摘要： 巴润选厂一段磨矿分级作业中分级设备采用FX610锥底旋流器（α=20°），运行3台，其分级效率较低，为了提高巴润矿业分公司选厂系统一段磨矿分级效率，在使用新型平底旋流器替代传统锥底旋流器（α=20°）试验后，有效提高旋流器溢流粒度同时降低沉砂夹细程度，新型平底旋流器分级效率高出传统型FX610GT旋流器（α=20°）19.17%，一段球磨机循环负荷降低17.93%，旋流器运行台数由原来3台减少至2台。一段磨机台效提升10t/h.，实现了降本增效。
关键词：平底；旋流器；铁矿；降本增效
水力旋流器作为分级设备中的主流设备，目前主要应用在非均质固相的分离，作用是将物料中粗细颗粒进行分离，或者对料浆进行浓缩[1,2]。随着行业不断发展，旋流器结构的不断优化对旋流器分级效果有了很大提升。
巴润选厂磨矿选别车间共4个系列，单系列处理能力约370t/h。选矿过程中应用FX610锥底旋流器（α=20°）作为主要分级设备与φ5.03×6.4湿式溢流型球磨机构成一段闭路磨矿系统，保证磁选环节的入料粒度。但是因系统中等沉颗粒含量较高，旋流器沉砂夹细量大、分级效率低，进而导致系统内循环量增加，磨机处理量受到限制。
根据现场使用情况设计使用新型平底旋流器，替代原有锥形旋流器，改善旋流器分级效果。
一；试验样品
1.1 样品性质
试验样品取自一段旋流器给料端，次样品经过混样、缩分后测试细度与浓度。处理能力370t/h， 矿石比重3.4-3.8，物料性质为磁铁矿，矿浆P为H中性，矿浆温度为常温。取样结果见表1。
表1：一段磨矿分级系统取样结果
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备注：通过取样一段旋流器溢流浓度64%左右，与预期值相差较大，在该条件下进行物料平衡计算，结果如下：
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试验结果分析中涉及旋流器分级质效率计算公式为：
——给矿中-0.074mm含量，%
——溢流中-0.074mm含量，%
——沉砂中-0.074mm含量，%
二；试验结果与讨论
2.1.设备调试
设备安装完成后，首先进行设备调试工作，起初试验运行FX610型旋流器3台，调试时为防止设备切换时出现的流量变化引起生产较大波动，先运行椎体旋流器1台，平底旋流器2台，运行1-2h稳定后再开启第3台平底，将标准旋流器完全关闭，整体运行平稳。
2.2初步方案确定
运行3台平底旋流器时，进料流量为750m3/h，运行压力88ka左右，此时溢流粒度较粗，并伴有跑粗现象。因此决定提高旋流器进料压力，但是考虑到平底旋流器处理量较大及现场工况条件，如果将流量提起会导致加水量和泵池液位的较大变化。运行2台平底旋流器时，进料流量调整至700m3/h左右，运行压力110Kpa左右，运行一段时间后跑粗现象不再出现。最终采用运行两台旋流器方案。
2.3探索试验
运行流量710m3/h，运行压力110-120Kpa，干矿量370t/h，总加水量350 m3/h，运行台数2台，溢流管220mm，沉砂口130mm，试验结果见表2.
表2 探索试验一试验结果
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由表2可知：溢流细度较原流程提升10.03%，满足预期要求，但沉砂细度18%，夹细现象依旧严重。
2.4沉砂口径优化试验
运行流量680-710m3/h，运行压力110-120Kpa，干矿量370t/h，总加水量350 m3/h，运行台数2台，溢流管220mm，沉砂口120mm，试验结果见表3
表3 沉砂口径优化试验结果
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由表3可知：沉砂口径由130mm调整为120，溢流细度在62-67%之间波动，沉砂细度16%，有明显降低。
2.5运行压力优化试验：
确定了结构参数后，对运行压力作优化，运行流量660-710m3/h，运行压力80-110Kpa，干矿量370t/h，总加水量350 m3/h左右，运行台数2台，溢流管220mm，沉砂口120mm，试验结果见表4。
表4 80-110Kpa压力试验结果
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由表4可知，运行压力80-110Kpa时，随着运行压力降低，溢流细度也在逐渐降低，分级质效率明显降低。
进一步优化运行压力，运行流量730-750m3/h，运行压力120-130Kpa，干矿量370t/h，总加水量390 m3/h，运行台数2台，溢流管220mm，沉砂口120mm，试验结果见表5。
表5 120-130Kpa压力试验结果
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由表5可知，运行压力120-130Kpa时，溢流细度＞65%，沉砂细度＜16%，分级质效率＞50%，综合上述条件试验结果，此条件下分级效率最佳，因此旋流器今后运行选定此参数。
2.6稳定期试验
在优化试验基础上，对平底旋流器进行长期稳定试验考察，观测各项工艺指标是否稳定，考察结果见表6。
表6 考察结果与锥底旋流器（α=20°）结果对比
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由表6可知，新型平底旋流器在磨机处理量恒定370t/h条件下，较锥底旋流器（α=20°）在溢流细度提升14.27%；沉砂细度降低5.25%；分级质效率提升19%；循环负荷降低17.93%，效果良好。
三；应用效果
在应用新型平底旋流器替代锥底旋流器（α=20°）后。该系列一段旋流器设备运转台数较之前少一台，降低了1台旋流器设备运转成本，同时磨机台时量由改造前的370t/h提升至380t/h,,提升了10t/h.每年可增产铁精矿2.26万吨。
四；结语
巴润选厂在选矿过程中使用新型平底旋流器替代FX610锥底旋流器（α=20°）作为主要分级设备与φ5.03×6.4湿式溢流型球磨机构成一段闭路磨矿系统后，旋流器运行台数由3台变为2台，降低了1台旋流器设备运转成本。一次分级溢流细度提高14.27%，沉砂细度降低5.25%，分级质效率提升19%，相比较锥底旋流器（α=20°）指标有明显提升。降低一段磨矿系统循环负荷19%，使一段磨机处理能力提升10t/h,，实现了降本增效的目的。
参考文献：
[1] 何庆浪, 盛红光. 大山选矿厂Krebs Gmax水力旋流器的应用研究[J]. 矿产保护与利用.2007, (5):35-37.
[2] 刘晋伟. 新型水力分级旋流器的结构设计与原理分析[J]. 煤矿现代化. 2018, (1): 29-31.