓力、礦漿濃度和溢流管長(zhǎng)度對(duì)該旋流器分離指標(biāo)的影響。與切線給料旋流器相比，軸向給料旋流器具有較大的處理能力，對(duì)低濃度礦漿可獲得較大的分離粒度，操作靈活性高，分離過(guò)程易于控制。
三產(chǎn)品旋流器是在傳統(tǒng)旋流器的溢流管中同心插入另一根提供第二種溢流的溢流管改進(jìn)而成。三產(chǎn)品旋流器分級(jí)的操作和機(jī)理與傳統(tǒng)旋流器相似。但是，三產(chǎn)品旋流器可在比分離同等粒度的傳統(tǒng)旋流器壓力高的情況下運(yùn)行。安裝較小的沉砂嘴，通常有利于維持較高的工作壓力。沉砂口直管段是水力旋流器的一個(gè)重要構(gòu)件。通過(guò)它可以改變旋流器內(nèi)空氣柱的大小及特征，從而顯著提高旋流器的沉縮性能，并可改善分級(jí)性能。它的改變對(duì)分流比有一定的影響，而對(duì)處理能力幾乎沒(méi)有影響。所得研究結(jié)果對(duì)如何選擇旋流器沉砂口直管段的長(zhǎng)度和內(nèi)徑具有重要的知道意義。雖然溢流引出管不是旋流器的一個(gè)重要構(gòu)件，但是溢流引出管結(jié)構(gòu)變化會(huì)對(duì)水力旋流器的分級(jí)性能有所影響。馬力強(qiáng)等論述了溢流引出管尺寸的改變對(duì)水力旋流器分級(jí)效率、處理能力、分流比、濃縮性能等分級(jí)指標(biāo)的影響，所得研究結(jié)果對(duì)選擇水力旋流器溢流引出管內(nèi)徑具有重要的知道意義。
（2）消除短路流 周先桃等通過(guò)對(duì)水力旋流器內(nèi)流場(chǎng)和短路流的分析，提出了用螺旋溜槽溢流管解決水利旋流器中短路流并改善水力旋流器內(nèi)流場(chǎng)的方案。試驗(yàn)證明，用螺旋溢流管可使水力旋流器分離效率提高5%~7%，能耗降低13.66%,效果良好。
（3）空氣柱的研究 苗青等探討了不同排料方式下的水力旋流器空氣柱形成的機(jī)理，定量分析了旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)形成空氣柱最小壓降的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，傳統(tǒng)大氣排放式旋流器空氣柱內(nèi)的空氣基本是從大氣中吸入的。形成空氣柱的最小壓降，隨著溢流口直徑及錐角的增大而增大，隨著進(jìn)料口直徑的增大而減小。而水封式旋流器空氣柱的形成是由于旋流中心壓力低于大氣壓后，溶解在液流中的氣體析出而造成的。
（4）流場(chǎng)研究 蔣明虎等介紹了靜態(tài)水力旋流器壓力場(chǎng)的理論分布規(guī)律，研究了旋流器內(nèi)部受到離心力、徑向作用力及切應(yīng)力的情況。同時(shí)設(shè)計(jì)了壓力場(chǎng)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)工藝結(jié)段，利用高精度動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量裝置，測(cè)試出不同操作參數(shù)下靜態(tài)水力旋流器旋流腔、大錐段、小錐段及尾管等不同軸向位置的壓力場(chǎng)分布情況。對(duì)測(cè)得的壓力場(chǎng)分布結(jié)果進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了壓力場(chǎng)分布規(guī)律的可靠性。
（5）旋流器分級(jí)過(guò)程模擬、建模與控制 郝亮等給出了水力旋流器工藝參數(shù)計(jì)算及模真系統(tǒng)的研究結(jié)果。系統(tǒng)是在bs環(huán)境下用delphi開發(fā)的，具有對(duì)旋流器的工藝參數(shù)進(jìn)行綜合計(jì)算及分級(jí)效果計(jì)算機(jī)仿真功能，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠，效率曲線美觀。算例表明，本系統(tǒng)為旋流器生產(chǎn)工藝參數(shù)和旋流器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有效手段。
