1、磁电选矿复习题一、名词解释1、磁选:是在不均匀磁场中利用矿物之间的磁性差异而使不同矿物实现分离的一种选矿方法2、磁场强度：磁场中某点的磁感应强度与同一点上磁导率 的比值称为该点的磁场强度3、比磁化系数：物质的体积磁化率与其本身密度的比值4、磁性率：矿石中 FeO 含量和全铁 TFe 的含量的百分比，反映铁矿石的磁性5、体积磁化率：磁 化 强 度 （ 或 体 积 磁 矩 ） M 与 外 加 磁 场 强 度 H 的 比 值6、磁化：铁磁性材料在外加磁场作用下，其内部分子磁矩有秩序地排列，从而显示出磁性的现象。7、磁选机的磁场力：磁选机的磁场力就是磁场强度与磁场梯度的乘积8、电选：利用各种矿物及物料
2、电性质不同二进行分选的一种物理选矿方法9、超导电现象：指材料在低于某一温度时，电阻变为零的现象10、矿物的电性质：矿物的电阻、介电常熟、比导电度以及整流性，它们是 判断能否采用电选的依据二、简答题1、磁选的基本原理是什么？它主要应用在哪些领域？磁选是根据各种矿物磁性的差异而进行分选的一种方法。磁选是在磁选设备的磁场中进行的。一般被选矿物给入磁选设备的选分空间后，受到磁力和机械力（包括重力、离心力、摩擦力、水流动力等）的作用。磁性不同的矿粒受到不同的磁力作用，沿着不同的路径运动。由于矿粒运动的路径不同，所以分别接取就可得到磁性产品和非磁性产品（或是磁性强的产品和磁性弱的产品） 。2、磁选过程中矿
3、粒分离的基本条件是什么？进入磁性产品中的磁性矿粒运动路径，由作用在这些矿粒上的磁力和所有机械力合力来决定。而进入到非磁性产品中的矿粒，因受磁力作用很小，甚至不受磁力作用，其运动轨迹仅由机械力来决定。由此可见;（1）磁性矿粒与非磁性矿粒的分离条件为:作用在磁性矿粒上的磁力必须大于与它方向相反的所有机械力的合力。即： f 磁 f 机 f 机 ：包括重力、离心力、摩擦力、水流动力等。 （2）磁性较强和磁性较弱矿粒分离条件为：磁性较强的矿粒所受的磁力应大于与磁力方向相反机械力的合力，而磁性较弱的矿粒所受的磁力应小于与磁力方向相反机械力的合力。即： f1 磁 f 机 f 2 磁式中：f 1 磁 、f 2
4、 磁 表示作用在磁性较强、磁性较弱的矿粒上的磁力3、磁场是怎样产生的？磁场的强弱如何表示？磁场指存在磁力作用的空间。磁场是物质存在的基本形式之一，它存在于磁体周围空间，运动电荷周围空间以及电流周围空间。磁选设备选分空间的磁场是由电磁铁或永久磁铁形成的磁场，大多数是恒定磁场或静磁场。磁场的强弱用磁感应强度与磁场强度表示。磁感应强度：表征磁场中某一点的磁场大小和方向的物理量，以符号 B 表示。磁场强度：是在任何磁质中，磁场中某点的磁感应强度 B 和同一点上的磁导率 的比值，以符号 H 表示。4、为什么磁选机的磁场是不均匀的？矿粒在均匀磁场中被磁化，因两端的磁场强度相同，所受磁力大小也相同，但方向相
5、反，因此矿粒只受到转矩作用，当转到使矿粒的长轴方向与磁场方向一致时，即停止不动了。在不均匀磁场中，矿粒除受到转矩作用外，矿粒两端由于磁场强度不同而同时受到不同磁力的作用，即在矿粒两端产生磁力差，从而表现出整个矿粒受磁力作用，并向磁场强度高的方向运动。以上说明，磁选机（选分空间）的磁场必须是不均匀磁场，否则磁性矿粒就不能被吸到磁极上去，因而不可能分离。5、矿物按磁性可以分为哪几类？矿物按磁性分类的依据是比磁化系数。磁选分离时，矿物的比磁化系数差异愈大，则分离愈容易。根据矿物比磁化系数的大小，可以把所有的矿物分为：强磁性矿物（3810 -6米 3/千克） 、弱磁性矿物（=（0.197.5）10 -
6、6米 3/千克）及非磁性矿物（0.1910 -6米 3/千克） 。6、强磁性矿物有哪些特点？与外磁场有什么关系？（1）比磁化系数很大，比弱磁性矿物大上百倍甚至上千倍；（2）有磁饱和现象，而且在较低的外磁场作用下就可达到磁饱和；（3）有磁滞现象，在交变磁场中反复磁化时具有磁滞回线，即磁铁矿离开外磁场后仍保留一定的剩磁；（4）比磁化系数不是一个常数，而是与外磁场强度的大小，本身的形状、粒度、氧化程度等许多因素而变。7、简述磁铁矿的磁化过程？8、矿石的粒度与形状对强磁性矿物磁性有何影响？9、矿石的氧化程度对强磁性矿物磁性有何影响？试简述影响强磁性矿物磁性的因素。（1）氧化程度影响。磁铁矿在矿床中经长
7、期氧化作用后，局部或全部变成假象赤铁矿（弱磁性矿物） ，随着氧化程度增加，磁铁矿的磁性逐渐减弱。 （2）粒度的影响。磁铁矿的比磁化系数和矫顽力 Hc 同矿石粒度间的关系为：粒度减小，比磁化系数减小，矫顽力 Hc 提高。矿石粒度减小，磁性降低，生产中会增加金属流失，但剩磁团聚现象又使细粒矿石变为磁团、磁链，又可减少金属流失。而磁团中常包裹有脉石，又影响了精矿质量。 （3）矿粒形状影响。形状不同矿粒磁性不同，因为不同形状物体磁化时本身产生不同退磁场的结果。 （4）温度的影响。温度不仅对磁化强度有影响，而且对剩余磁化强度也有影响。 （5）磁铁矿含量的影响。矿石中含有磁铁矿将大大提高矿石的磁性，因此连
8、生体被选进精矿中的可能性很大，是影响精矿质量的主要因素。10、强磁性矿物含量对矿物磁性有何影响？ 连生体的磁化率随强磁性矿物含量的增大而增大，开始时比磁化率增加较缓，当强磁性物含量大于 50%时增加较快。当以空气为介质干法磁选混合物时，混合物的的比磁化率与强磁性矿物含量的关系类似于强磁性矿物连生体的情况，而以水为介质的湿法磁选混合物时，混合物的比磁化率与强磁性矿物含量的关系呈正比的直线关系。11、磁链有哪些作用？12、弱磁性矿物的磁性特点及其影响因素？1、弱磁性矿物的比磁化率比强磁性矿物有明显的不同；2、弱磁性矿物的比磁化率大小只与矿物组成有关，为一常熟，与磁场强度及矿物本身的形状、粒度等因素
9、无关。3、弱磁性矿物没有磁饱和现象和磁滞现象，它的磁化强度与磁场强度间为直线关系。4、弱磁性矿物中混入强磁性矿物，即使少量也会对其磁特性产生一定甚至是较大的影响13、如何把一些弱磁性的矿物转变成强磁性矿物？弱磁性矿物可以通过焙烧的办法转变成强磁性矿物，习惯上称之为磁化焙烧。但由于焙烧矿物种类不同，在焙烧时所发生的化学反应也不同，所以焙烧的原理也不同。根据焙烧原理可以分为还原焙烧、中性焙烧和氧化焙烧。还原焙烧适用于赤铁矿和褐铁矿。这种焙烧是在还原的气氛中进行的。常用还原剂有炭（C） 、一氧化碳（CO）与氢（H 2） 。赤铁矿还原成磁铁矿的反应式如下：褐铁矿在加热过程中，首先排除结晶水，变为不含水
10、的赤铁矿，再按上述反应进行。这种焙烧适用于菱铁矿，焙烧时在不通入空气或通入少量空气的情况下，加热到 300400时，氧化焙烧适用黄铁矿。在氧化气氛（或通入大量空气）中短时间焙烧，被氧化成磁黄铁矿，其反应如下：再延长焙烧时间，磁黄铁矿便按下式反应变为磁铁矿。 这种方法常用于从稀有金属精矿中用焙烧磁选分离出黄铁矿。14、简述磁选机的分类？（1）按磁场类型可分为：恒定磁场磁选机、交变磁场磁选机、旋转磁场磁选机、脉动磁场磁选机；（2）按磁场强弱可分为：弱磁场磁选机、强磁场磁选机、中等磁场磁选机；（3）按磁选所处介质可分为：干式磁选机、湿式磁选机；（4）按结构特点可分为：滑轮式磁选机、 、鼓式磁选机、
11、、辊式磁选机、 、盘式磁选机、 、带式磁选机。还有高梯度磁选机、超导磁选机。15、磁性材料的磁特性参数有哪些？矫顽力 HC：判断材料磁性硬度剩余磁感 BR最大磁能积（BH）max相对磁导率16、软磁性材料和硬磁性材料的基本特征是什么？软磁性材料：磁导率高，矫顽力小，磁滞回线狭长，包围的面积小。硬磁性材料：在工作的空间能产生很大的磁场能，矫顽力很大。17、强磁场磁选机与弱磁场磁选机的磁系结构有什么不同？强磁场磁选机：采用闭合磁系。弱磁场磁选机：采用开放磁系。18、永磁筒式磁选机有哪几种类型？各有什么特点？第一类：槽体结构为顺流式。工作原理：给矿方向与圆筒的旋转方向一致。矿浆由给矿箱给入到圆筒的磁
12、系下方，非磁性和磁性很弱的矿粒由圆筒下方的间隙排出。磁性矿粒吸在圆筒的表面，随圆筒一起旋转，在低磁场区排出。特点：用于-5mm的粗选，运转可靠，功耗低，无法获得最大回收率和最佳精矿质量。第二类：槽体结构为逆流式。工作原理：给矿方向与圆筒的旋转方向相反。矿浆由给矿箱给入到圆筒的磁系下方，非磁性和磁性很弱的矿粒经过磁力区从左边排出。磁性矿粒逆着给矿方向排出。特点：用于粗选和扫选。 ，精矿品位低。第三类：槽体结构为半逆流式。特点：可以得到较高的精矿品位和回收率。19、简述磁力脱泥槽的工作原理及过程？原理和过程：矿粒在分选区受重力，磁力，水流的作用。重力使矿粒下降，磁力加速磁性颗粒下降并使其吸附在磁系
13、表面，而上升水流阻止非磁性颗粒和矿泥下降，使他们顺上升水流进入溢流中，从而与磁性矿粒分开。而上升水流还有松散矿粒的作用。原理：（重力+ 磁力） 上升水流的作用。20、简述琼斯型磁选机的特点及分选过程？特点：采用多层齿板形磁介质及通过分选转盘构成磁路。分选过程：电动机通过传动机构使转盘在磁呃间慢速旋转。矿浆进入磁场内，非磁性颗粒随矿浆流通过齿板成为尾矿。磁性颗粒在磁力的作用下被吸到齿板上，并随分选室转动，当转到离给矿 600 的位置用压力 2050pa 谁清洗，磁性矿物中夹杂的非磁性矿物被洗下去，成为中矿。当转到 1200，用压力 4050pa 水将矿物冲下，成为精矿。21、简述高梯度分选机的类
14、型和分选对象？根据分离的持续性和连续性，高梯度磁选机可分为周期式和连续式两种。前者的作用对象是高岭土提纯、钢铁厂水净化。后者可用于处理弱磁性矿物含量高、生产量大的多种矿石。22、简述磁流体特性和磁流体静力分选原理？(P350)23、电选的原理是什么？有哪些应用？(P366)（原理=定义？）电选是利用各种矿物及物料点性质不同而进行分选的一种物理选矿方法。目前电选广泛用于下列诸方面：有色和稀有金属矿物的分选；黑色金属矿的分选；砂金矿的精选；非金属矿物的分选；各种固体物料的分级；各种固体物料或废料中回收非铁金属。此为，电选还用于农业选种、茶叶与茶杆的分选。24、矿物在电场中有哪几种带电方式？矿物在电
15、场中的带电方式有：传导带电、磁应带电、电晕电场带电、复合电场带电、摩擦带电、25、矿物在电场中受到哪些力的作用？库仑力、镜面吸力、离心力、重力26、简述电选分离条件？对于导体矿粒，应在鼓筒的 AB 范围内落下，关系式为：F 离+F1F2+mgcos 对于非导体矿粒，应在鼓筒的 CD 范围内落下，关系式为：F1+F2F 离+ mgcos 对于中等导电性矿粒，应在鼓筒的 BC 范围内落下，关系式为：F 离+ mgcos F1+F227、简述矿粒怎样在复合电场中带电？（P371）所谓复合电场是指电晕电场与静电场相结合的电场，采用复合电极是鼓筒式电选机发展史上的一个大发展，复合电场电选机的分选效果要好
16、于单一的静电场或电晕电场电选机。不论导体和非导体均先在电晕场中荷电，但随着矿粒往前运动，立即受到电极的作用，导体传走电荷后，受到静电极的感应而带电并吸向静电极方向，非导体则不同，由于所吸附之电荷不能传走，受到静电极的斥力，将矿粒压于接电极，据此将导体和非导体分开。28、电选机常见的分类有哪几种？按矿物带电方式，电选机分为：传导带电电选机、摩擦电选机、介电分选机、热电粘附电选机按电场特性，电选机分为：静电场电选机、电晕电场电选机、复合电场电选机按设备结构形式特征分类，电选机分为：鼓筒式电选机、室式电选机、自由落下式电选机、溜板式电选机、皮带式电选机、圆盘式电选机、摇床式电选机、旋流式电选机按分选
17、或处理的粒度大小，电选机分为：粗粒电选机、中粒电选机、细粒电选机29、简述电晕静电复合电场电选机的结构及工作原理？表达矿物电性的主要参数有：电导率、介电常数、比导电度及整流性。电选是利用矿物在高压电场中电性的差异进行分离的一种选矿方法。在电晕-静电复合电场电选机中，干燥的物料进入电晕电场带上负电荷（不管导体、非导体） ，导体荷电又放电，进入静电场区只剩正电荷，被吸向偏向电极一方，受电场力小，在重力、离心力作用下进入导体产品；非导体产品放电慢，进入静电场区，受电场力大于离心力、重力合力而吸于辊筒被带到非导体产品区，被刷子强行刷下。30、影响电选效果的因素有哪些？影响电选效果的因素包括两方面:物料
18、性质和电选机可调参数。1、物料性质影响（1）物料湿度。电选前应将物料加热干燥，温度一般在 80130。水分影响矿粒导电率，使细粒团聚，恶化电选过程。 （2）物料表面性质。用药剂处理矿物表面将改变导电率。 （3）物料粒度组成。粒度太宽，则产品混杂严重。电选前：物料应分级。 （4）给矿方式和给矿量。给矿方式-使每个矿粒均能接触辊筒（不能接触则放电不良，易混入非导体产品，影响电选效果） 。给矿量-过大，矿粒接触不到辊筒，分选效率下降，过小，生产率低。2、可调参数影响,电压影响电场强度。电压升高，电场强度升高；粒度越大，所需电压越高，反之亦反。还有电极间相对位置，辊筒转速和分离搁板的位置等可调参数对电
19、选的效果也会产生影响。分离技术习题集（一）名词解释1. 化合水分：水分和物质按固定的质量比率直接化合而成为新物质的一个组成部分。2. 结合水分：在固体物料和液相水接触时，在固体表面形成的水化膜。3. 毛细管水分：在毛细管压力作用下赋存在颗粒内部空隙及颗粒之间微小间隙内的水分。4. 自由水：是指颗粒机械地携带的水，它也充填于颗粒间隙中，不同之处是由于粗颗粒间隙大（理论上，毛细压力不存在）而容易受重力作用脱除，因而也称重力水5. 分离因数：在离心力场中所产生的离心加速度和重力加速度的比值。 6. 液固比：煤泥水中固体煤泥质量与水的质量比7. 固体含量：指 1L 煤泥水中含有固体煤泥的克数8. 水解
20、度：已水解的聚合物的分子数与溶解在溶液中的聚合物的分子总数之比叫水解度9. 沉降曲线：根据沉降试验，每隔一定时间要记录澄清层的高度。以沉降时间为横坐标、澄清区的高度为纵坐标，做出沉降时间与澄清高度的关系曲线，称为沉降曲线10. 线性沉降:11. 区域沉降: 在自由沉降区内颗粒呈群体以相同的速度沉降，称为区域沉降12. 固体通量：沉 淀 池 单 位 时 间 内 单 位 面 积 所 承 受 的 固 体 质 量13. 通过粒度：以溢流中 95%的颗粒能通过的标准筛筛孔尺寸表示的粒度。14. 凝聚与絮凝：加入某些离子，通过降低颗粒间电性斥力使份散体系失去稳定性而形成凝聚体，称凝聚。 由于溶在液相中的高
21、分子聚合物与细颗粒的吸附以及自身的架桥作用，使分散体系失于稳定性而形成絮状结合体，称为絮凝。 15. 团聚：若 干 细 小 粘 粒 集 合 在 一 起 的 过 程 。16. 凝聚剂与絮凝剂：凝聚剂让 不 稳 定 的 胶 体 微 粒 （ 或 者 凝 结 过 程 中 形 成 的 微 粒 ） 聚 合 在 一 起 形 成 集 合 体 的 过 程 中 所 投 加的 药 剂 的 统 称 可使液体中分散的细粒固体形成絮凝物的高分子聚合物。（二）简答1. 物料中水分来源和存在形式，物料性质对脱水的影响。物料中的水分的来源包括成矿过程水分、开采水分、分选加工及运输、贮存过程中加入的水分。其存在形式：化合水分、结
22、合水分、毛细管水分和自由水分。物料性质对脱水的影响： 1 孔隙度 2.比表面积 3.密度 4.润湿性 5.细泥含量 6.粒度组成 2. 煤泥水浓度的表示方法及换算。（1） 质量百分比浓度 ：定义：质量百分比浓度指煤泥水中干煤泥的质量占煤泥水总质量的百分数，用 C 来表示。公式：C=G/(G+W)*100%式中 G 煤泥水中固体煤泥的质量，g ;W 煤泥水中水的质量，g 。（2）液固比（R）定义：1t 干物料所带水的立方米数（m3 /t）公式：R=V/G 式中，G 为煤水混合物中煤的质量，t ；V 为煤水混合物中水的立方米数，m3（3） 固体含量： 指 1L 煤泥水中含有固体煤泥的克数 q=G/
23、(V1+V2)*100%=G/(V1+G/)式中 V1煤泥水中水的体积，cm3； V2煤泥水中固体煤泥的体积，cm3 。（1） 已知 Rp，求 C 及 q C=1/(Rp+1)*100% q=1000/(Rp+1/) g/L（2） 已知 C，求 Rp 及 q Rp=(100-C)/C q=1000C/(100-C(1-1/) g/L（3） 已知 q ，求 Rp 及 C Rp=1000/q-1/ C=100q/（1000+q（1-1/ ）3. 煤泥水有哪些性质？与分选有何关系。液相：（1）水的极性 极性分子形成氢键 影响水与固体物料的作用方式，从而增加脱水的难度。 （2）水的粘性 粘性反映的是流
24、体分子间的相互作用。水的粘度是温度的函数，一般温度越高，粘度越小，越有利于脱水，但影响不大。（3）水的表面张力 水的表面张力越大，则脱水越困难。（4）水的硬度 水的硬度对悬浮液的分离和沉降有很大影响。固相：（1）粒度对固液分离的影响 在固液分离过程中，颗粒粒度在很大程度上决定固液分离的难易程度。（2）煤泥的矿物组成及其对脱水的影响 石英、方解石对煤泥水处理及产品脱水影响不大，影响最大的是粘土矿物，含量越高，悬浮液处理过程越困难。 4. 煤泥水处理系统的原则流程的几种形式及各自优缺点和使用条件。浓缩浮选流程、直接浮选流程和半直接浮选流程。(1)浓缩浮选流程)1 流程特点 全部煤泥水（包括分级设备
25、的溢流、回收粗煤泥的旋流器溢流、煤泥回收筛筛下水及离心机的离心液等）均进入浓缩设备。 浓缩机溢流作为循环水，浓缩机底流经稀释后作为浮选入料。2 流程弊端及改进 主要弊端： 细泥不能从系统中排除。 水量不易平衡。 改进： 采用浓缩机底流大排放的措施。 该措施应使浮选及过滤系统有足够的处理能力。 (2)直接浮选流程 1.优点： 1.取消了浓缩作业，流程简化; 2.彻底解决了煤泥在系统中的循环，对主选作业有利； 3.煤泥与水的接触时间缩短，使煤泥的可浮性和选择性提高； 4.加强选区的作业管理，可实现清水选煤。 2.缺点： 1.浮选机和过滤机的单位处理能力低； 2.浮选、过滤、压滤等工艺环节对原煤性质
26、的变化反应明显； 3.生产成本较高； 4.直接浮选需要的浮选机的台数要比其他形式的浮选多。3.直接浮选流程的使用条件 控制选煤脱水作业区的用水量； 浮选前应设适当容积的缓冲池； 浮选尾煤必须彻底澄清； 细泥含量大的选煤厂不适宜采用直接浮选流程5. 粗煤泥回收流程结构的几种形式，并分析各自的优缺点及使用条件。1.脱水筛斗子捞坑粗煤泥回收流程 (1)特点： 管理方便，使用可靠，经验丰富，应用较广； 能很好地保证浮选的入料上限，但局部有循环量。 (2)适用范围： 适用于主选设备分选下限较低时，若分选下限高将污染精煤质量； 不适用于细粒煤泥含量大的情况。2.双层脱水筛角锥池粗煤泥回收流程 （1)流程特
27、点： 进入角锥池的物料量较少，对分级有利； 高灰细泥对精煤的污染较小； 能很好的保证浮选上料上限。 (2)适用范围：适用于细泥含量大，且灰分较高的情况。3.斗子捞坑双层脱水筛粗煤泥回收流程 (1)特点： 主选设备的轻产物全部进入捞坑，流程简单，设备少；捞坑入料量大，分级精度低，对精煤有一定污染；双层筛的脱泥效率低，污染精煤。 (2)适用范围：适用于轻产物含量少，煤泥含量低，且灰分不高的情况。6. 简述细煤泥处理流程结构及尾煤处理方式。浓缩浮选流程、直接浮选流程和半直接浮选流程。7. 洗水闭路循环的意义、标准以及实现洗水闭路循环的措施。防止环境污染、节约用水、提高分选效果、增加经济效益和社会效益
28、。标准：一级标准 要求煤泥全部在室内由机械回收，洗水动态平衡，不向厂区外排水，水重复利用率在 90%以上，单位补充水量小于0.15m3/(t 入选原煤）。二级标准 煤泥全部在场内由机械回收，室内回收的煤泥量不少于总量的 50%，机械化沉淀池应有完备的回水系统，洗水实现动态平衡，不向厂区外排放。三级标准 煤泥全部在厂区内由机械回收，沉淀池、尾矿坝等沉淀澄清设施有完备的回水系统。水重复利用率在 90%以上，单位补充水量小于 0.25 m3/(t 入选原煤) 8. 用于脱水的提斗与运输提斗的差别，并说明在选煤厂的用途。9. 脱水提斗的结构组成及安装要求及脱水效果指标。10. 简述各种脱水筛的特点及用
29、途，为什么脱水中广泛采用直线振动筛。固定筛、摇动筛和振动筛。1.固定筛 固定筛固定不动，筛面倾斜安装，物料在倾斜的筛面上完全靠自重下滑，水则通过筛孔排除。固定筛主要安装在运动的脱水筛之前，用于预先脱水，以减少进入运动脱水筛的水量，提高脱水效率。2.振动筛 振动筛具有工艺效果好、结构简单、操作维修方便等优点。其主要形式有圆运动振动筛、直线振动筛和共振筛几种。圆振动筛多用于分级作业，选煤厂中多用直线振动筛脱水。直线振动筛是双轴振动筛的一种。其筛箱振动的轨迹是直线，筛面水平安装，物料在筛面上的移动不是依靠筛面的倾角而取决于振动的方向角。直线振动筛的抛射角在 3065度之间，我国多采用 45 度，物料
30、行进距离远，利于脱水。11. 离心脱水机主要有哪几类？各类的特点、工作原理及工作的影响因素。离心脱水机分为过滤式和沉降式两大类。过滤式离心脱水机主要用于较粗颗粒物料的脱水，如末精煤和粗煤泥的脱水；原理：工作部件是筛篮，经传动轴由电动机带动旋转，湿物料给到筛篮中心，受离心力的作用被甩到筛篮壁上而形成沉淀物层，水分通过沉淀物层和筛篮上的筛孔排出，从而实现物料和水分的分离。（2）影响因素 筛篮和刮刀转子之间的间隙，对离心脱水机的工作有很大影响。 筛篮与刮刀转子之间的速差，使脱水物料被迫按设计的刮刀螺旋线移动，移动的煤流与筛缝斜切，使筛缝有效宽度变大，筛缝有效宽度 B 减小，水流难以通过。但煤流沿螺旋
31、线的运动速度加快，增加了离心脱水机的处理能力，同时脱水后产品的水分增加，脱水效果降低。分配盘用于使物料均匀地甩向筛篮内壁，以改善离心脱水机的工作效果。沉降式离心脱水机主要用于细颗粒物料的脱水，如浮选精煤、尾煤和细泥的脱水沉降式离心脱水机是利用离心力使煤水混合物中的固体浓缩并沉降在筒壁上，用螺旋刮刀进行卸料的一种脱水设备。原理：需进行固液分离的混合物由中心入料管 5 给入，在轴壳内初步加速后，经螺旋转子 2 上的喷料口 6 进入分离转筒内，在离心力作用下，物料被甩到转筒壁上，形成环状沉淀层。再由螺放转子将其从沉淀区运至干燥区，进一步挤压脱水后由沉淀物排出口3 排出。在沉淀物形成过程中，外转筒 1
32、 中的液体不断澄清，并连续向溢流口流动，最终从溢流口排出，从而实现固液分离。 12. 分离因数（离心强度）对脱水有何影响。 分离因数反应离心力的大小，它由转速决定，并影响脱水后产品的水分。通常，产品水分在 10%一下时，再提高分离因数不但不能降低产物水分，反而增高离心液中的固体含量，增加物料在离心液中的损失。水分在 10%以上时，提高分离因数可增强离心机的脱水作用，降低产品水分。13. 分级、浓缩、澄清作业的异同？如何进行控制？分级：分级又叫水力分级，它是根据颗粒在水介质中的沉降速度不同，将宽级别粒群分成两个或多个粒度相近的窄级别的过程。煤泥水的分级只分成粗、细两个不同的粒级。浓缩：借重力或离
33、心力作用提高煤泥水浓度的作业。澄清：从煤泥水中排除固体,以获得固体含量很少的水的作业。14. 绘图并说明分级设备的工作原理，并简述面积对分级效果的影响。分级设备中的沉降分离过程，一般可引用海伦模型。该模型假定：悬浮液的颗粒和流动速度在整个水池断面上是均匀分布的，并保持不变。悬浮液在分级设备中的流动是理想的缓慢流动，颗粒只要一离开流动层，即认为已经成为沉物。又称浅池原理。实际生产中，若分级设备的长度为 L 、宽度为 B、进入设备的悬浮液量为 W。如果分级设备有足够的深度，悬浮液溢流从另一端排出时，其上部有一流动层，厚度设为 h，在流动层下部的悬浮液可认为是静止的。按照海伦模型，颗粒从给料端运动到
34、溢流端以前，不管在何处由于轨迹的偏移离开了流动层，那么该颗粒在流动层下部将继续下沉，最终作为沉物排出。反之，颗粒从给料端运动到溢流端，仍处于流动层中，则该颗粒将从溢流排出，成为溢流产品。按上面的分析有以下关系，悬浮液在设备中的水平流速 u 为：u=W/Bh 颗粒从给料端运动到溢流端所需时间 t1 为： t1=L/u=Sh/W 式中 S 分级设备面积（ S = BL）。 任一粒度为 d 的颗粒，其下沉速度为 v ，通过流动层所需时间 t2 为：t2=h/v 如果，t1 t2 ，该颗粒成为沉物；当 t1 t2 ，该颗粒成为沉物；当 t1 t2 ，该颗粒成为溢流产品。如果 t1= t2，该颗粒成为沉
35、物和成为溢流产品的机会均等，该颗粒的大小被称为分级粒度。15. 倾斜板沉淀分级设备的分类及工作原理，并说明如何对其进行设计。倾斜板的安装可以缩短颗粒的沉降距离，减少沉降时间，增大分级设备的沉淀面积，使沉淀好的物料顺利排出。倾斜板的安装角度 =5060， 越小越有利于增大沉淀面积，但不利于沉积矿物的排出。在实际中多采用 60。倾斜板的层数增多，也有利于增加沉淀面积。过小板间距会使水流的流动对沉物的沉淀和排放产生干扰。 倾斜板装置的设计一般倾斜板板长 1.2 -1.5m，板宽 0.6-0.8m，倾角 60，板间垂直距大于 80mm。倾斜板布置方式需根据沉降设备确定。通过设置倾斜板，沉淀设备的沉淀面
36、积可以增大 2-3 倍，相应地，其处理能力也增大 2-3 倍。 倾斜板设计按以下步骤进行： 1)确定矿浆流动方式； 2)确定需要的分级粒度； 3)计算达到分级粒度要求所需的总沉淀面积；4)计算所需倾斜板的面积和相应的安放角度； 5)决定每块倾斜板的长宽及放置距离。 倾斜板可以放置在所有重力沉降设备中，如倾斜板沉淀槽、浓缩机等。16. 水力旋流器的工作原理及工作影响因素。P13517. 绘图并说明耙式浓缩机提耙的信号安全装置以及自动提耙装置。自动提耙装置在沉积固体过多时将耙自动提起，避免电机过负荷。底流通过管道及隧道通往浓缩机泵房，由底流泵抽取排放。18. 何为凯奇第三定理？并对其进行推导。假设
37、量筒的横截面积为 A，悬浮液的高度为 H0、浓度为 C0，则筒中固体总量为 C0H0A。在沉降中速度限制层逐渐向上扩散，假设它一直扩散到沉降层界面，所需的时间为 t ，此时通过该层的固体量应为 CxAt(ux+vx)。而此量应该等于此量筒中的全部固体量。即：CxAt(ux+vx)= C0H0A 由图 5-3-22 得：vx=(Hz-Hx)/t (1)ux=Hx/t (2) 则可得 CxHz=C0H0 该式称为凯奇第三定理。此式表明： 在量筒的任一 Hz 处的浓度 Cx 可(2)式计算； 浓度为 Cx 的悬浮液的沉降速度，可由式（1）计算。 所以，只用一个单位沉降就可以得到任一时刻的浓度和沉降速
38、度。 19. 凝聚理论，并对颗粒受力进行分析。胶体微粒之间具有范德华引力和静电斥力。也就是说，颗粒的凝聚和分散特性，受颗粒间双电层静电能和分子作用能的支配，其总作用能为两者的代数和。颗粒之间分子作用能，指分子间的范德华引力，两个单分子的范德华力与其间距的六次方成反比。间距增大时，分子之间引力显著减小。当颗粒直径减小时，微粒间的引力是多个分子综合作用的结果，它们与间距的关系不同于单分子，该力与间距的三次方、二次方和一次方成反比，间距越小，方次越低。因此范德华力的作用较单分子更大。 由于固体颗粒表面常带有剩余电荷，在固液界面上存在有一定的电位差，因而在颗粒周围便形成了双电层结构，在自然 pH 值下
39、，多数颗粒带有负电。由于这种带电性，因而在固体外围常吸附一定数量的反号离子而使整个颗粒处于电中性状态。当两个颗粒相互靠近时，其间产生斥力。特别是当两个颗粒双电层重叠时，产生的斥力就更大。通过以上分析可知，范德华力是一种引力，对于颗粒的凝聚有利。而静电力是斥力，对于颗粒的凝聚不利。在正常情况下，两者处于力的平衡状态。若减小颗粒间的斥力，就会破坏这一平衡而使凝聚发生。向悬浮液中加入电解质，正好实现这一意图。20. 絮凝原理。一般高分子化合物都有很长的分子链，而且链上有很多活性基团，这些活性基团能在颗粒表面进行吸附。若一个这样的分子链能同时吸附两个或两个以上微粒，那么就会把微粒像架桥一样地连接起来而
40、形成絮团。这种作用又称架桥作用。用高分子化合物进行架桥时，无论悬浮液颗粒表面荷电状况如何、势叠多大，只要添加的絮凝剂分子具有可在颗粒表面吸附的官能团或吸附活性，便可实现絮凝。21. 举例说明絮凝剂水解度对絮凝效果的影响。PAM:当水解度小于 30%时，COO-基团较少，相互间产生的斥力较小，分子链卷曲得比较厉害，其架桥作用较差，但受同性电荷的排斥力却较小。当水解度大于 30%时，COO-基团增加，产生的斥力增大，分子链比较伸展，但此时受同性电荷的排斥力也较大，可阻止架桥作用而使絮凝效果不理想。当水解度=30%时，分子链上每隔两个酰胺基团就有一个 COO-离子基团，此时电性适中，分子链也不过于卷
41、曲，絮凝效果最好。22. 使用聚丙烯酸胺时应注意事项。选煤厂购买的絮凝剂大都是粉末状的，使用时必须先溶解。溶解的设备通常采用搅拌桶，要求搅拌时叶轮的转速小于 400r/min，时间为 11.5 小时。 若转速过快、时间过长，容易使分子链断裂，降低使用效果。溶解的程序是，先在搅拌桶中加水，然后再加入絮凝剂，同时开始搅拌。配制的浓度一般为 0.1%0.15%。絮凝剂的用量一定不能过大，否则不仅增加成本，而且絮凝效果也不一定好。絮凝剂最好是现用现配，不宜长时间存放。絮凝剂的添加，一般采用多点加药法，使絮凝剂在悬浮液中充分分散，以提高药效。实践证明，把絮凝剂加到浓缩机的入料溜槽或管道中絮凝效果较好。
42、23. 何为过滤的基本微分方程？并写出其形式。过滤速度公式：dV/dt=KAp/( （R+Y）)式中 V滤液的体积流量，m3；t过滤的时间，s；A过滤面积，m2；p过滤表面两边的压力差，Pa；液体的粘度，Pas；R滤饼的阻力，L/m；Y过滤介质（隔膜）的阻力， L/m ；K比例常数。24. 加压过滤机的结构及其工作原理。结构：除了主机以外，尚有液压系统、高压风机、低压风机、给料泵、各种风动、电动闸门及给料机和运输机等辅助设备，参见下图。工作过程原理：加压过滤机是将类似于圆盘真空过滤机的设备装入特制的压力容器内，如下图所示。利用压缩空气作为过滤的推动力，在过滤介质两侧产生压差，使物料在过滤盘上形
43、成滤饼，再用瞬时吹风或刮刀把滤饼卸下。脱水后的滤饼由压力容器内的一台刮板输送机输送到密封排料仓的上仓，上仓装满后自动打开上闸板将滤饼放入下仓，待上仓闸板关闭后再将下仓闸打开将滤饼排出仓外，上下仓交替工作。滤液则通过滤液管排出机外。25. 其它类型真空过滤机的结构、工作原理及各自的特点。圆盘过滤机的工作原理 当过滤圆盘顺时针转动时，依次经过过滤区、干燥区和滤饼吹落区，使每个扇形块与不同的区域连接。圆盘过滤机的特点 本身是一个连续工作的设备，但对每一个过滤扇，其工作是间断的。 过滤扇在各个工作区的时间，与各个区域占角度大小有关，还与过滤机主轴转速有关。前者可借助分配头进行调节，后者可通过无极变速器
44、调节。 每个过滤扇之间都有非工作区间，为减小该区停留时间，过滤扇的数目不宜过多；而为了减少滤扇上靠近主轴和远离主轴两端过滤时间的差别、合理利用过滤板的面积，宜增加过滤扇的数目。26. 何为过滤系统？有几种类型？各自的工作原理及优缺点。过滤系统是指为了实现物料的过滤脱水，过滤系统除过滤机之外，还需要有一些辅助设备，如真空泵、压风机、气水分离器等。过滤系统指的是真空过滤机与辅助设备之间的连接方式。常用的过滤系统有三种：一级过滤系统、二级过滤系统和自动泄水仪。（1）一级过滤系统 一级过滤系统即一级气水分离系统，也称单级气水分离系统。在一级过滤系统中，只用一个气水分离器。滤液和空气由于真空泵造成的负压
45、被抽到气水分离器中，空气再由气水分离器的上部排走，滤液从气水分离器的下部排出。滤液的排出有两种方式：一种是滤液靠自重自然流出；一种是需用泵强制抽出。 当过滤机布置在高位时，由于气水分离器在负压下工作，所以要使滤液从气水分离器中排出，其滤液排出口和滤液池液面之间必须有 10.5 米的高差。为防止空气进入气水分离器，滤液流出的管口必须设有水封。 （2）二级过滤系统 二级过滤系统也称二级气水分离系统，或称双级气水分离系统。二级过滤系统中有两个气水分离器，过滤机可以安装在较低位置，连接过滤机的气水分离器也在较低的位置。该气水分离器上部排出的气体再进入安装在较高位置的二级气水分离器中，二级气水分离器的气
46、体由真空泵抽走。由于二级气水分离器位置较高，即使一级气水分离器在较低位置也不致影响真空泵的工作。 （3）自动泄水仪 该过滤系统，不需要将过滤机设置在很高的位置，也不用设两个气水分离器，而采用自动泄水仪代替过滤系统中的气水分离器和离心泵，就能使滤液自流排出。27. 试分析影响真空过滤机工作的因素。（1）过滤的推动力 对真空过滤机而言即指真空度。真空度的高低直接影响过滤机的生产能力、产品水分、和滤液中的固体含量（2）矿浆性质 主要指矿浆温度、浓度、粒度、和矿浆成分。 矿浆浓度增加，可提高真空过滤机的过滤效果，处理量增加，产品水分下降。 过滤物料的粒度组成越细，过滤越难，滤饼越薄，并会增加滤饼水分，
47、使滤饼难以脱落，降低过滤机的处理能力。如果粒度过细，可在过滤系统中加助滤剂，以改善过滤效果，也可以掺粗。 矿浆成分主要指矿浆中的泡沫量。在矿浆中含有大量空气泡时，生成的滤饼也含有气泡，特别是细小微泡，它将堵塞滤饼颗粒之间的通道，降低过滤效果。 提高矿浆温度，可以降低矿浆的粘度，减小过滤阻力，提高过滤速度，因而可增加滤饼厚度，降低产品水分。（3）过滤介质的性质 理想的过滤介质，应具有过滤阻力小、滤液中固体含量少、不易堵塞、易清洗等性质，并具有足够的强度。28. 压滤与过滤有何差别？压滤机的基本结构及工作原理。压滤：在过滤介质一侧施加正压力（压强）来实现过滤的作业。过滤：利用过滤介质两侧的压力（压
48、强）差,使水与固体颗粒分离的作业原理：利用压缩空气作为过滤介质的推动力，在过滤介质两侧产生压差，使物料在过滤盘上形成滤饼，在用瞬时吹风或挂到把滤饼卸下，脱水后的滤饼由压力容器内的一台刮板输送机输送到密封排料仓的是上仓，上仓装满后自动打开上闸板，将滤饼放入下仓，待上仓闸板关闭后，再将下仓闸板打开将滤饼排除仓外，上下仓胶体工作，滤液则通过滤液管排除机外。29. 何为压滤循环，由哪些阶段组成？当过滤圆盘顺时针转动时，依次经过过滤区、干燥区和滤饼吹落区，使每个扇形块与不同的区域连接。a.当过滤扇板位于过滤区时，与真空泵相连，在真空泵的抽气作用下过滤扇内腔具有负压，煤浆被吸向滤布，煤粒在滤布上形成滤饼；
49、滤液通过滤布进入滤扇的内腔，并经主轴的滤液孔排出，从而实现过滤。b.当滤扇位于干燥区时，仍与真空泵相连，但此时过滤扇已离开煤浆液面，因此真空泵的抽气作用只是让空气通过滤饼并将空隙中的水分带走而使滤饼的水分进一步降低。c.当过滤扇进入滤饼吹落区时，则与鼓风机相连，利用鼓风机的吹气作用将滤饼吹落。 为一个过滤循环30. 压滤机的给料方式，分析压滤机工作的影响因素。压滤机的给料方式有单段泵给料、两段泵给料和泵与空气压缩机联合给料三种形式。影响因素：（1）入料压力 入料压力是压滤过程的推动力，入料压力越高，压滤通动力越大，可降低压滤所需时间，降低滤饼水分，提高压滤机处理量（2）入料矿浆浓度 提高入料矿浆浓度可以缩短压滤循环的时间，提高压滤机的处理量，但对水分影响不大（3）入料粒度组成随着-200 网目级别含量增大，压滤机的处理能力降低，滤饼水分增高31. 什么是干燥速度？干燥曲线、干燥速度曲线的作用？传热的基本方式有四种：对流、传导、辐射和高频干燥速度即单位时间内在单位干燥面积上被干
