流量权重元方程行列式法

在湿法冶金中是通过硫酸对矿粉浸出，得到湿法浸出液(有价液相)与浸渣(无价固相)组成的两相浆体(称浸渣浆体或尾渣浆体)，两相浆体通过浓密机分离，提高了底流尾渣浆体浓度，得到了溢流有价液相 。然后对底流尾渣浆体进行多级逆流洗涤，使有价金属浓度随着级数的增加越来越稀，直到要求的稀度为止，该工艺简称CCDni。

设计给定有价金属回收率，在满足该回收率条件下按照投资最省的原则来选择CCDni级数n。

为选择CCDni级数n，需对连续浓密分离与多级逆流洗涤浓密机串联级数n和第i台Cni进行计算。

笔者在从事巴新瑞木镍红土矿工程设计中，对CCDni串联进行了设计研究，提出了“CCDni流量权重n元方程行列式法”，在介绍该法前需对浓密分离与多级逆流洗涤进行分类。

1 浓密分离与多级逆流洗涤分类

浓密分离与多级逆流洗涤有两种：第一种先浓密分离后多级逆流洗涤，简称HRT0+CCDni，示意图见图1；第二种浓密分离与逆流洗涤同时作用，简称CCDni，示意图见图2。

图1HRT0+CCDni示意图

图2CCDni示意图

2 浓密分离和多级逆流洗涤角标符号规定

浓密分离和多级逆流洗涤传统角标符号标注见图3。

上述CCDi传统角标符号i标注不能看出是几级浓密机其中的那一台，例CCD1是7级第1台还是6级第1台未表示清楚。为完善CCD角标符号标注，特做以下两点规定。

图3CCD传统角标符号标注

图4HRT0+CCDni逆流洗涤浓度定位图

1)先浓密分离浓密机：以高效浓密机HRT0(0代表先浓密分离)、或者以高密度浓密机HDT0、或者以膏体浓密机DCT0表示，本文以高效浓密机HRT0表示。

2)后多级逆流洗涤浓密机：以CCDni表示。n表示CCD级数，i表示n级中第i台浓密机。

根据上述规定，第一种先浓密分离后多级逆流洗涤可写成HRT0+CCDni，HRT0表示先浓密分离，CCDni表示后逆流洗涤。第二种浓密分离与逆流洗涤同时作用，可写成CCDni。CCDn1是浓密分离与逆流洗涤同时作用，其中浓密分离为主，逆流洗涤为辅；后CCDn2到CCDnn是多级逆流洗涤，与第一种CCDni相同。

i外延角标符号规定：i=1-1=0表示进入首台分离浓密机已知条件；i=n+1表示进入末台洗涤浓密机外加洗涤水已知条件。

3 浓密分离与逆流洗涤几何解释

第一种HRT0+CCDni几何解释见图4 HRT0+CCDni逆流洗涤浓度定位图和图5 HRT0+CCDni三角形网络图。

分析图4可得出图5 HRT0+CCDni三角形网络图，由图5可知，HRT0为先分离浓密机，点CCD10到CCD70为各级分离浓密机已知条件点位号，CCD11、CCD71、CCD77三角形网络点号与CCDni逆流洗涤浓密机点位号相对应，CCD12到CCD78为各级末台外加洗涤水己知条件点位号。

第二种CCDni几何解释见图6 HRT0+CCDni逆流洗涤浓度定位图和图7 CCDni三角形网络图。

图5HRT0+CCDni三角形网络图

图6CCDni逆流洗涤浓度定位图

分析图6可得出图7 CCDni三角形网络图，由图7可知，CCD11到CCD81是各级首台既分离又洗涤浓密机点位号，CCD22、CCD82、CCD88三角形网络点号与CCDni(i从2到n)逆流洗涤浓密机点位号相对应，CCD10到CCD80是各级首台浓密机浓密分离己知条件点位号，CCD12到CCD89为末台浓密机外加洗涤水己知条件点位号。

图7CCDni三角形网络图

由此可见CCDni的角标号与图5图7网络中各点位号均相对应，对几何图形网络点赋予点位号解释。

4 流量平衡及液相流量权重概念

在阐明流量平衡及权重概念之前必须说明流量平衡包括浆体流量平衡、液相流量平衡和金属质量流量平衡，在此基础上提出液相流量权重概念。

4.1浆体流量和液相流量平衡

4.1.1 浆体流量和液相流量平衡计算条件

高效浓密机HRT0或CCDn1浆体流量和液相流量平衡计算条件：处理尾渣量：W，t/h；尾渣密度：ρg，t/m3；浸出浆体液相密度：ρk，t/m3；进入HRT0或CCDn1的重量浓度：Cw1；HRT0或CCDn1底流的重量浓度：Cw2；外加逆流洗涤水与固相尾渣重量比：m；逆流洗涤水密度：ρ0，t/m3。

4.1.2 浆体流量和液相流量平衡计算公式

求进入HRT0或CCDn1的尾渣两相浆体流量QS1，底流两相浆体流量QS2，溢流液相流量Q3。QS1、QS2、Q3浆体流量平衡计算公式见式(1)～(3)。

Q3=QS1-QS2

固相尾渣流量计算公式见式(4)。

浸出浆体液相流量平衡计算公式见式(5)～(7)。

文章来源：《湿法冶金》 网址: http://www.sfyjzz.cn/qikandaodu/2021/0321/443.html