密度大于1g/cm3的介質叫做重介質,包括重懸浮液和重液。重介質常被用于選礦。洗煤用重介質粉,基本要求是真密度4.5,磁性物含量95-99%,粒度200目和325目。另外還有很多其他特性,例如:耐磨,耐腐蝕,介質損耗要小等等要素。與制造重介質粉的原材料、工藝、設備、操作技巧關系密切。好的重介質粉的質量,是試驗出來的。
重懸浮液指由加重質與水混合而成的懸浮液,作為分選介質用于重介質選礦。加重質一般為磨細的重礦物或合金。它們應具有足夠大的密度,同時便于回收,來源廣,價格低廉。根據(jù)懸浮液的切應力與速度梯度的關系,可將懸浮液分為牛頓流體、粘塑性體、偽塑性體和膨脹性體等四種流變類型。
重液是一種高密度的液體,用來測定礦物顆粒比重或用來分離不同比重礦物。分選礦物時要求重液的密度介于輕、重兩種礦物的密度之間,使輕礦物的顆粒懸浮于重液的上層,而重礦物則沉于重液的下層,從而達到分選的目的。重液價格昂貴,只用于實驗室小型試驗,選礦工業(yè)上多用重介質代替。
重介質選礦是指在比重大于水的介質中使礦粒按比重差分選的一種方法。即利用浮沉原理使不同比重的礦物在直流體或兩相流體中互相分離。所用分選介質的比重,介于被分選的高低比重礦物顆粒的比重之間。比重小的礦粒上浮,比重大的礦粒則下沉,以達分選的目的。
重介質選礦技術早在20世紀20年代初期就已經(jīng)發(fā)展,首先應用于從煤中分選出頁巖,獲得成功后,不斷得到發(fā)展。尤其是20世紀60年代至90年代,美國、蘇聯(lián)、澳大利亞、巴西、德國和日本等國都非常重視這項技術的發(fā)展,曾經(jīng)進行了大量的研究,研究出了形式多樣的分選設備,不斷改進過程穩(wěn)定性的控制方法和介質的回收系統(tǒng)等,使該項技術越來越廣泛地得到應用。實踐證明,重介質選礦技術具有一系列優(yōu)點,主要是:①分選精度高;②選別粒度范圍較大;③在預選中丟棄廢石的效率高;④分選過程無污水排出,可減小環(huán)境污染。
重介質選礦是按阿基米得原理進行的。阿基米得原理是流體靜力學的一個重要原理,它指出,浸入靜止流體中的物體受到一個浮力,其大小等于該物體所排開的流體重量,方向垂直向上并通過所排開流體的形心。這結論是阿基米德首先提出的,故稱阿基米德原理。結論對部分浸入液體中的物體同樣是正確的。同一結論還可以推廣到氣體。
重介質混凝沉淀工藝是近幾年在國內水處理行業(yè)正被廣泛采用的一種極速混凝沉淀技術。該工藝在普通混凝沉淀工藝過程中同步加入惰性高密度微顆粒(即重介質粉)作為絮凝核,加速絮體形成,同時,重介質粉起到壓載或加重作用,大大加速了沉淀過程。
重介質粉,為固態(tài)的重介質粉末,一般分磁性重介質粉和非磁性重介質粉。磁性重介質粉亦簡稱為磁粉,因此,應用磁性重介質粉的重介質混凝沉淀工藝亦簡稱磁混凝沉淀工藝或磁介質混凝沉淀工藝,非磁性重介質粉,典型工藝為加砂混凝沉淀工藝或微砂混凝沉淀工藝。
重介質混凝沉淀工藝構筑物主要包括混合反應池、初級絮凝池、絮凝池、沉淀池等;主要設備包括:進水泵、攪拌器、加藥泵、污泥回流泵、解絮機、重介質回收系統(tǒng)等。與傳統(tǒng)的混凝沉淀工藝相比,重介質混凝沉淀工藝具有處理速度快,效率高、占地面積小、投資省等特點,對污水中TP等污染物有較好的處理效果,對細菌、病毒、油脂等也有良好的吸附作用。