电石制备乙炔气产生的废渣，通常以填埋为主要处理方式，占用土地并且污染环境。我国电石的消耗量巨大，因此电石渣废弃物污染的问题十分严峻。电石渣的主要成分是Ca（OH）2，提纯后可用于生产水泥或作为其他工业的原材料。使用化学方法对电石渣进行提纯成本巨大，目前无法 产业化，因此 电石渣的物理提纯对电石渣资源的循环利用具有重要的意义。
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电石渣样本经烘干机烘干后，按粒径范围分组，使用标准盐酸溶液进行滴定，测出样本中Ca（OH）2的含量，通过磁选测得样本不同粒级范围内铁的含量。根据试验结果，若将粒径小于45μm的电石渣提纯后，再通过磁选除铁，能得到纯度在95%以上的Ca（OH）2，可以直接用于电石的制备， 产业循环。
配置 浓度为15%的电石渣浆，测得其密度为1230kg/m3，黏度为0.0018Pa·s，操作压力定为0.1MPa。为保证Ca（OH）2的纯度达到95%以上，将分离粒径设置为40μm。在本文中选用标准型螺旋溜槽（锥角=10°），螺旋溜槽的进口直径、溢流管直径、圆柱段长度及溢流管插入深度等结构尺寸，采用Rietema给出的 值。
相对于单进口螺旋溜槽，对称进口螺旋溜槽具有更好的流场对称性，减小了湍动能的损失，从而提高了螺旋溜槽的分离精度并且降低了能耗。因此，我们选用对称进口的螺旋溜槽进行分析。对于进口的形状，前人研究指出，相对于圆形进口，矩形进口具有更高的分离效率。主要原因是：由于矩形进口能够和螺旋溜槽壁面有更好的接触，有效地避免进料短路产生的死区，使进口区域的流场更加稳定；其次，为了不使进口射流冲击溢流管壁而产生流场紊乱，选择狭长的矩形进口较为适宜，长边应紧贴螺旋溜槽壁面。矩形进口的尺寸通过当量直径公式进行换算，长宽比定为2:1。
以往的研究表明，螺旋溜槽在工作时，溢流会夹带一些粗颗粒，这种现象称之为溢流跑粗。溢流跑粗是造成旋流器分离精度降低的主要原因，严重的影响了旋流器的分离 。造成溢流跑粗的原因主要有两个：1.螺旋溜槽内流场存在盖下短路流，被卷入短路流的粗颗粒不经过分离直接进入内旋流，造成溢流跑粗；2.螺旋溜槽底流区域因分离作用会聚集大量的粗颗粒，部分粗颗粒被空气柱上升气 生的负面涡流带入溢流中， 造成溢流跑粗。
针对溢流跑粗的两种成因，我们采用溢流管外壁环形齿与中心柱配合使用的方式，对螺旋溜槽进行优化，以减小溢流跑粗的不利影响。优化后的螺旋溜槽结构中，溢流管外壁环形齿能够有效地抑制甚至消除短路流，从而消除短路流造成的溢流跑粗；而中心柱会代替空气柱的位置，阻碍空气柱的湍动，使空气柱的形状、大小较为稳定，减少因空气柱湍动造成的溢流跑粗。
螺旋溜槽经过优化后，其柱段区域流体的湍流强度降低，而锥段流体的湍流强度增加，并且两旋流器锥段的湍流强度均大于柱段。研究表明，较高的湍流强度导致旋流器的分离效率降低，颗粒的分离粒度随着湍流强度的增加而增大。因此，螺旋溜槽经过优化后，其柱段区域流体的稳定性增加，锥段流体的稳定性相对减弱。
通过研究，我们确定了螺旋溜槽对电石渣颗粒进行提纯的方案是可行的，并能够达到不错的分离精度。而后我们又针对螺旋溜槽溢流跑粗的原因，对螺旋溜槽的结构进行了优化，结果表明：螺旋溜槽在增加环形齿和中心柱之后，其内流场压降减小，能耗降低，离心力变大，分离效率提高，达到了对螺旋溜槽的优化目的。使用环形齿和中心柱优化后的螺旋溜槽对电石渣进行分离，能够达到更高的分离精度，并且具有更高的分离效率。更多详情欢迎咨询红星机器厂家。
