矿厂选别黑白钨矿时液流在螺旋槽内存在两种流动,一种是沿螺旋槽的纵向回转运动,另一种是溜槽断面上的环流运动,又称二次环流。二次环流产生的原因是在离 心力作用下,表面液流由于线速度大,因而受到的离心力也大,在大的离心力作用下,被甩向槽边缘,而底层液流的流速小,离心力作用小,受重力影响较大,倾向 于向内缘运动。
在槽面不同的半径处,水层厚度和平均流速不同,越向外缘水层越厚,流动速度越快。选矿设备作业给入水量增大时,湿周会向外扩展,随着流速的变化,液流在螺旋槽表现为两种流态,靠近内缘近于层流,外缘为紊流。
矿浆中不同密度颗粒在螺旋槽上的运动过程中,由于作用力的大小和方向不同,产生了纵向和横向的相对运动,从而实现选矿设备作业分选。颗粒在螺旋槽内的松散 分层过程与一般弱紊流斜面流中一样,粒群在沿槽底运动过程中,大密度颗粒进入底层而小密度颗粒则进入上层,大约在前列圈之后就完成分层。分层后,形成了以 重物料为主的下部流动层和以轻物料为主的上部流动层。下层颗粒密集度大,又与槽面接触,因此运动阻力也大;处于上部颗粒则相反,所受运动阻力较小,这样就 增大了上下层间的速度差。小密度颗粒位于纵向流速高的上层液流中,因而有较大的惯性离心力,同时横向环流又给予它们方向向外的流体动力作用,这两者合力超 过颗粒的重力分力和摩擦力,这样小密度颗粒就向槽的外缘移动。大密度颗粒处于纵向流速较低的下层液流内,因此具有较小的惯性离心力,而颗粒的重力分力和横 向环流则给予它们方向向内的流体动力作用,后两项力超过颗粒的惯性离心力和摩擦力,推动大密度颗粒向槽的内侧移动并富集于内缘区域。其他中间密度颗粒及连 生体占据着槽的中间带。选矿设备作业这样的分带作用大约持续到第三、四圈就基本完成。对粗颗粒而言((0. 18-0.25mm)在1.5圈之后就已明显分带,细颗粒物料((0.045-0.09mm)则需要4圈后完成分带。
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