2.3.2 水力旋流器

水力旋流器的构造如图2-17所示。其上部是一个中空的圆柱体,下部是一个与圆柱体相通的倒锥体,两者组成水力旋流器的工作筒体。圆柱形筒体上端切向装有给矿器,顶部装有溢流管及溢流导管。在圆锥形筒体底部有沉砂口。各部分之间用法兰盘及螺钉连接。给矿口、筒体和沉砂口通常衬有橡胶、聚氨酯或辉绿岩铸石,以便减少磨损并在磨损后更换。沉沙口还可以制成可调的,根据需要调节其大小。小型水力旋流器还可以完全由聚氨酯制成。

图2-17 水力旋流器

1—给矿管;2—圆柱形筒体;3—溢流;4—筒体;5—沉砂砂口;6—溢流导管

矿浆以49~245kPa的压力、5~12m/s的高速,从给矿器按切线方向进入圆柱体形筒体,随即绕轴线高速旋转,产生很大的离心力。砂浆中颗粒的粒度和密度不同,受到的离心力也不同,所以它们在旋流器中的运动速度、加速度及方向也各不相同。粗而重的颗粒受的离心力大,被抛向筒壁,按螺旋线轨迹下旋到底部,成为沉砂从沉砂口排出。细而轻的颗粒受的离心力小,被带到中心。在锥形筒体中心形成内螺旋矿流向上运动,成为溢流从液流管排出。水力旋流器的分离粒度范围一般为0.3~0.01mm。

与水力旋流器有关的参数很多,有结构方面的、工艺操作方面的和给料性质方面的,而且往往相互关联,相互制约,如圆柱形筒体直径和高度、给矿口直径、溢流管直径、沉砂口直径、溢流管插入深度、圆锥形筒体的锥角、给矿压力和砂浆性质等。水力旋流器可用作高岭土、石英、长石等非金属的分级和脱泥,主要与磨机组成磨矿-分级系统。

水力旋流器的优点是:构造简单,没有运动部件;设备费用低,装卸维护方便,占地面积小、基建费用小;单位容积处理能力大;分级粒度细,最终可达10μm以下;分级效率较高,最高可达80%左右;矿浆在旋流器中滞留的量和时间少,停机时容易处理。其缺点是:给矿砂泵的动力消耗大且磨损快;给料口和沉砂口容易磨损;给矿浓度、粒度、黏度和压力的微小波动对工作指标有很大影响。