分選礦用高密度重介懸浮液特性的分析研究

李 芳

（黑龍江出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術(shù)中心，黑龍江 哈爾濱 150028）

報錯在進(jìn)行分選硫鐵礦用高密度重介懸浮液特性時，通過設(shè)定懸浮液的密度，從而在設(shè)備內(nèi)部形成一個密度場，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對礦石的高效分類挑選，借助分離技術(shù)，可以實現(xiàn)對中煤、硫鐵礦精煤以及矸石分別挑選出來，從而實現(xiàn)了對硫鐵礦原材的分選工作[1]。

1 重介質(zhì)懸浮液組成與計算

（1）試驗材料及其方法研究。為了能夠更好的體現(xiàn)出分選硫鐵礦用高密度重介懸浮液的分選效果，本文中對此展開了試驗研究。在試驗材料的選擇中，選用干壩子選廠＜0.4mm粒級高硫煤矸石原生礦石作為試驗的主要材料。同時，借助高硫煤矸石原生礦石與硫鐵礦的高密度重介懸浮液作為媒介材料，通過對高硫煤矸石原生礦石進(jìn)行密度計算，最終算得高硫煤矸石原生礦石的密度約為3.4g/cm。硫鐵礦粉的密度約為5.5g/cm。在進(jìn)行試驗過程中，借助礦石分選工作中常用的粘度測量裝置設(shè)備，對以上兩種礦石材料的黏度進(jìn)行測量，并且利用牛頓力學(xué)原理以及牛頓流體原理，確保最終試驗結(jié)果數(shù)值的精準(zhǔn)度能夠滿足±1.01%。在實際測量工作中，注意需要根據(jù)礦石材料的黏度大小來決定所測的設(shè)備型號以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。在挑選過程中，若礦石材料的黏度過大，則在設(shè)備選型工作中，應(yīng)傾向于選擇高型號的轉(zhuǎn)子，確保轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不得過高；若礦石材料的黏度過小，則在設(shè)備選型工作中，應(yīng)傾向于選擇低型號的轉(zhuǎn)子，確保轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速提升?？紤]到重介懸浮液不同于其他的流體，在均質(zhì)。性能等方面存在不穩(wěn)定的因素。尤其在一些硫鐵礦中，由于磁鐵礦粉材料變質(zhì)較為常見，隨著礦粉的不斷沉降，會對最終的讀數(shù)結(jié)果造成一定的影響。因此，為了能夠確保最終測得的黏度數(shù)值精準(zhǔn)無誤，在實際測量過程中，最好應(yīng)每間隔8s～10s，對重介懸浮液的黏度數(shù)值進(jìn)行讀取，每一組的礦石都按照這種讀數(shù)方式，至少應(yīng)對其測量三次以上。最終的取值則取三組讀數(shù)的平均值。這樣一來，所測得的重介懸浮液的黏度測量數(shù)值更加精準(zhǔn)，誤差更小。而后，借助已經(jīng)配制完成的重介質(zhì)懸浮液，進(jìn)行均勻攪拌，放入沉降量桶中進(jìn)行沉降。

（2）黏度特性分析。在對硫鐵礦石的黏度特性進(jìn)行分析時，應(yīng)考慮到重介懸浮液黏度不同于其他的懸浮液，而且其均質(zhì)液體也存在明顯的差異。重介懸浮液屬于固體于固體之間、液體與液體之間以及固體與液體之間的內(nèi)摩擦的力度展現(xiàn)。也就是說，重介懸浮液的黏度特性，與固體、液體所發(fā)生的摩擦相互關(guān)聯(lián)。加重質(zhì)的粒度、重介懸浮液內(nèi)部密度、重介懸浮液的形狀、非磁性物含量都將會對黏度的數(shù)值產(chǎn)生一定影響。因此，在進(jìn)行重介懸浮液配制的工作中應(yīng)將以上的幾點(diǎn)元素列入到考慮的范圍之內(nèi)。在展開試驗的過程中，通過對不同的非磁性物含量以及密度的重介懸浮液黏度讀數(shù)進(jìn)行綜合分析，最終能夠判斷出：在測定重介懸浮液黏度數(shù)值時，當(dāng)重介懸浮液的密度有著明確設(shè)定時，隨著懸浮液內(nèi)部的非磁性物含量不斷增加，懸浮液的黏度值也會隨之逐漸增大。達(dá)到一個頂峰的數(shù)值時，懸浮液的黏度值變化會十分迅速，增長迅猛。產(chǎn)生此種情況的主要原因是，由于懸浮液中非磁性物含量會對懸浮液的固體容積濃度造成影響，含量越高，容積也就越大。此時，受到懸浮液固體容積的影響，會出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)化現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的產(chǎn)生，將會直接阻滯到固體顆粒所受的阻力，黏度也會隨之有著明顯的升高。因此，為了避免此種情況的出現(xiàn)，在進(jìn)行分選高硫煤矸石硫鐵礦工作中，應(yīng)將高硫煤矸石原生礦石的含量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，使其在一個合理的范圍之內(nèi)。

2 結(jié)果與討論

（1）重介懸浮液的沉降特性研究。由于重介懸浮液的性能具有不穩(wěn)定性。因此，在試驗中可以將重介懸浮液看作為一個極其不穩(wěn)定的體系。這一體系中包含無數(shù)的固體顆粒，這些固體顆粒由于受到重力作用而發(fā)生沉降，在這一過程中，重介懸浮液的沉降特性需要借助外界能量來維持其各點(diǎn)密度的統(tǒng)一性以及穩(wěn)定性，這樣才能夠確保分選硫鐵礦工作的效率以及質(zhì)量。對重介懸浮液的沉降特性展開研究能夠發(fā)現(xiàn)：不同密度級高密度重介懸浮液沉降特性在密度、粒度、非磁性物含量計量上都存在明顯的不同。設(shè)定非磁性物含量數(shù)值后，分選懸浮液密度的變化對于懸浮液沉降特性的影響，分析懸浮液非磁性物含量與粘度值的關(guān)系，并繪制下曲線，詳見圖1。

圖1 懸浮液非磁性物含量

（2）高密度重介懸浮液沉降特性對比分析。通過對不同的高密度重介懸浮液沉降特性進(jìn)行對比分析，能夠發(fā)現(xiàn)。由于沉降數(shù)據(jù)量龐大，在試驗過程中不同非磁性物含量研究密度達(dá)到設(shè)定數(shù)值時，高密度重介懸浮液的沉降特性也會出現(xiàn)變化。通過對不同非磁性物含量高密度重介懸浮液特性進(jìn)行對比，影響非磁性物含量以及高密度重介懸浮液穩(wěn)定性的因素包括高密度重介懸浮液非磁性物含量的變化。通過對數(shù)值進(jìn)行詳細(xì)分析，最終繪制下表1。

表1 重介懸浮液參數(shù)分析

從中能夠看出，非磁性物含量越高，固體容積濃度越大，重介懸浮液的密度也會隨之發(fā)生變化；相反，非磁性物含量越低，固體容積濃度越小，重介懸浮液的密度越小，沉降的速度越慢。

（3）結(jié)果分析。通過對上述的數(shù)值進(jìn)行分析，并且對不同密度、非磁性物含量的試驗結(jié)果進(jìn)行了綜合的研究。并將沉降研究所得到的成果與黏度研究所得到的成果進(jìn)行結(jié)合，對其展開分析。能夠發(fā)現(xiàn)：在整個試驗過程中，影響高密度重介懸浮液的黏度變化的主要因素包括非磁性物含量、懸浮液的密度；而對高密度重介懸浮液的沉降產(chǎn)生影響的因素也包含其中。由此可見，黏度的變化與沉降結(jié)果之間存在聯(lián)系，而高密度重介懸浮液的黏度性能越好，其沉降反應(yīng)就越慢，也就是說懸浮液的穩(wěn)定性越佳。通過對高密度重介懸浮液的磁鐵礦粉摻入量以及礦泥配比的實際數(shù)值進(jìn)行合理的設(shè)置，最終能夠?qū)崿F(xiàn)高密度重介懸浮液在工作中起到有效的分選作用。

3 結(jié)論

綜上所述，本文主要針對分選硫鐵礦用高密度重介懸浮液特性的分析研究。并在試驗中分析了硫鐵礦用高密度重介懸浮液的特征。最終得出：影響重介質(zhì)懸浮液密度的一些因素包括：重介質(zhì)的密度、體積、濃度、煤泥的密度等等，通過對這些因素禁止控制，最終能夠保障分選硫鐵礦用高密度重介質(zhì)懸浮液在實際應(yīng)用中能夠提升分選效率。