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扬送要求的确定

扬送要求的确定 交付要求的确定

一、适应性 对扬送系统来说,流速、管径、固体浓度(比重)、泵的大小和速度均必须适应最大处理量的需要,而且同时对于正常情况能够经济地供给。 二、浓度 扬送固体物料,通常尽可能在高浓度下进行。这样就减少了用水量(或回收水量),并且在一定的限度内降低了泵、管路和电动机等的规格。 (一)厂内分选 (1)初次去除,如非磁性的磁选机尾矿; (2)筛子去除不含矿物的大粒; (3)扫选回收水和有益矿物。 (二)尾矿与分选系统 ①螺旋分级机;②旋流器;③筛子; ④回收水溶液用的水力分级装置。 (三)大多数选矿厂目前都使用浓密机处理尾矿 一般都使用絮凝剂,使供水与溢流和尾矿库回水呈闭路循环。 扬送尾矿的最大浓度受尾矿浓密机运行上的限制,另一方面受高粘度对泵性能和管路水头损失不利影响的限制。一般含固体50%(按重量)的浓度均适合需要。 三、速度 当数量和浓度确定后,为了确定输送流量,最重要的是选择管径。为了达到经济地运行,重要的是流速要尽量接近最佳值。如果流速过低,固体将会沉淀,不仅浪费,还会出现管路堵塞等不良情况。反之,如果流速过大,摩擦损失增高,动能消耗加大,泵和管路的磨损也会严重起来。因此,关键在于决定最低的安全输送流速。这个流速可按经验或试验来确定。当矿浆内只含颗粒极细的固体时,矿浆在管路里的流动状态根据试验室的粘度试验就可以近似地预先确定出来。 对于颗粒较略胜一粗的矿浆,其临界流速可用杜兰德公式概略地计算。

式中 VL-临界流速,英尺/秒; FL-与粒径和浓度有关的系数(见图5-7-3); g-重力加速度,英尺/秒2; D-管径,英尺; S-固体的比重; SL-输送流体的比重。[next] 图1表示杜兰德所给出的FL参数。图1临界流速系数FL与粒径D关系曲线图注BBS-英标筛据悉,杜兰德的研究工作是以均匀粒径进行的。作者指出,当应用于不同粒径的固体时,Durand的FL系数是保守的。图3显示了作者基于d50粒度获得的不同粒度的固体的估计FL值。所谓粒径d50,以重量划分,大于D的部分占50%,小于D的部分占50%。对于长管道,需要根据管道试验确定最佳流量和相应的水头损失。对于短管道,这里给出的方法可以在实际中使用。细小固体(小于50微米)的流速与固体沉淀无关,而与纸浆的粘度特性有关。这种纸浆往往像宾汉流体,其流动状态由宾汉在1922年进行了研究和报道。R.W .史密斯(R.W.Smith)给出了斯托默粘度试验的方法来确定浆料的流变特性,从而预测管道的性能。虽然他的研究工作是在水泥生料浆上,但他也能得到许多典型的尾矿浆。对于含有细小固体的短管道来说,速度不是一个重要的问题,但是对于长管道来说,需要有足够大的输送速度,以保证浆液在湍流状态下流动。使用部分沉淀管道有很好的实际实验,但没有理论依据。通常,不希望固体颗粒沿着管道底部拖曳。然而,有一些有经验的操作者已经成功地通过沉降管道输送固体。必须指出,这是一项成熟的操作技术,应由有经验的操作人员按照操作规程进行操作。图2根据d50分类的固体的FL估计值IV。压头损失的管径、浓度、流量确定后,就需要对压头损失进行估算。Durand描述了根据水头损失、固体浓度和颗粒阻力系数确定浆体水头损失的方法。他的方法,连同实验结果,适用于广泛的管道直径,颗粒大小,浓度和比重的固体颗粒。它的关系最早于1952年在杜兰德出版,此后又出版了几次。这个结果也是由均匀粒子的实验得到的。作者的经验用于分类纸浆。浓度相同时,其水头损失低于杜兰德实验中提到的值。水力坡度线尾矿管道剖面图是绘制整个系统的有效方法。参见图3。笔者采用的确定水头损失的方法有:(1)一般先根据所需速度估算管道直径。然后根据管道的长度和选定的管径,确定管道的水头与流量的特性关系,利用图5-7-4中的曲线,求出达西公式的F值。这些曲线和公式可用于确定水头损失。图3管道水力梯度图(2)根据流量范围,采用适当的比例,画出压头与流量的关系图,见图5。(3)在图上画一条垂直线,代表由图2中找到的杜兰德公式和FL值得到的临界流量。(4)通过临界流量值与清水H-Q关系曲线的交点画一条水平线(图5)。这将是最低的纸浆压力线。(5)当流量超过临界流量的30%时,固体将完全悬浮。这是以纸浆英尺数表示的纸浆压头损失,它将比水高出约10%。(6)可以画出表示浆头损失的曲线,如图5-7-5所示。假设在比临界流速高30%的流速下,纸浆压头曲线平行于水曲线。并且在低于临界流速30%处与最低纸浆头线相切。上述方法计算不精确,但在实际应用中可以给出合理的结果。例如,一根长1000英尺、内径18英寸的钢管用于输送尾矿浆,其比重为2.65,d50粒度为150μ m (100目)。矿浆浓度为50%重量,由图5-7-6换算成体积浓度CV=27%。图4管道阻力系数图【下】管道中的阻力损失按以下公式计算:HF = F。

L

V2

(液体足)

D

2g

式中 f-达西阻力系数; L-管长(英尺); D-管内径(英尺); V-管路流速(英尺/秒); g-重力加速度(32.2英尺/秒)。 所有液体其动力粘度属于60°F水的动力粘度时,都可使用比图。 对于其他粘度将NR除以百分之一的史托,再以新计算出的NR值去求相应的f。 (1)用图5-7-1和图5-7-2确定临界流量,当FL=1.0时
图5 压头一流量的线性关系图 (2)假定是一般钢管的粗糙度,确定输送清水的管路特性。用5-7-4查出f值,列表计算如下: 美加仓/分: 2400 4800 7200 9600 12000 英加仓/分: 2000 4000 6000 8000 10000 ▽英尺/秒: 3.02 6.04 9.06 12.08 15.1 f系数: 0.015 0.0143 0.0138 0.0135 0.0133图6 矿浆比重浓度图 输送清水的压头特性曲线即可绘出,见图5。临界流量和最低尾矿浆压头线也已示出,并将估计的矿浆特性曲线绘出,做法前面已经叙述过。 在附表中列出全世界常用的各种筛网目标准,便于对照比较。 矿浆的基本公式 式中 S-固体比重; Sm-矿浆比重; CW-按重量计矿浆中固体的%; CV-按真容积计,矿浆中固体的%。 
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