Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя (стр. 11 )

Основные технологические параметры шлюзов (содержание твердого в пульпе, глубина потока, угол наклона шлюза, тип поверхности дна, ширина шлюза) выбираются в зависимости от свойств обогащаемого материала.

Эти параметры определяют показатели обогащения руды: производительность, извлечение и качество концентрата.

Обогащение в центробежных концентраторах

В центробежных концентраторах центробежная сила, действующая на тело в криволинейном потоке, во много раз больше, чем сила тяжести, и материал разделяется под действием центробежной силы. Слайд 46

В тех случаях, когда центробежная сила и сила тяжести соизмеримы, сепарация происходит под действием обеих сил и обогащение принято называть центробежно-гравитационным.

Создание центробежного поля в центробежных концентраторах может осуществляться двумя путями:

• тангенциальной подачей потока под давлением в закрытый и неподвижный цилиндрический сосуд;

• закручиванием свободно подаваемого потока в открытом вращающемся сосуде.

При центробежном гравитационном обогащении необходимым условием является наличие транспортного (смывного) потока в направлении, не совпадающем с вектором силы центробежного поля.

Эффективность разделения зерен минералов по плотности во вращающемся потоке зависит от соотношения: угловой скорости вращения или тангенциальной скорости вращающегося потока; скорости продольного перемещения потока; гидравлической крупности разделяемых зерен.

Центробежные концентраторы разделяют на два типа:

• напорные циклонные аппараты для разделения мелкозернистых материалов;

• безнапорные аппараты-центрифуги с малой интенсивностью центробежного поля для разделения как грубо-, так и мелкозернистых материалов.

Центробежные концентраторы циклонного типа по принципу работы имеют много общего с гидроциклонами («Трикон», ВНИИПрозолото).

Большинство концентраторов этого типа имеет цилиндрическую верхнюю часть, в которую под напором тангенциально к стенке вводится пульпа, и нижнюю в виде короткого (тупого) конуса или полусферы или составленную из нескольких усеченных конусов с различными углами конусности.

В цилиндрической части аппарата при наличии сильного центробежного поля зерна частично распределяются по радиусу в соответствии с их гидродинамическими характеристиками, образуя в пульпе слои с нарастающим коэффициентом сплоченности в направлении к стенке.

Циклонные центробежные концентраторы являются высокопроизводительными аппаратами для первичного (грубого) обогащения. Их применяют для обогащения тонкоизмельченных золото - или оловосодержащих руд и продуктов, а также для переработки отвальных хвостов обогатительных фабрик. Используемые на сливах классификаторов, они вместе с отсадочными машинами, работающими в цикле мельница — класси­фикатор, позволяют на 80—90 % извлечь из руды свободные зерна золота еще до гидрометаллургического или флотационного передела.

Центробежные концентраторы типа центрифуг представляют собой футерованную рифленой резиной полусферическую чашу-ротор 5 диаметром 300—400 мм, приводимую во вращение (320—260 об/мин) электродвигателем 9 через клиноременную передачу и привод 8, насаженный на полый вал 7. Поступающий сверху через питающую воронку 2 поток пульпы закручивается вращающейся стенкой чаши и, двигаясь вверх к ее сливному краю, образует параболоид вращения. Легкие зерна при этом выносятся потоком вверх и попадают в сливной лоток 4, а тяжелые зерна разгружаются в приемник 11 через полый вал 7, величина отверстия в котором регулируется устройством 10.

Предложена конструкция ЦБС с периодической разгрузкой концентрата без остановки вращения чаши.

К конструктивным параметрам, определяющим работу циклонного аппарата, относят угол конусности, профиль конической части, диаметр аппарата.

Обогащение в противоточных гравитационных аппаратах

Противоточные сепараторы представляют собой аппараты, в которых процесс разделения сыпучей смеси частиц по плотности происходит под действием гравитационных сил и сил, образующихся при несовпадении скоростей криволинейных потоков жидкости и частиц.

Сформированные в процессе обогащения встречные транспортные потоки продуктов разделения движутся в пределах рабочих зон с заданным гидродинамическим сопротивлением, создавая определенную плотность разделения, значительно большую, чем плотность разделяющей среды. При этом поток легких фракций является попутным потоку среды, а поток тяжелых фракций — встречным.

Обогащение в шнековых сепараторах

Шнековые сепараторы производят с горизонтально и вертикально расположенным шнеком.

Горизонтальный шнековый сепаратор СШ-15 представляет собой горизонтально расположенный разъемный цилиндрический корпус 5, внутри которого вращается шнек 6, приводимый в движение с помощью электродвигателя 11, редуктора 9 и клиноременной передачи 10. Корпус сепаратора и привод закреплены на раме 12.

В средней части корпуса установлена питающая воронка 4. В породной части сепаратора имеются тангенциальный патрубок 2 для подвода воды и породная течка 13. В противоположной от породной течки части сепаратора тангенциально расположена течка 7 для выгрузки концентрата.

Качество продуктов обогащения в шнековом сепараторе определяется точностью регулирования эффективной плотности разделения. Для этих целей в промышленных условиях используют систему автоматического регулирования (САР), которая обеспечивает постоянство плотности разделения путем изменения расхода воды в соответствии с колебаниями питания по количеству и качеству.

Обогащение в крутонаклонных сепараторах

Крутонаклонный сепаратор (КНС) представляет собой короб 3 прямоугольного сечения, наклоненный под углом 46—54° к горизонту. В средней части корпуса установлен загрузочный желоб 5, который разделяет сепаратор на два отделения: верхнее концентратное и нижнее породное.

На верхней крышке каждого из отделений сепаратора укреплены винтовые регуляторы 4, поддерживающие внутри рабочего канала две специальные деки 2, снабженные зигзагообразными поперечными перегородками. Деки, фиксируемые винтовыми регуляторами, обеспечивают необходимое сечение канала. Кроме того, перегородки на деках увеличивают сопротивление потоку в верхней части канала и создают в нем переменное по Длине и ширине поле скоростей потока, что обеспечивает наиболее благоприятные условия для разделения угля и породы в Рабочей зоне.

Нижняя часть сепаратора с помощью фланца и переходного желоба 1 соединена с обезвоживающим элеватором б для удаления отходов, а верхняя часть заканчивается желобом для разгрузки концентрата.

Пневматическое обогащение — процесс разделения смеси минеральных частиц по плотности на перфорированной поверхности (деке) под действием вертикального пульсирующего потока воздуха.

Пневматическое обогащение протекает в соответствии с законами гравитационного разделения твердых частиц различной плотности в струе воздуха

Существенное отличие воздушной среды от водной — низкая плотность (1,23 кг/м3) и незначительная вязкость. Поэтому ускорение падения тела в воздушной среде, ввиду ее малой плотности, можно считать равным ускорению свободного падения.

Пневматическое обогащение происходит следующим образом: на слой обогащаемого материала (постель), находящегося на наклонном перфорированном решете, воздействуют непрерывной или пульсирующей подрешетной струей воздуха, нагнетаемого вентилятором.

Вследствие прохождения воздуха в промежутках между зернами статическое давление частично переходит в динамическое, при этом постель разрыхляется, переходит в текучее состояние и расслаивается.

По высоте постели снизу вверх воздушный поток теряет давление, поэтому удерживанию каждого образовавшегося слоя постели во взвешенном состоянии соответствует строго определенная скорость восходящего потока воздуха, при этом зерна более тяжелые, чем в данном слое, погружаются вниз, а более легкие поднимаются вверх. Избыток динамического давления воздуха приводит к нарушению, а следовательно, и снижению эффективности процесса. При регулировании работы аппаратов необходимо в этом случае повысить сопротивление постели прохождению воздуха.

При обогащении узкоклассифицированного материала требуется больший расход воздуха, чем при обогащении широко классифицированного.

Пневматическое обогащение чувствительно к влажности материала. Внешняя влажность каменных углей не должна пре­вышать 8 %, а бурых — 15%.

Машины для пневматического обогащения

Обогащение осуществляют в пневматических сепараторах и пневматических отсадочных машинах.

Пневматические сепараторы типа СП применяют для обогащения углей крупностью 13 (6)—80 мм. СЛАЙД 53

Они имеют одну или две качающиеся деки, через перфорированные сита которых проходит непрерывно восходящая или пульсирующая струя воздуха. Расслаиваемый материал перемещается веером по деке и разгружается в соответствующие приемники.

Пневматические отсадочные машины выполняются с неподвижной декой, через решето и искусственную постель которой проходит пульсирующая воздушная струя. Расслаиваемый материал перемещается в одном направлении и разгружается послойно.

Промывка полезных ископаемых

Промывка — процесс отделения глинистых агрегатов от минерального сырья путем их дезинтеграции с одновременным удалением под действием воды и соответствующих устройств.

Промывка может быть самостоятельным процессом, в результате которого получают конечный продукт (щебень, гравий, песок и др.), либо подготовительным процессом, в результате которого промытый материал поступает на переработку другими методами обогащения.

В зависимости от трудности отделения глины руды (материалы) делятся на легко-, средне - и труднопромывистые.

Эффективность дезинтеграции и промывки определяется степенью механического воздействия аппаратов, размывающими факторами воды (механическое, температурное), а также действием различных добавок (жидкое стекло, серная кислота, известь и др.), способствующих интенсификации процесса.

Промывочные машины и аппараты. Различают по конструктивным признакам и способам гидравлической или механической дезинтеграции. Дезинтеграцию и промывку полезных ископаемых осуществляют в аппаратах барабанного, корытного, комбинированного и башенного типов, а также с использованием плоских просеивающих поверхностей.