1、附录 A 译文 重介质旋流器 G.J.de Korte and J. Engelbrecht 摘要：由荷兰国有能源化学公司发明的重介质旋流器在 20 世纪 40 年代已经被大量应用在矿物加工行业中单元处理上。重介质旋流器的应用是从钻石、铁矿、铬铁矿相对较高的密度到相对密度低于 1 时塑料的分离而变化的。 尽管它的设计简单，但是重介质旋流器并没有被完全了解，并且继续提高重介质旋流器的工作仍然在继续。长远发展的主要目的集中在提高旋流器的效率和处理量。重介质旋流器的性能是有许多参数决定的，并且在这章里将讨论其中一些因素的影响。 旋流器的外形尺寸 近代，我们见证了旋流器直径增加到 1500mm 的程度
2、，并且这些旋流器正被广泛应用在煤炭加工处理作业中，特别是在澳大利亚。更大的直径也意味着更大的入料，更大的溢流口和底流口，从而更大粒度物料給入旋流器。表 1 中定义了荷兰国有能源化学公司生产重介质旋流器的标准尺寸和当前产品趋势。 表 1 标准旋流器的外形尺寸 参数 荷兰国有能源化学公司推荐 目前产品趋势 旋流器直径 达到 1500mm 入料口尺寸 0.2旋流器直径 0.2、 0.25 或 0.3旋流器直径 分离区直径 0.43旋流器直径 0.43 或 0.50旋流器直径 旋流器筒长度 0.5旋流器直径 0.52.5旋流器直径 底流管直径 0.3旋流器直径 0.30.4旋流器直径 大多数旋流器制造
3、商仍然坚持荷兰国有能源化学公司的建议以及生产符合玛泰集团规格尺寸的标准旋流器。然而，我们却需求有一个拥有更大容量、能够处理更大物料、用更多吸热材料制造的旋流器。后者则要求适用，因为现代采煤方法中缺少选择性，在煤炭开采过程中混入更多的顶层以及底层页岩以及更多低储量煤的开采。例如在印度，原煤中包含了相当大比例的高密度岩石。在表 1 中表明了由于这些要求而改变旋流器的外形尺寸来反应当前发展趋势。 表 2 展示了南非玛泰集团的两种实用旋流器的入料量以及最大入料尺寸。表 2 中给出的值都是基于如下： 表 2 玛泰集团旋流器的尺寸和容量 旋流器直径/mm 标准处理能力旋流器 高处理能力旋流器 最大煤炭入料
4、粒度 /mm 煤炭入料 /t/h 最大煤炭入料粒度 /mm 煤炭入料 /t/h 510 34 54 51 99 610 41 81 61 145 660 44 97 66 175 710 47 114 71 207 800 53 149 80 270 900 62 196 94 355 1000 67 249 100 454 1150 77 351 115 638 1300 87 468 130 854 1450 97 608 145 1108 相当于前九次标称旋流器直径的入料 待测体积中介质与煤的比例为 3.5： 1 入料煤固体的相对密度为 1.6 在图 1 中展示了一台 1450mm 直径
5、的玛泰旋流器。 图 1 玛泰集团直径为 1450 的旋流器 尽管较大的旋流器能够处理大的入料粒度到 140mm，但是这些粒度可能导致堵塞问题。旋流器通常处理最大粒度为 50mm 的特定粒度入料。这可能是由于在用泵将大颗粒物料打入旋流器中存在困难。 分选粒度以及分选密度变化 分选粒度的定义是当低于有效回收率的较小颗粒的粒度开始明显减少时的特定粒度。Bosman（ 1994）提供了和旋流器直径相关的近似分离粒度，如图 2 所示。 Bosman 仅仅包括直径到 800mm 的旋流器，而在图中的曲线表上已经扩展为代表 1500mm 直径的旋流器。 图 2 分选粒度与旋流器直的对应曲线 图 3 南非旋流
6、器的特定粒度与不合格率的对应曲线 分选粒 度定义的问题就是它仅仅表明效率明显下降，没有量化的减少。这个可能的错误（ EPM）不仅仅是旋流器直径的作用，还是给料压力、介质密度、介质粘度、颗粒形状和密度以及最大入料粒度等等。许多实际的数据来自于南非，他们主要利用直径为 610mm的旋流器的操作而或得数据的（ de Korte2007a），这些数据被总结在图 3 中，其中表明了由于入料微粒变小，缺陷确实变大了。 定义分选粒度导致一些人相信重介质旋流器不能够处理小于分选密度和小于 3mm 部分的煤炭分选，例如，应当筛选出旋流器的入料和用仅仅需水单元处理像螺旋选矿和摇床选 矿。这也导致了这个行业不情愿采用大直径旋流器。在实际中，随着粒度减小效率也降低，但是重介质旋流器的效率仍然比螺旋选矿和摇床选矿的效率高。表 3 显示了重介质旋流器和仅仅需水的单元的相对效率数据（ de Korte 和 Bosman2006）。
