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淘金选金薄层回转流的流动特性及颗粒分选


离心分选机是我国于 20世纪60年代初期研制成功的商心溜槽设备。在旋转的截锥形转筒中,料浆由小直径端沿切线方向给,在离心力作用下随即附在筒壁上形成流膜,同时,沿着筒壁的轴向坡度向大直径端流动,

如图2- 16所示。当流动摩擦力与坡降损失达到平衡时,流速不再增加,成为等速流。生产中应用的转筒长度都不大,料浆还没有达到平衡就被排出筒外,实际属于非稳定的流动过程。

流膜在离心机内既随鼓壁做旋转运动,又沿鼓壁倾斜作轴向运动。实验表明,料浆由给料嘴喷出给到转鼓,由于喷出速度(1 -2mVs)大大低于转鼓线速度(4-15日随着流动时间的延更高),因而料浆因惯性力而滞后于鼓壁运动,

出现切向之后速度。随着流动时间的延长,黏滞力有力地克服了惯性力,使料浆与鼓壁间的速度差越来越小。从给料端到排料端,料浆相对鼓壁的轴向流速分布如图所示。流膜沿厚度方向(径向)相对于放壁的流速分布,见图。

料浆沿轴向的运动主要在惯性离心力作用下发生。轴向流速沿厚度的分布与一般斜面流相同。


离心机内液流运动的合速度和方向即是上述切向速度与轴向速度的向量和,相对地面而言,料浆质点的运动迹线表现为一条空间螺旋线。由于流膜沿轴向上下层运动速度的不同,上层与下层螺旋运动的螺距也不相同,上层液流的螺距大于下层,

因此分层后位于上层的轻物料可以很快被带到转鼓外,而位于底层的重物料则滞留在转鼓内。

离心分选机的分选机理与重力场中弱紊流流膜的分选机理大致相同,只是由于颗粒受到比重力大得多的离心力的作用,使大密度颗粒沉积在鼓壁上难以移动,因此此重力溜槽多了一一个沉积层,需要间断排出。

在离心力作用下,颗粒的沉降速度比料浆的轴向流速的增加幅度更大,所以大密度颗粒经过很短的距离就进人底层被回收。紊流脉动速度的增长比颗粒的离心沉降增长的幅度小,这就造成离心机可以有更低的回收粒度下限。


刘江照(先生)
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