浓缩新工艺新技术---浓缩的基本原理（二）

    将υ以转速n表示可得：

    上式表明,对于一定重量的矿粒，离心力随回转半径和转数的增加而增大。但增加转数比增大回转半径更易增大离心力。
    在离心浓缩脱水操作中，常用离心加速度与重力加速度的比值来表示设备的工作特性，并称其为离心分离因数K,其值等于：

    分离因数愈大，则离心力的作用愈强，矿粒愈易沉淀，从式可知，增加矿粒在机内的回转速度或增加其回转半径可以提高分离效果。
    在离心沉降过程中，离心加速度随着矿粒的回转一半径而改变，因此矿粒的沉降速度也是个变数。此外，矿粒的离心力线互不平行，因此各个矿粒所受离心力作用的方向也不相同。所以一般的重力沉降规律不完全适于离心沉降。
    目前在选矿方面用得较广泛的离心脱水设备是螺旋卸料卧式沉淀离心机和水力旋流器。立式离心脱水机在选煤厂用得较多.
   （四）重力沉降试验及浓缩面积计算
    沉降试验的目的在于测定矿浆中固体物料沉降特性。影响物料沉降性能的因素主要有矿浆性质，如物料的粒度组成、固体密度、造浆液体的密度等、矿浆中的泡沫、药剂和电解质的性质；操作因素，如给矿和排矿浓度、给矿量及其波动范围、矿浆温度、用否凝聚剂等。通过对有代表性的矿浆的沉降试验，找出诸因素相互制约的关系，是选择和设计浓缩机的重要依据。利用沉降试验，通过适当的计算可直接或间接地获得设计浓缩机的原始资料，如矿浆沉降时间、单位沉降面积和可能的底流浓度。利用经验和半工业性试验来设计浓缩机是比较简便的。但是，由于时间和财力的限制以及有代表性矿样较难准备等原因，间断沉降试验常常成为一种简易可行的方法。

[next]

    沉降试验一般在2000毫升的量筒中进行，其测试的方法有多种，但所测试的内容基本相同，最终都应绘制出料浆的沉降曲线，如图4所示。为便于选用不同的方法确定料浆沉降速度，沉降试验一般应提供下列数据：
    (1)矿浆试样重量,克;
    (2)干固体重,克;
    (3)固体密度,克/厘米³;
    (4)液体密度，克/厘米³;
    (5)矿浆的体积浓度,克/升;重量浓度,%;
    (6)矿浆的温度,℃;
    (7)矿浆沉降的最终体积，升和高度,毫米;
    (8)澄清液的浓度和密度；
    (g)在24小时的沉降过程中，不同的沉降时间所对应的沉降界面高度，毫米。必要时尚须提供不同的沉降时间t对应的澄清液浓度,毫克/升和沉砂的重量浓度,%的关系曲线，如图4(d)所示。
    根据沉降试验，计算单位沉降面积的方法主要有三种：
    (1)当沉降界面清晰，沉降曲线没有明显的临界压缩点，或要求的底流浓度低于临界状态下的矿浆浓度时，宜采用图法。即将沉降试验所得到的H--t沉降曲线由两条直线近似的代替，如图1所示。其沉降曲线用折线H_oKL代替,则H_oK为自由沉降过程线,KL为压缩过程线,K为临界点。按下式可求出粒子群的沉降速度：

    式中  υ_p———矿浆浓度为p时的粒子群的沉降速度,m/h;
          H_o———量筒中矿浆面起始高度,m;
          H_K———临界点的高度,m;
          t_k———由沉降开始时刻到临界点经历的时间,h;
          t_o———开始沉降的时刻,h.
    由υ_p值可计算处理每吨固体所需的沉降面积，即单位浓缩面积，用(9)式计算：

    式中  a_p———矿浆浓度为p时，处理一吨固体物料所需的沉降面积,m²/t·h;对应于不同的υ_p
                        可以得到不同的a_p在计算浓缩机面积时应选用最大值a_max
          K———校正系数，一般采用1.05～1.20.当试验的代表性较好、准确性高、给料量及性
                 质稳定和设计的浓缩机直径较大时取小值；
          C₁———试验矿浆的单位体积的固体含量,t/m³;
          C₂———设计的浓缩机底流单位体积的固体含量,t/m³;根据试验资料并参考类似厂矿的
                  生产资料确定。