选矿技术发展始终伴随着矿石嵌布粒度的不断变细,粒度越细越难选。离心选矿机由于其分离因素大、粒度分选下限低、设备可连续运行、运行费用低、环境污染小等优点,在微细粒分选中的地位越来越重要。高速盘式离心机作为一种重要的离心选矿机,其内部流场复杂,众多因素影响其分离效果。为了改善分离效果,提高生产能力,促进盘式离心机的推广应用,有必要对影响其分离效果的主要因素的操作参数、物性参数与结构参数的相互关系进行系统地研究。搭建了高速盘式离心机试验系统,对设备的分级性能、分选性能和实际矿物分选能力进行了试验研究。分级试验结果表明:较优结构参数为盘片间距5mm、底流喷嘴直径2.24mm,随着盘片间距的增大,溢流产率在不断增大,各粒度的分级效率也在不断增大;喷嘴尺寸减小,溢流产率增大,分级效率略有下降。并在此结构参数的基础上进行了操作参数试验,随着转速的升高,溢流产率在不断降低,分级效率在不断提高;随着处理量的增加,溢流产率和分级效率都在提升;随着入料浓度的增加,溢流产率在不断增加,分级效率先增加后降低,在15%有峰值。最后在结构参数的基础上对操作参数进行寻优,设计了三因素五水平正交试验,对于溢流产率来说,影响重要程度分别为转速—处理量—浓度,操作参数较优组合为转速600r/min、处理量14m~3/h、入料浓度18%,表明在低转速、高处理量、高入料浓度下条件下,溢流产率较高。对于0.005mm的分级效率影响因素的重要程度为分别为转速—处理量—浓度,操作参数较优组合为转速1400r/min、处理量14m~3/h、入料浓度15%。综合考虑溢流产率和分级效率,转速对两者的影响较大,且操作参会应选择中中转速(1000r/min左右)、大处理量(14 m~3/h)、较高浓度(15%)。溢流产率和入料浓度、处理量、转速间的多元线性关系式为:ε=1.659A+4.784B-0.070C+37.045,分级效率和入料浓度、处理量、转速间、入料粒度间的线性关系式为:=0.701A+1.467B+0.024C-1823D+10.520,其中A—入料浓度(%)、B—处理量(m~3/h)、C—转速(r/min)、D—粒度(mm),在一定程度上可对分级效果进行定量预测。分选试验结果表明:较优结构参数为盘片间距1.5mm、底流喷嘴直径3.80mm,随着盘片间距的减小,重颗粒的分选效率也在不断增大。随着喷嘴直径的增大,分离界面往盘片外侧移动,分选效率略有下降。并在此结构参数的基础上进行了操作参数试验,随着转速的升高,重颗粒的分选效率在不断降低;随着处理量的增加,重颗粒的分选效率先迅速增加后有所下降;随着入料浓度的增加,重颗粒的分选效率先增加后降低,在12%有峰值。最后在结构参数的基础上对操作参数进行寻优,设计了三因素五水平正交试验,试验结果表明对于分选效率来说,影响重要程度分别为转速—浓度—处理量,操作参数较优组合为转速600r/min、处理量12m~3/h、入料浓度12%,表明在低转速、较高处理量、中等入料浓度下条件下,分选效率较高。分选效率和入料浓度、处理量、转速、粒度间的多元线性关系式为:=0.121A+0.416B-0.015C+28.909,其中A—入料浓度(%)、B—处理量(m~3/h)、C—转速(r/min),在一定程度上可对分选效率进行定量预测。实际矿物验证试验表明:低转速下Fe的回收率较高,达到90.88%,随着转速的增加,产率先迅速下降后缓慢下降,在转速1400r/min时,产率为82.21%。随着转速的增大,Fe回收率也在不断下降,由转速600r/min时的95.52%下降为1400r/min时的82.21%,但整体水平保持较高,验证了盘式离心机具有一定的分选能力。