分选矿用高密度重介悬浮液特性的分析研究

2019-07-03李芳

世界有色金属 2019年9期

李芳

（黑龙江出入境检验检疫局检验检疫技术中心，黑龙江哈尔滨 150028）

报错在进行分选硫铁矿用高密度重介悬浮液特性时，通过设定悬浮液的密度，从而在设备内部形成一个密度场，这样就能够实现对矿石的高效分类挑选，借助分离技术，可以实现对中煤、硫铁矿精煤以及矸石分别挑选出来，从而实现了对硫铁矿原材的分选工作[1]。

1 重介质悬浮液组成与计算

（1）试验材料及其方法研究。为了能够更好的体现出分选硫铁矿用高密度重介悬浮液的分选效果，本文中对此展开了试验研究。在试验材料的选择中，选用干坝子选厂＜0.4mm粒级高硫煤矸石原生矿石作为试验的主要材料。同时，借助高硫煤矸石原生矿石与硫铁矿的高密度重介悬浮液作为媒介材料，通过对高硫煤矸石原生矿石进行密度计算，最终算得高硫煤矸石原生矿石的密度约为3.4g/cm。硫铁矿粉的密度约为5.5g/cm。在进行试验过程中，借助矿石分选工作中常用的粘度测量装置设备，对以上两种矿石材料的黏度进行测量，并且利用牛顿力学原理以及牛顿流体原理，确保最终试验结果数值的精准度能够满足±1.01%。在实际测量工作中，注意需要根据矿石材料的黏度大小来决定所测的设备型号以及转子的转速。在挑选过程中，若矿石材料的黏度过大，则在设备选型工作中，应倾向于选择高型号的转子，确保转子的转速不得过高；若矿石材料的黏度过小，则在设备选型工作中，应倾向于选择低型号的转子，确保转子的转速提升。考虑到重介悬浮液不同于其他的流体，在均质。性能等方面存在不稳定的因素。尤其在一些硫铁矿中，由于磁铁矿粉材料变质较为常见，随着矿粉的不断沉降，会对最终的读数结果造成一定的影响。因此，为了能够确保最终测得的黏度数值精准无误，在实际测量过程中，最好应每间隔8s～10s，对重介悬浮液的黏度数值进行读取，每一组的矿石都按照这种读数方式，至少应对其测量三次以上。最终的取值则取三组读数的平均值。这样一来，所测得的重介悬浮液的黏度测量数值更加精准，误差更小。而后，借助已经配制完成的重介质悬浮液，进行均匀搅拌，放入沉降量桶中进行沉降。

（2）黏度特性分析。在对硫铁矿石的黏度特性进行分析时，应考虑到重介悬浮液黏度不同于其他的悬浮液，而且其均质液体也存在明显的差异。重介悬浮液属于固体于固体之间、液体与液体之间以及固体与液体之间的内摩擦的力度展现。也就是说，重介悬浮液的黏度特性，与固体、液体所发生的摩擦相互关联。加重质的粒度、重介悬浮液内部密度、重介悬浮液的形状、非磁性物含量都将会对黏度的数值产生一定影响。因此，在进行重介悬浮液配制的工作中应将以上的几点元素列入到考虑的范围之内。在展开试验的过程中，通过对不同的非磁性物含量以及密度的重介悬浮液黏度读数进行综合分析，最终能够判断出：在测定重介悬浮液黏度数值时，当重介悬浮液的密度有着明确设定时，随着悬浮液内部的非磁性物含量不断增加，悬浮液的黏度值也会随之逐渐增大。达到一个顶峰的数值时，悬浮液的黏度值变化会十分迅速，增长迅猛。产生此种情况的主要原因是，由于悬浮液中非磁性物含量会对悬浮液的固体容积浓度造成影响，含量越高，容积也就越大。此时，受到悬浮液固体容积的影响，会出现严重的结构化现象。这一现象的产生，将会直接阻滞到固体颗粒所受的阻力，黏度也会随之有着明显的升高。因此，为了避免此种情况的出现，在进行分选高硫煤矸石硫铁矿工作中，应将高硫煤矸石原生矿石的含量进行严格的控制，使其在一个合理的范围之内。

2 结果与讨论

（1）重介悬浮液的沉降特性研究。由于重介悬浮液的性能具有不稳定性。因此，在试验中可以将重介悬浮液看作为一个极其不稳定的体系。这一体系中包含无数的固体颗粒，这些固体颗粒由于受到重力作用而发生沉降，在这一过程中，重介悬浮液的沉降特性需要借助外界能量来维持其各点密度的统一性以及稳定性，这样才能够确保分选硫铁矿工作的效率以及质量。对重介悬浮液的沉降特性展开研究能够发现：不同密度级高密度重介悬浮液沉降特性在密度、粒度、非磁性物含量计量上都存在明显的不同。设定非磁性物含量数值后，分选悬浮液密度的变化对于悬浮液沉降特性的影响，分析悬浮液非磁性物含量与粘度值的关系，并绘制下曲线，详见图1。

图1 悬浮液非磁性物含量

（2）高密度重介悬浮液沉降特性对比分析。通过对不同的高密度重介悬浮液沉降特性进行对比分析，能够发现。由于沉降数据量庞大，在试验过程中不同非磁性物含量研究密度达到设定数值时，高密度重介悬浮液的沉降特性也会出现变化。通过对不同非磁性物含量高密度重介悬浮液特性进行对比，影响非磁性物含量以及高密度重介悬浮液稳定性的因素包括高密度重介悬浮液非磁性物含量的变化。通过对数值进行详细分析，最终绘制下表1。

表1 重介悬浮液参数分析

从中能够看出，非磁性物含量越高，固体容积浓度越大，重介悬浮液的密度也会随之发生变化；相反，非磁性物含量越低，固体容积浓度越小，重介悬浮液的密度越小，沉降的速度越慢。

（3）结果分析。通过对上述的数值进行分析，并且对不同密度、非磁性物含量的试验结果进行了综合的研究。并将沉降研究所得到的成果与黏度研究所得到的成果进行结合，对其展开分析。能够发现：在整个试验过程中，影响高密度重介悬浮液的黏度变化的主要因素包括非磁性物含量、悬浮液的密度；而对高密度重介悬浮液的沉降产生影响的因素也包含其中。由此可见，黏度的变化与沉降结果之间存在联系，而高密度重介悬浮液的黏度性能越好，其沉降反应就越慢，也就是说悬浮液的稳定性越佳。通过对高密度重介悬浮液的磁铁矿粉掺入量以及矿泥配比的实际数值进行合理的设置，最终能够实现高密度重介悬浮液在工作中起到有效的分选作用。