耙式濃縮機(jī)的工作原理

礦漿的沉淀濃縮是借重力作用將懸掛在水中的微細(xì)礦粒在濃縮池中沉淀，是懸浮液分成澄清液和濃厚的礦漿，這種過(guò)程稱(chēng)為沉淀濃縮過(guò)程。

礦漿在濃縮池中的沉淀過(guò)程如圖所示。需濃縮的礦漿首先進(jìn)入自由沉淀區(qū)（B區(qū)），礦漿中的顆?？孔灾匮杆傧陆怠．?dāng)沉降至壓縮區(qū)（D區(qū)）時(shí)，礦漿已匯集成緊密接觸的類(lèi)似纖維海綿狀的團(tuán)塊組織。繼續(xù)下沉到被濃縮了的礦漿區(qū)（E區(qū)），由于刮板的運(yùn)轉(zhuǎn)，使E區(qū)形成一種錐形表面。礦漿受刮板的壓力，是沉淀物進(jìn)一步濃縮，然后由卸料口排出。

礦漿由B區(qū)沉至D區(qū)時(shí)，中間還經(jīng)過(guò)C區(qū)，在C區(qū)，一部分礦粒能夠因自重而下沉，一部分礦粒卻又受了密集的礦粒阻礙而不能自由下沉，形成了介于B、D兩區(qū)之間的過(guò)渡區(qū)。根據(jù)礦漿性質(zhì)的不同，C區(qū)有時(shí)很薄，有是較大。

很明顯，在這五區(qū)域中，A、E區(qū)是濃縮的結(jié)果，B、C、D區(qū)是濃縮的過(guò)程。在A區(qū)得到的是澄清的水，從溢流槽流出。在E區(qū)，對(duì)于精礦，可以得到濃縮的成品，對(duì)于尾礦，排出的是廢料。

礦漿濃縮的效率主要視礦粒在水中的沉降末速而定。礦粒在沉淀過(guò)程中，開(kāi)始一段較短的時(shí)間內(nèi)是以加速度運(yùn)動(dòng)的，以后由于介質(zhì)的阻力逐漸與礦粒重力平衡，礦粒就逐漸趨向于恒速運(yùn)動(dòng)，該速度被稱(chēng)為沉降速度。影響礦粒沉降末速的因素是礦粒的性質(zhì)（密度、粒度、形狀、表面性質(zhì)等）和液體的性質(zhì)（密度、粘度和電解質(zhì)含量等）。

根據(jù)公式計(jì)算表明，礦粒愈細(xì)，其沉降速度愈慢。因?yàn)槲锪嫌?xì)，礦粒的表面積愈大，所以保留在它們中間的水份也愈多，水份的含量取決于潤(rùn)濕性和毛細(xì)管現(xiàn)象。因此在沉淀過(guò)程中，難沉降的是微細(xì)的礦泥。礦泥的來(lái)源有二：一種是在礦石開(kāi)采過(guò)程中形成的，叫做原生礦泥，一種是在磨礦時(shí)過(guò)粉碎所造成的，叫做次生礦泥。對(duì)于粒度為0.1~0.001微米的膠體粒子，由于分子力、博朗運(yùn)動(dòng)以及同名電荷粒子的靜電排斥作用，使其因自重沉降的傾向被平衡，實(shí)際上沒(méi)有沉淀作用。為了改善這類(lèi)懸浮礦粒的沉降情況，須消除它們的電荷，以使微?；ハ嘟Y(jié)合而成為大的絮團(tuán)和濃聚塊。在選礦廠中，通常采用加入電解質(zhì)，加入膠體表面活性物質(zhì)，調(diào)整礦漿中液體與固體的比值或加熱礦漿等方法，使分散的微粒絮凝而加速沉降。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外許多單位的試驗(yàn)以及生產(chǎn)實(shí)踐證明，在濃縮機(jī)中加入傾斜擋板是提高濃縮效率的新途徑。由于加入傾斜擋板，水滲透時(shí)所經(jīng)過(guò)的固體顆粒沉降層的厚度減小，并且使水從沉降層排出的表面孔數(shù)增多，致使水透過(guò)固體物料沉降層的速度加快，這樣濃縮效率明顯提高，溢流濃度降低，相應(yīng)的濃縮機(jī)排礦量就增加，濃縮產(chǎn)物中的細(xì)顆粒增多。

濃縮產(chǎn)物的濃度在一定限度內(nèi)為礦漿在濃縮機(jī)中停留時(shí)間的函數(shù)。它取決于壓縮區(qū)的密集程度。該區(qū)的絮凝體是相互重迭的，在上層顆粒重量的作用下，由于擠壓產(chǎn)生進(jìn)一步的濃縮，隨著水份的排出，原絮凝體的結(jié)構(gòu)被破壞，產(chǎn)生了更加密實(shí)的絮凝體。當(dāng)外加力與增加的流動(dòng)阻力平衡時(shí)，濃縮即停止。

若需要進(jìn)一步提高濃縮產(chǎn)物的濃度，就要用機(jī)械的方法來(lái)破壞絮凝體的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)更加密實(shí)。同時(shí)，又將分散的顆粒集中，使其占有小體積而或得較高的濃度。這就是耙式濃縮機(jī)在近代選礦廠中較廣泛應(yīng)用的重要原因之一。

耙式濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)

耙式濃縮機(jī)由濃縮池、耙架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、給料裝置和卸料裝置組成。

濃縮池是用鋼板或鋼筋混凝土建造的平底或略作圓錐形底的圓形池子。根據(jù)用途不同，可分為帶支柱和不帶支柱的兩種。池中底部開(kāi)一個(gè)或兩個(gè)以上的卸料孔。池子上部周邊設(shè)有環(huán)形溢流槽。

杷架系一金屬珩架。在珩架下面固定著許多刮板，與濃縮池半徑成一定角度。當(dāng)杷架旋轉(zhuǎn)時(shí)，要求刮板能將沉淀在池底的物料從池子周?chē)杆俚墓蜗蛐读峡滋?。刮板的形狀以?duì)數(shù)螺旋線(xiàn)為較好。杷架的旋轉(zhuǎn)速度很慢，以避免破壞礦粒的沉淀過(guò)程，通常外圍刮板的線(xiàn)速度每分鐘不超過(guò)7~8米，此速度決定于濃縮物料的性質(zhì)，若濃縮物料粒度較粗和容易沉降，刮板的轉(zhuǎn)速為6米/分左右，濃縮較細(xì)礦泥和細(xì)粒精礦時(shí)，刮板的周邊速度應(yīng)在3~4米/分以下。

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩個(gè)特點(diǎn)，一，速比大。因此采用蝸輪蝸桿減速機(jī)或三級(jí)齒輪減速機(jī)與開(kāi)式齒輪組組合使用才能滿(mǎn)足要求；二，尖峰負(fù)荷高，當(dāng)濃縮產(chǎn)物濃度過(guò)大或給料過(guò)多時(shí)，刮板所受阻力聚然增加數(shù)倍。所以，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)須有安·全裝置，才能避免機(jī)件受損和電機(jī)燒毀。

給料裝置的給料方式有上部給料和下部給料兩種。上部給料口位于濃縮池中，下部給料口在濃縮池底。上部給料被廣泛應(yīng)用。下部給料雖然可以節(jié)省給料槽托架，但是動(dòng)力消耗大，同時(shí)給料口結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且容易堵塞，維修也不方便，實(shí)際上除流程特殊要求外，少采用下部給料方式。

卸料裝置一般應(yīng)采用膠泵和砂泵，應(yīng)能連續(xù)和均勻的將被刮板刮到卸料口的濃縮產(chǎn)物排出。

濃縮池按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為中·心傳動(dòng)式、周邊傳動(dòng)式及多層濃縮機(jī)三種。

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