Обогащение в тяжелых суспензиях

Процесс обогащения в тяжелых суспензиях содержится в разделении рудного материала по плотности отдельных кусков в гравитационном или центробежном полях в суспензии, имеющей промежуточную плотность между тяжелой и легкой фракциями. Тяжелые суспензии, используемые при обогащении, являются механическую взвесь тонкодисперсных частиц тяжелых минералов (утяжелителей) в воде.

Чтобы частицы утяжелителя пребывали во взвешенном состоянии, используют механическое перемешивание либо создают циркулирующие потоки.

В качестве утяжелителей суспензии применяют: минералы — пирит, пирротин, барит, магнетит, арсенопирит, галеиит; сплав — ферросилиций; металл — свинец. Часто используют смесь сплавов и минералов. Жидкой фазой в большинстве случаев есть вода, редко насыщенные растворы солей.

В большинстве случаев главной целью обогащения в тяжелых суспензиях есть удаление безлюдной породы перед узким измельчением руды, приводящее к понижению неспециализированных эксплуатационных затрат и часто к увеличению технологических показателей. Использование этого способа содействует интенсификации горных работ, вовлечению в эксплуатацию бедных руд; приобретаемая безлюдная порода возможно реализована в качестве стройматериала. Благодаря дешевизне обогащения в тяжелых суспензиях, уменьшается неспециализированная цена переработки руды на фабриках в среднем на 15— 20%.

Эффективность разделения в тяжелых суспензиях выше эффективности обогащения на отсадочных автомобилях и зависит от вещественного состава руды, физических особенностей суспензии, крупности и типа сепараторов обогащаемого материала.

5. Отсадка

Отсадка есть процессом разделения смеси рудных частиц по плотности в водной либо воздушной среде, колеблющейся (пульсирующей) довольно разделяемой смеси в вертикальном направлении. В ходе отсадки материал, помещенный на решете, иногда разрыхляется и уплотняется. Пульсацию среды, в которой создают разделение, создают перемещением поршня, диафрагмы, периодической подачей в машину сжатого воздуха либо колебаниями решета. Слой материала, пребывающий на решете, при отсадке большого материала именуется постелью, а при отсадке небольшого материала (меньше 3—5 мм) — над постельным слоем.

Между над решетом и постельным слоем находится неестественная постель, складывающаяся из больших тяжелых частиц обогащаемой руды либо какого именно- или другого материала. Воду, равномерно либо иногда подаваемую под решето отсадочной автомобили, именуют под решетной водой.

Циклом отсадки именуется закономерность вертикального перемещения среды (либо решета) в течение одного периода колебаний. Элементами цикла являются подъем, пауза, опускание среды.

Главным циклом, используемым в отсадочных автомобилях, есть гармонический (2 а).

Для обширно классифицированной постели существуют две критические скорости — нижний, при которой взвешиваются самые небольшие частицы постели, и верхний — при которой взвешиваются самые крупные частицы.

Скорость перемещения подрешетной воды в отсадочных автомобилях при обогащении руд в большинстве случаев не превышает 0,6 см/с. При таковой скорости может разрыхляться только слой частиц мельче 0,5 мм. Постель из частиц больше 0,5мм разрыхляется по большей части колебаниями воды (либо решета).

Известны две догадки механизма разрыхлений постели колебаниями воды. По первой догадке, подтвержденной прямыми наблюдениями, разрыхление происходит в следствии подъема сплоченной постели восходящим потоком и отделения ее нижних слоев под действием силы тяжести отдельных частиц. Наряду с этим разрыхление постели, составленной из однородных частиц (неестественная постель), начинается снизу и распространяется неспешно вверх. Разрыхление ширококлассифицированной постели может начаться с верхних слоев, в которых в большинстве случаев находится частицы меньшей гидравлической крупности. При достижении пульсирующим потоком воды скорости, достаточной для взвешивании нижнего слои постели, начинается разрыхление этого слоя, распространяющееся от верхнего и нижнего слоев к средней части постели.

По второй догадке разрыхление постели происходит в один момент в обе стороны от ее середины под действием гидродинамических сил (обусловленных, к примеру, турбулентными вихрями). Наряду с этим расширение постели вниз ведет к задержанию нижних слоев у сита и более позднему перемещению их вверх.

Концентрация на столах

Концентрация на Столах есть процессом разделения рудных частиц по плотности в узком слое воды, текущей по слабонаклонной плоской деке, совершающей при помощи привода возвратно-поступательные перемещения в горизонтальной плоскости перпендикулярно к направлению перемещения воды.

Концентрация на столах используется для обогащения руд олова, вольфрама, редких, добропорядочных и тёмных металлов и других нужных ископаемых крупностью —3 + 0,01 мм.

Концентрационные столы употребляются кроме этого для флотогравитации.

За время нахождения материала на деке концентрационного стола происходит разрыхление слоя, транспортирование и расслаивание частиц в продольном (на протяжении рифлей) и поперечном направлениях в соответствии с их крупностью и плотностью.

Разрыхление слоя частиц создается колебаниями деки и турбулентными вертикальными пульсациями, происходящими в потоке воды. Главным средством для разрыхления слоя в межрифлевом пространстве являются колебания деки, частота которых (4—7 Гц) значительно выше частоты основных вертикальных пульсаций потока воды на концентрационном столе (1—2,3 Гц. лад рифлями, 0,5—0,65 Гц в межрифлевом пространстве). Разрыхление слоя частиц есть необходимым условием действенного расслаивания на деке стола.

Громаднейшую разрыхленность имеют нижние слои, расположенные вблизи деки, мельчайшую средние слои. Дополнительное разрыхление верхних слоев, расположенных над рифлями, происходит под влиянием возмущений, создаваемых турбулентньими пульсациями, и волнами на поверхности раздела пульпа—воздушное пространство.

На концентрационных столах с подбрасыванием разрыхление достигается кроме этого в следствии отрыва слоя частиц от деки под действием вертикальной составляющей ее скорости.

Расслаивание на концентрационном столе имеет в значительной степени темперамент сегрегации. В нижних слоях потока находятся Самые узкие частицы громадной плотности, над ними — более большие той же плотности в смеси с небольшими частицами меньшей плотности, еще выше — последовательно небольшие и большие частицы малой плотности (самые узкие частицы — меньше 0,01 мм —движутся вместе с потоком воды).

Но в следствии действия турбулентных вихрей узкие частицы громадной и малой плотности частично вымываются в верхние слои.

Транспортирование частиц в продольном направлении осуществляется в следствии возвратно-поступательного перемещения деки, в поперечном—потоком воды. Скорость продольного перемещения частиц зависит от закона перемещения деки (обусловленного конструкцией при водного механизма), безотносительного значения ее ускорения (определяемого произведением квадрата частоты.

7. Обогащение на шлюзах

Шлюз является жёлобом прямоугольного сечения с параллельными бортами, на дно которого укладываются улавливающие покрытия (твёрдые трафареты либо мягкие коврики), предназначенные для удержания осевших частиц тяжелых минералов. Для обогащения узких классов (—0,15 мм) используются кроме этого особые шлюзы без трафаретов.

В текущем по наклонной поверхности шлюза потоке пульпы происходит расслаивание жёстких частиц по крупности и плотности. Улавливающие покрытия дна, с одной стороны, задерживают опустившиеся частицы, иначе, содействуя вихреобразованию, их взмучивают. На дне шлюза образуется движущаяся постель, в которой происходит расслаивание материала по плотности.

для действенного обогащения на шлюзах нужно создание условий, снабжающих транспортирование через всю длину самых больших частиц безлюдной породы, разрыхление придонного слоя частиц, осаждение на дно частиц нужного (тяжелого) минерала минимальной для обогащаемого материала крупности. Указанные условия определяются параметрами потока (высота, скорость, содержание жёсткого) и улавливающих покрытий (тип, материал, промежутки между выступами), и физическими характеристиками и длиной жёлоба частиц нужных пустой породы и компонентов (крупность, плотность, форма).

Материал на шлюз подают непрерывно , пока ячейки трафаретов не заполнятся в основном частицами тяжелых минералов. Затем загрузку материала прекращают и создают сполоск шлюза. Сперва на Шлюз подают лишь воду для удаления оставшихся в верхнем слое легких минералов. После этого количество воды уменьшают и приступают к снятию трафаретов, шепетильно смывая с них накопившийся материал. Данный материал перемещают древесными либо металлическими гребками вверх по дну шлюза для повторного удаления части безлюдной породи. Большие куски породы, камни выбирают вручную и удаляют в отвал. Оставшийся на дне шлюза концентрат смывают в отдельный приемник и направляют в доводочные аппараты, устанавливаемые в большинстве случаев вблизи шлюзов.

В большинстве случаев, сполоск создают раздельно для головной части шлюза, где оседает главное количество извлекаемого минерала, через маленькие промежутки времени и существенно реже с другой части шлюза.

На шлюзах с неподвижной рабочей поверхностью промежуток между сполосками изменяется в пределах от нескольких часов до 10—15 дней в зависимости от особенностей обогащаемого материала, его содержания и крупности тяжелой фракции.

На шлюзах с движущейся рабочей поверхностью сполоск создают периодическим поворачиванием шлюзов (разными методами) и смыванием

Обогащение в желобах

Главным видом желобов, используемых для гравитационного обогащения, являются суживающиеся желоба.

Суживающиеся желоба являются устройствами постоянного действия, предназначенными для гравитационного обогащения в слое жидкости, текущей по наклонной плоскости.

Желоб (рис. 3) имеет плоское дно и сходящиеся под некоторым углом боковые стены. Самый распространенные размеры желобов следующие: протяженность б10—1200 мм, ширина у загрузочного финиша 230 мм, у разгрузочного — 25 мм, угол наклона 15_200.

Пульпу с содержанием жёсткого 50—60 % по массе (25—30% по количеству) загружают на верхний широкий финиш желоба, и она течет к узкому разгрузочному финишу. Благодаря сужению желоба высота потока возрастает от 1,5—2 мм у загрузочного финиша до 7—12 мм у разгрузочного.

Средняя скорость перемещения пульпы по суживающемуся желобу зависит от объемной производительности и находится в пределах 0,3—1 м/с. Темперамент перемещения потока изменяется от ламинарного в начале желоба к турбулентному в конце его.

Благодаря большого содержания жёсткого в питании главным процессом, определяющим разделение частиц в суживающемся желобе, есть сегрегация. Она дополняется процессом взмучивания частиц турбулентными вихрями, поднимающими большие легкие частицы, расположенные в верхней части придонного слоя, и выносящими из придонного слоя частицы малой гидравлической крупности. В следствии сотрудничества указанных процессов у финиша желоба в нижних слоях находятся частицы большей плотности, а в верхних слоях — меньшей. Исходя из этого средняя скорость перемещения тяжелых частиц меньше средней скорости перемещения легких.

Небольшие частицы (меньше 0,05 мм для минералов плотностью 2,6—2,7 г/см3) взмучиваются турбулентными вихрями и распределяются равномерно по высоте потока. Благодаря этого такие частицы не хорошо обогащаются на суживающихся желобах.

Днище разгрузочного финиша желоба на выходе закруглено, исходя из этого гниение ёлок потока, имеющие маленькую скорость перемещения, отклоняются вниз. Верхние же слои потока, имеющие громадную скорость перемещения, по инерции устремляются вперед. Потому, что скорость потока недостаточна для его разрыва, он растягивается, сужаясь в плане, что разрешает рассечь его особыми рассекателями на отдельные струи с разным содержанием тяжелых минералов (концентрат, промпродукт, хвосты), В некоторых конструкциях расширение потока реализовывают дополнительно устанавливаемой наклонной плоскостью.

Сужение желоба, и закругление дна на финише его не являются принципиально нужными для процесса разделения частиц на аппарату, они помогают только средствами повышения толщины потока с целью более эргономичного его рассечения. При однообразной удельной производительности на желобах с параллельными и суживающимися стенками приобретают фактически однообразные результаты. Но при постоянной производительности на желобе с параллельными стенками извлечение тяжелых минералов выше, чем на суживающемся, благодаря повышения турбулентности на последнем.

Суживающиеся желоб? используют при обогащении песков, в основном россыпных месторождений, в которых нужные минералы представлены небольшими свободными частицами, значительно отличающимися по плотности от частиц породы. Их используют кроме этого на железорудных обогатительных фабриках и некоторых фабриках, перерабатывающих коренные руды редких металлов и олова. На суживающихся желобах приобретают, в большинстве случаев, черновые концентраты.

Преимущество суживающихся желобов перед вторыми аппаратами для гравитационного обогащения являются высокая удельная производительность, низкие капитальные затраты, отсутствие движущихся частей.

К недочётам этих устройств относятся малая степень концентрации, возможность работы лишь на плотной исходной пульпе, резкое ухудшение показателей работы при плотности питания и колебаниях объёма. Это приводит к необходимости введения перечисток продуктов, применения оборудования для ее транспортирования и сгущения пульпы и особенно четкой организации технологического процесса. Исходя из этого целесообразность применения этих устройств нужно определять в каждом конкретном случае технико-экономическими расчетами.

Обогащение в тяжелых средах


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: