德国aFx型复式流化分级机
来源：网络 作者：网络转载 2019-10-14 阅读：989
这是国外研制的新型分级设备，据称复式流化分级是世界矿物分级专业领域的最新技术，也是世界上继螺旋分级机和水力旋流器之后第三代先进可靠的最新分级设备。 复式流化分级机设计思想源于1988年，是由毕业于联邦德国阿亨工业大学（又译亚深工业大学）的几名选矿工程博士开发研制的，目的是适应国际选矿设备大型化的趋势，将分级效率高、分级粒度细、分级精度高、处理能力大等优点集中于1台设备上。 复式流化分级机于1991年和1992年分别获得德国和欧洲专利，首台设备于1991年在德国投入使用，目前全球约60台设备在运行，应用领域不断拓宽。图1为复式流化分级机外貌。 结构与原理：aFx复式流化分级机的基本结构为上部呈圆筒状，下部呈圆锥状。高效分级是在中间的粗粒分级室和围绕其外的环形分级室内、应用上升水和流化床技术完成的。矿浆经一特制管道由粗粒分级室的中部垂直给到粗粒分级室底部的分配盘上。上升水流通过分配盘与粗粒分级内壁之间的环形缝隙进人粗粒分级室，在粗粒分级室的下部形成紊流区实现粗粒分级。粗粒矿物按照工艺要求沉降，通过环形缝隙进人位于粗粒分级室底部中间位置的粗粒排放口。而中粒产物则以溢流的方式进人环形的中粒分级室。中粒分级室利用流化床技术对中粒级和细粒级产物进行分级。上升水通过特别的安装于中粒分级室底部的流化床给水网均匀分布在整个中粒分级室底部，确保形成均匀稳定的层流流化床，以实现准确分级。细粒矿物进入围绕在中粒分级室之外的环形溢流槽中并排走。中粒矿物则沉降到中粒分级室的底部，经沿圆周方向均匀分布的阀门排出。 粗粒和中粒两个分级室所有排料阀门的开启关闭和排料速度均通过矿浆密度在线测量来控制和调节。根据现场流体负载情况，通过改变流化床的高度和上升水量可调节粗粒、中粒和细粒矿物（即粗粒分级室沉砂、中粒分级室沉砂和最终溢流产品）的粒度。此外各分级产物的浓度和流量分布亦可按工艺需要，在一定设定值范围内自控调节。 根据给矿粒度、矿物密度和矿浆浓度等参数，采用不同且可调节的上升水量，同时选用不同结构的中粒分级室底部流化床给水网，以调整流化床给水网面上下的压差，确保矿物颗粒的均匀流态化和精确分级。复式流化分级机基本结构和工作原理示意见图2。 规格与型号：从小型实验室到大型工业设备，有各种不同规格与型号的AFX复合式流化分级机，固体处理量一般为10~1000t/h，固体含量（浓度）一般为10%~75％，矿浆处理量20~2500m3/h，给矿粒度上限一般为8mm。 下表列出了复式流化分级机几种常见规格与型号的主要设备参数。各选矿厂现场的最佳参数，可根据给矿性质和产物粒级要求，通过对设备优化运行即可实现。 特点：经过十几年的生产实践证明，复式流化分级机思路新颖，设计独特，结构合理，经济实用，全部采用自动控制，适应性强。该机高效分离和一机多用，可进行3种粒度分级，获得3种产物。为现代选矿技术对矿物分级及和谐的磨矿分级工艺，提供了一种全新理念的分级设备，它一般具有下列特点： （1）分级效率高，指标优越。尤其是细粒分级室的分级过程是在层流状态下完成的。水力旋流器运行时由于不可避免的等降因素对分级效率影响很大，而对AFX复合式流层水力分级机影响极小。 (2)处理量大。矿浆处理量最高达2500m3/h，固体量可达1000t/h，1台AFX复式流化分级机可替代多台其他分级设备。 (3)包括给水和排料在内的整个运行过程全部实行自动控制和工艺指标、产物粒度组成稳定。控制系统对给矿性质及参数（如流量、浓度、粒度等）的变化适应性很强，且反映灵敏，调整及时，可确保分级指标标定。 (4)适应性强。在不改变矿浆体积的前提下，矿石处理量可以在30%左右的范围内波动而不会影响分级效率，这是其他分级和筛分设备无法比拟的优点。 图1 图2 表 (5)粗粒和中粒分级室的沉砂产物浓度根据需要可以保持在65％以上。而且可根据后续磨矿要求进一步进行浓度调整，这是与水力旋流器相比明显的优势之一。而水力旋流器要达到较高的分级效率，就要避免粗粒进入溢流，此时沉砂口的排料必须形成伞状，因此水力旋流器的沉砂浓度必然很低。[next] (6)一机多用，1台设备完成两段分级作业，生成3种产物，而且粗粒和细粒的分级过程相对独立，可分别进行调节和优化，而且矿浆无需预处理即可直接给入，与后续工艺连接简单，可以取消或简化浓缩、脱泥等辅助工艺和相应的各种配套设备，给选矿厂带来很多工艺上的优势。这也是水力旋流器或筛分设备所不及的。比如，1台复式流化分级机可以取代一、二段磨矿之后的双螺旋分级机、细筛等多段分级设备，在充分提高两段磨矿分级效率的同时，大幅度降低设备维修工作量，集中体现现代选矿厂工艺简化、设备大型化、设备中心化、尽可能减少设备台数的原则。 (7)与其他分级和筛分设备不同，采用复式流化分级机也就保留了随时根据矿石性质的变化灵活有效地作出反应和调整的可能性，而且勿须再次投资。比如，要把分级粒度从100μm降低到75μm，只需要将流体学参数加以调整即可。如果原来使用的是筛分设备，选矿厂就必须马上投资改用新的筛网，甚至必须同时降低处理量，才能保持应有的分级效率。如果原来使用的是水力旋流器，则水力旋流器会立即被迫偏离最佳工作点，必须选用新的喷嘴组合和重新调整工作参数。此外还要改变给矿泵的工作参数，即使如此，仍难以避免偏离其最佳工作点。如果配置了粒度在线检测系统，复式流化分级机的上述优点会更加突出，因为"R需在控制程序中修改一下设定值即可。 (8)由于除沉砂产物排料阀门外整个设备没有任何其他运动部件，故运行耗电很低。基于同样的原因，运行时无噪音，现场工作环境得到改善。 (9)磨损小。作为唯一运动部件的沉砂阀门，其抗磨损性能好，而且本身费用很低，偶尔更换亦可迅速完成。中粒分级室的底部是流化床给水网，也是上升水箱的顶板，采用优质不锈钢材质、特殊的设计结构，不但保证形成均匀稳定的流化床，而且使上升水在矿浆层的下面形成2~3mm的缓冲水膜，将矿浆托起并且不与流化床给水网面直接接触，从而有效地保护流化床给水网面不受磨损。只要在设备运行时上升水不含固体颗粒，同时由检测系统保证最大水压稳定，中粒分级室底部流化床给水网的寿命几乎是无限的。 (10）除了技术上的明显优势以外，复式流化分级机的最大优点是其无可比拟的经济指标。高分级效率、大处理能力、低占地面积和复式分级先进工艺的结合，最大限度地降低了基建投资和运行成本。由于上述磨损少、耗电低的优点，形成了复式流化分级机除投资少外，运行费用更远远低于其他设备。 复式流化分级机在国外应用实例： 2002年7月，1台Allflux流化复式分级机在南非一选矿厂投入运行，取代了原有2个系列的分级设备，对细磨后的磁铁矿进行分级处理，获得成功。 该设备的型号为AFX-1500，矿石处理量280t/h，矿石密度4500kg/m3，矿浆密度1370kg/m3，矿浆浓度35％。给矿最大粒度850μm、P80为140μm，-45μm占20％~35％。 给矿先在粗粒分级室内以212μm为分级粒度进行预分级，然后进入细粒分级室完成45μm的分级。粗细2个分级室的沉砂产物的混合密度为2400kg/m3，固体含量为75％。溢流浓度为7%，用泵打入沉淀池脱水。 工艺指标超出了期望值。分级产物的粒度完全符合P95为45μm的要求，-45μm颗粒进入溢流产物的回收率高达74%~92%。此外，工艺简单、运行稳定、生产和维护费用极低等优势，也带来一系列的附加效益。 2003年，有3台Allflux1000在南非锡申铁矿投入运行，用于赤铁矿分级，每台处理能力为180t/h。给矿粒度为0~2mm，在300μm和74μm处进行分级，分级效率高达75％以上，运行可靠，指标稳定。 2004年11月至2005年1月，在本钢歪头山铁矿进行了复式流化分级机工业试验，取得了满意的技术指标，具有很高推广价值和应用前景。 AFX复式流化分级机在本钢歪头山铁矿选矿厂工业试验的结果表明，当处理量为26~35t/h时，粗粒、中粒、细粒产物的-74μm含量为6.09%、11.82%、82.73%，得到了几乎完整的分级。而细粒产物的质效率和量效率高达74.38％和87.66％，其分级效率是螺旋分级机的2.2倍，水力旋流器的1.8倍，是振动细筛的1.3倍。AFX复式流化分级机分级效率从分配率指标分析，当分配率为50%、相当于粒度为90μm时，分配曲线斜率很陡，不仅说明分级效率很高，也表明以90μm为边界粒度的分级行为十分准确，大于dso的颗粒进入粗粒产物，小于d50。的颗粒进入细粒产物，分级行为十分精确可靠。AFX复式流化分级机粗、中、细粒3种产物之间的粒径差距十分明显，各粒级之间分级界限很准确，粗粒产物粒级很粗，细粒产物粒级很细，而中粒产物粒级特别均匀，它既不含过细粒度颗粒，也不含过粗粒度颗粒，这种均匀的中粒级产物构成了复式流化分级又一大特点。特别应当指出的是中粒产物单体解离度高达92.50%，通过弱磁场选别完全可以选出一部分合格品位铁精矿。对于复式流化分级机的分级工艺而言，可以采用与螺旋分级机、水力旋流器完全不同的工艺流程，以实现减少入磨量和过粉碎，不仅节能降耗，还可以生产出粗粒级高品质铁精矿。
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