针对水力旋流器在分级作业中存在的缺点,该技术采用了斜板分级机。该分级机靠重力进行分级。分级机内设有斜板组,进入分级机的矿浆浓度为30%~40%,从斜板组的底部进入斜板组且沿斜板上升。在上升过程中,根据矿浆中固体颗粒的沉降速度与颗粒大小成正比关系,较粗的颗粒逐渐沉积至斜板上,当沉积到一定量时,沿斜板下滑落入粗料区。
粗料从粗料口排出,细粒级颗粒则来不及沉降就被向上流动的浆体带出并从斜板组顶部溢流成为分级合格矿浆。分级斜板组由专门设计的工程塑料插接而成。两块长、宽、厚相同的平板,按一定净高度插入两个边侧条中,中间再插入一条工字断面支撑条,构成并列的两个长方体空腔,按与水平成一定角度斜置,构成一对并列的斜窄流分级单元。
每对单元的两个边侧条上下分别有榫槽和榫扣,互相插接形成多对空腔即多对单元。m对(或2m个)分级单元,由(m+1)块平板、2(m+1)对边侧条和m个支撑条集成,再用钢材框架紧固,就成为一个分级组成体,通常称为斜板组合体。各分级单元是独立和并列的,以相同的条件,单独进料、沉降、分级、排放沉砂和溢流,互不制约和干扰,因此,设备性能和效果不受规格的影响,具有理想的可放大性。专门设计的工程塑料,防止板面粘泥结垢,且耐磨性好,延长了使用寿命。单元集成式结构,使日常维护简单而易行。
经过分级以后的磷矿浆,矿浆浓度为20%左右。而湿法磷酸生产要求磷矿浆浓度为60%~65%.因此,经过分级以后的磷矿浆必须经过提浓以后才能送入萃取磷酸工序。对于磷矿浆这种非均相固液混合物来说,实现固液分离使其浓度从20%提升至65%,常用的方法是重力沉降法。实现重力沉降常用的设备有沉降槽和斜板浓密箱。该技术最先考虑使用斜板浓密箱。
该设备具有占地面积小,沉降面积大,颗粒沉降距离短的优点,是较为理想的重力沉降设备。但该设备在工业分流试验时不能满足要求,主要是单段浓密底流浓度较低,沉降20h后底流矿浆浓度仅为50%左右,两段浓密后底流浓度略有提高,但仍达不到60%~65%,加入絮凝剂后斜板又较易堵塞,使沉降浓密过程无法进行。经过多方考察论证,最后选择了高效浓密机。该浓密机具有设备简单,操作方便,提浓效果好,运行稳定等优点。机内设有可实现自动升降且转速较低的耙子,其作用是将沉积在浓密机底部的成品矿浆刮至底部出料口处以便于排出。耙子的升降依据物料对耙子力矩的大小,沉积在底部的物料越多且浓度越高,耙子所受力矩越大。经过分级以后浓度为20%左右的磷矿浆,进入浓密机上部加料,加料井经过特殊设计,以避免对浓密机内已沉降或部分沉降物料的干扰,提高浓密机的效率。在浓密机中加入适当的絮凝剂,以加速物料的沉降。