一、基本介绍
水力旋流器是目前使用中较为有效的细粒分级设备。水力旋流器的构造比较简单，如图3-2所示，它的上端为一圆筒部分，其下为圆锥形容器。矿浆以一定的速度 (一般以5～12米/秒)沿切线方向送入旋流 器内，并获得旋转运动，因而产生很大的离心力(通常要比重力大几十倍乃至几百倍)，在离心力的作用下，较粗的颗粒抛向器壁，并以螺旋线的轨迹向下运动，由沉砂嘴排出成为粗粒产品;较细的颗粒及 大部分水呈内螺旋线的轨迹由溢流管排出。
旋流器广泛用于：①脱泥、浓缩及细粒物料选别前的分级;②在磨矿系统中作分级设备用;③作为离心重介质选别设备。
影响水力旋流器工作的因素有以下两个方面。
(1)旋流器的结构参数
①旋流器的直径生产率及溢流粒度随其直径的增大而增大，通常大直径旋流器效率较差，溢流中粗粒含量多。
②给矿口尺寸与形状 增大给矿口尺寸，处理量增大，溢流粒度变粗，分级效率下降。
③溢流管直径及插入深度 增大溢流管尺寸，处理量增大，溢流粒度变粗，分级效率下降。
④沉砂嘴直径 沉砂嘴大，溢流量小，溢流粒度变细。沉砂嘴小，沉砂浓度高，溢流量大，粗粒含量高。
⑤柱体高度柱体高度的大小影响矿浆受离心力作用时间的长短，一般柱体高度为直径的0.6～1.0倍为宜。
⑥旋流器的锥角 主要影响分离粒度，锥角大，粗粒易混入溢流;锥角小，溢流粒度变细。
(2)旋流器的操作参数
①给矿压力 主要影响处理量及分级粒度。提高给矿压力，分级效果可以改善，沉砂浓度提高。
②给料性质给料的浓度及其粒度组成直接影响产品的浓度与粒度，分级粒度越细，给矿浓度应越低。
③溢流和沉砂的排出方式 旋流器的最佳工作状态是沉砂呈伞状喷出。伞面角不宜过大，以刚能散开为宜。当用于浓缩时，沉砂以绳状排出浓度最高，当用于脱水时，沉砂以最大的伞状排出，溢流含固量最少。
二、工作状态判断及调整方法
旋流器工作状态是否正常的判断标准和调试方法：
1.溢流的浓细度满足下步工艺条件。此标准为第一标准，也就是需首先满足该条件，下面是如何调整状态的简要说明：
⑴ 溢流浓度小，细度细。此时需降低压力或者调节给矿浓度，也可通过更换小沉砂嘴来满足要求。
⑵ 溢流浓度大，细度粗。此时可以通过增加压力和调节给矿浓度，也可通过更换大沉沙嘴来满足要求。但是以上的调节中不能仅仅依靠一种办法来调整，因为这样可能会使旋流器的工作不够正常和稳定。
2.沉砂呈伞状排出，判断依据为沉砂夹角在10°-20°之间，并且浓度达到75%左右为最佳工作状态，如果沉砂散开角度太大，有三个原因：
⑴ 沉砂嘴太大，且沉砂浓度太低。此时可以通过更换小沉沙嘴来调整。
⑵ 给矿压力太小，应该调节泵的给矿压力，使满足工艺条件。
⑶ 给矿量太小，给矿浓度太低。此时可以调节给矿量大小和旋流器开的台数。总之沉砂浓度的大小，直接影响磨机的效率，影响磨机的排矿粒度，对整个工艺都会有所影响。
3.给矿压力的判断：
⑴ 一段旋流器组理论上的压力调节范围在0.06-0.10Mpa。压力如果过高，会对旋流器产生比较大的磨损。
⑵ 二段旋流器组理论上的压力调节范围在0.08-0.16Mpa。压力如果太低，会使沉砂的浓度降低，溢流浓度变粗，会对工艺有所影响。
总之，压力调整中要保证一段旋流器组压力不能高，二段旋流器组压力不能低。
旋流器工作状态恶化的判断与调整：
1.溢流有较多的粗颗粒出现，而且沉砂呈柱状排出，证明旋流器出现了堵塞，应该及时排除，按照上述调节进行调整。
2.沉砂出现绳状排出，证明给矿浓度太高，应该及时调节给矿浓度。
3.旋流器出现长时间的剧烈抖动，证明旋流器堵塞，需要降低压力和多开旋流器台数或者换大沉沙嘴来排除。
旋流器调整中的注意事项：
1.任何阀门绝不允许半开状态，只允许全开或全关两种状态。
2.以上调整中各方法应该结合使用，尽量单一使用调节方法。
3.开旋流器时尽量为对角线开。
以上的操作要结合实际情况进行调整，仅有指导意义。
三、常见现象及处理方法
分级机是选矿的一个重要环节，新型分级机是分级机的一个重要设备，其主要为三个方面，即矿石性质(包括分级机给料的含泥量及粒度组成、矿石的密度和形状等);设备构造(指槽子倾角的大小、溢流堰的高低和新型的转速等);操作方法(矿浆浓度、给矿量及给矿均匀程度)。
1、分级机给料的含泥量及粒度组成。分级机给料中含泥量或细粒级愈多，矿浆黏度愈大，则矿粒在矿浆中的沉降速度愈小，溢流产物的粒度就愈粗;在这种情况下，为保证获得合乎要求的溢流细度，可适当增大补加水，以降低矿浆浓度。如果给料中含泥量少，或者经过了脱泥处理，则应适当提高矿浆浓度，以减少返砂中夹带过多的细粒级物料。
2、矿石的密度和颗粒形状。在浓度和其他条件相同的情况下，分级机物料的密度愈小，矿矿浆的黏度愈大，溢流产品粒度变粗;反之，分级机物料的密度愈大，矿浆黏度愈小，溢流粒度变细，返砂中的细粒级含量增加。所以，当分级机密度大的矿石时，应适当提高分级机浓度;而分级机密度小的矿石时，则应适当降低分级机浓度。由于扁平矿粒比圆形或近圆形矿粒的沉降慢，分级机时应采用较低的矿浆浓度，或者是加快溢流产品的排出速度。
3、分级机机槽子的倾角。槽子的倾角大小不仅决定分级机的沉降面积，还影响新型叶片对矿浆的搅动程度，因而也就影响溢流产物的质量。槽子的倾角小，分级机机沉降面积大，溢流粒度较细，返砂中细粒含量增多;反之，槽子的倾角增大，沉降面积减小，粗粒物料下滑机会较多，溢流粒度变粗，但返砂夹细较少。当然，分级机机安装之后，其倾角是不变动的，只能在操作条件上适应已定的倾角。
4、溢流堰的高低。调整溢流堰的高度，可改变沉降面积的大小。当溢流堰加高时，可使矿粒的沉降面积增大，分级机区的容积也增大，因此新型对矿浆面的搅动程度相对较弱，使溢流粒度变细。而当要求溢流粒度较粗时，则应降低溢流堰的高度。
5、新型的转速。新型的旋转速度不仅影响溢流产品的粒度，也影响输送沉砂的能力。因此，在选择新型转速时，必须同时满足溢流细度和返砂生产率的要求。转速愈快，按返砂计的生产能力愈高，但因对矿浆的搅拌作用变强，溢流中夹带的粗粒增多，适合于粗磨循环中使用的分级机机。而在第二段磨矿或细磨循环中使用的分级机机，要求得到较细的溢流产品，新型转速应尽量放慢一些。
6、矿浆浓度。矿浆浓度是分级机操作中一个最重要的调节因素，生产中通常都是通过它来控制分级机溢流细度的。一般来说，矿浆浓度低，溢流粒度细，浓度增大，溢流粒度变粗。这是因为在较浓的矿浆中，矿浆的黏度较大，颗粒沉降受到的干扰大，沉降速度变慢，有些较粗的矿粒还来不及沉下便被水平流动的矿浆带出溢流堰，使溢流粒度变粗。但是，矿浆浓度很低时，也可能出现溢流粒度变粗的情况。这是由于浓度太低了，为了保持一定的按固体质量计算的生产能力，矿浆量必然很大，致使分级机机中的矿浆流速随之增大，从而把较粗的矿粒也冲到溢流中去。所以在实际生产中，对于处理指定矿石的分级机机，有其适宜的分级机矿浆浓度。在此适宜浓度下，当保持一定的分级机粒度时，可获得最大的生产;而保持一定的生产率时，可得到最小的分离粒度。这一浓度就叫做临界浓度。实际生产的临界浓度僮值要通过试验并参考类似选矿厂分级机作业的指标来确定。
7、给矿量及给矿的均匀程度。当矿浆浓度一定时，若给入分级机机的矿量增多，则矿浆的上升流速和水平流速也随之增大，因而使溢流粒度变粗。反之，矿量减少，则溢流粒度变细，返砂中的细粒含量增多。所以分级机机的给矿量应适当，且要保持均匀稳定，才能使分级机过程正常进行，获得良好的分级机效果。
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