ГОСы. Основные понятия и назначение грохочения

• Название: Основные понятия и назначение грохочения
• Анкор: ГОСы.doc
• Дата: 25.12.2017
• Размер: 6.74 Mb.
• Имя файла: ГОСы.doc
• Тип: Документы; #12911
• страница: 4 из 23

ВОПРОС 11

Эффективность процесса грохочения.Факторы влияющие на эффективность грохочения.

Эффективность грохочения Е определяется отно­шением массы фактически полученного подрешетного продукта к массе его в исходном материале. Выражается она в долях единицы или в процентах. Согласно определению эффектив­ность грохочения определяют по формуле Е = 10⁴С/(Qa),

где С—масса подрешетного продукта, т; Q — масса исходного материала; a — содержание нижнего класса в исходном мате­риале, %.

Так как в производственных условиях непосредственное оп­ределение массы полученного подрешетного продукта затрудне­но, на практике пользуются другой формулой для определения эффективности (или кпд) грохочения

где— кпд грохочения, %; b — содержание нижнего класса в надрешетном продукте, %.

Значения а и b определяют на основании тщательного рас­сева проб исходного материала и надрешетного продукта, про­веденного на ситах с тем же размером и формой отверстий, что и на сите грохота.

Основными показателями работы грохота являются его про­изводительность и эффективность грохочения. Эти показатели всегда взаимосвязаны. Производительность различных грохотов можно сравнивать при условии, что они обусловливают одина­ковую эффективность грохочения. Обычно считается, что от ширины грохота зависит его производительность, а от длины — эффективность грохочения.

Факторами, влияющими на процесс грохочения, являются: -влажность материала. Повышенная влажность вызывает слипание частиц между собой и залипание отверстий грохота. Обычно это наступает при влажности материала более 10-12%. Эффективность грохочения резко снижается. В этих слу­чаях производят мокрое грохочение, орошая материал во вре­мя его движения по ситу;

-геометрическая форма зерен. Наиболее благоприятной явля­ется округлая форма. Многогранная и кубообразная формы зе­рен менее благоприятны. Наиболее затруднено грохочение ма­териала, состоящего из зерен продолговатой или пластинчатой формы;

-содержание «трудных» и «затрудняющих» зерен в исходном материале. Практика грохочения показывает, что наиболее трудными для просеивания являются зерна, диаметр которых близок к размеру отверстия сита (размером от 0,75 диаметра сита и выше). Такие зерна называются «трудными». Зерна, размер которых больше отверстия сита, но меньше полуторной их величины, также затрудняют процесс грохочения, так как легко застревают в отверстиях. Такие зерна называются «за­трудняющими» и препятствуют прохождению других зерен. Чем меньше в материале «трудных» и «затрудняющих» зерен, тем успешнее и эффективнее происходит процесс грохочения;

-угол наклона просеивающей поверхности. Увеличение угла наклона приводит к «уменьшению» отверстия сита и крупно­сти просеиваемого материала. Кроме того, увеличивается ско­рость движения зерен по просеивающей поверхности. При боль­ших скоростях движения зерна будут проскакивать отверстия и не будут просеиваться. Оптимальный угол наклона просеи­вающей поверхности устанавливается экспериментально, исхо­дя из наивысшей эффективности и требуемой производитель­ности;

-плотность исходного материала. Так как пропускная способ­ность грохота зависит от объема материала, производительность грохота бывает выше для материалов большей плотности.

Врпрос12

Силы сопротивления среды, возникающие при падении тел

Процесс разделения минеральных зерен в аппаратах гравита­ционного обогащения сопровождается перемещением их в средах с различными скоростями, зависящими от крупности, плотности, формы зерен.

Изучение закономерностей производится с учетом свободных и стесненных условий движения отдельного зерна. Свободнымназывается движение отдельного зерна в неограниченной и не­подвижной среде (или в сосуде, размеры поперечного сечения ко­торого более чем в 30 раз превышают размеры зерна). Под дей­ствием гравитационной силы движение в ограниченной среде или сосуде, размеры которого соизмеримы с размерами зерна, или движение в промежутках между зернами называется стесненным. Стесненноедвижение характерно для массового движения зерен, при котором частица испытывает одновременно влияние не только среды, но и окружающих зерен, а среда испытывает действие каждой частицы в отдельности и массы их в целом. Скорость дви­жения зерна относительно среды определяется соотношением сил: силы тяжести, подъемной (архимедовой) силы, силы сопро­тивления среды и сил механического взаимодействия зерен при их соприкосновении.

Сила сопротивления среды движущемуся в ней телу зависит от режима движения. Различают два режима движения: лами­нарный, и турбулентный. Каждому режиму движения соответствует определенный характер обтекания зерна средой. Ламинарный режим обтекания происходит при небольших скоростях движения и сопровождается плавным схождением элементарных слоев жидкости позади тела (рис. 1.1, а). В этом случае сила сопротивления обусловливается силами трения, возникающими в жидкости вследствие разности скоростей движения ее слоев, и количественно определяется законом Стокса Рвяз = 3vd,, где Рв- сила сопротивления от трения слоев жидкости или сила сопротивления от вязкости; μ-динамический коэффициент вязкости;

d-диаметр, v - скорость движения зерна, м/с.

рис 1.1.характер обтекания жидкостью тел при ламинарном (а) и турбулентном (б) режимах движения

Турбулентный-имеет место при движении кр. частиц, скорость значительная слои жидкости позади не сходятся и позади тела создается пониженное давление. Разница давлений впереди и позади движ-ся тела образует динамическое сопротивление.Такой режим движения характерен для высоких скороcтей движения и сопровождается образованием вихрей позади тела. Экспериментально установлено, что чем больше скорость обтекания, сложнее конфигурация тела, шероховатость поверхности, тем интенсивнее вихреобразование при обтекании. В результате вихреобразования позади тела образуется пространство с пониженным давлением. Разность давлений определяет динамическое или инерционное сопротивление среды перемещению тела, изменяющееся по закону Ньютона

Р_д=кFV²Δ , где Р -динамическое сопротивление;К=1/2 - коэффициент пропорциональности по Риттингеру,

К=2/3 по Финкею; F - площадь проекции тела, м² Δ-плотность суспензии кг/м^{3 .}V-скорость падения -коэф-т вязкости

По Риттингиру Р_д=V² d² Δ

Уравнения не учитывают трение слоев жидкости относ-но друг друга и их кинематическую структуру. Зерно, движущееся в среде, испытывает одновременно действие двух сопротивлений, но степень их проявления различна. Динамическое сопротивление преобладает при высоких скоростям обтекания и размерах частиц более 2мм, сопротивление от вязкости — при малых скоростях и размерах частиц менее 0,1 мм.. Преобладание того или иного сопротивления определяется из соотношения сил сопротивлений Рд и Рв

частные случаи: Р_дР_в при 48; Р_д Р_в при 48 ;Р_д =Р_в при =48

Параметр, характеризующий режим течения жидкости, назы­вается параметром Рейнольдса (Re). Число рейнольдса характеризует преобладание того или иного режима движения

Re= Если d›0.1-преобладает ламинарный режим, 0,2‹d‹2-переходный режим, d ›2-преобладает турбулентный режим.

Вопрос 13

Гипотезы стеснённого падения тел

На практике имеет место массовое движение тел, когда частицы соприкасаются друг сдругом на них кроме сопротивления среды оказывает влияние гидроденамическое давление среды, а также стенки аппарата , перегародки такое движение называется стесненное падение тел

При стеснённом падении тел возникают дополнительные сопротивления за счёт:- столкновения и трения частиц друг о друга, - гидравлического движения среды, - сопротивление перегородок стен аппаратов. Всё это приводит к конечной скорости падения тел

,где v_{0 ст}-конечная скорость в стеснённых условиях, k-коэффициент снижения скорости v₀- конечная скорость.

1 гипотеза Манроэ: стесненное падение тел уподоблялось движению тел в узких стеклянных трубках. При этом считалось, что сопротивление, возникающее при движении тел по каналам образованными другими телами соответствует сопротивлению, возникающему при трении телом о поверхность труб.

,где d-диаметр тел, D-диаметр трубки.

Чем диметр трубки выше, тем отношение ниже, разность →1, а значит и v₀ ст→ v₀ к-коэффициент снижения скорости, он тем меньше, чем больше D

2 гипотеза Ричардса: считается что падение тела в стесненных условиях соответствует падению его гидросмеси (Н2О+ тв.тело.), или в среде, плотность которой имеет промежуточное значение между плотностью воды и ТВ фазы

,где δ-плотность утяжелителя., кг/м3, δ¹-плотность гидросмеси ›1

Недостатки: при падении тела мы берем пост. δ¹, но она не постоянна по высоте.

Утяжеление среды имеет место, когда размер ТВ. Фазы намного меньше размера падающего тела. Скорости, определенные по данной формуле явл-ся завышенными в 1,6-1,8 раз

3 гипотеза Финкея-так ж., как и Монроэ, стесненное движение уподоблял движению шарообразных тел в стекл. трубках.

F-площадь поперечного сечения трубки, f- площадь поперечного сечения тела.

Чем меньше зерно, тем f ниже , тем

4 гипотеза Лященко-положены условия, что при осаждении тел в стесненных условиях обр-ся слои с различной относительной плотностью. Для определения V_0ст необходимо вести понятие коэф-та разрыхленности-отношение объема пространства между зернами к объему взвеси. - коэффициент разрыхлённости взвеси(чем выше разрыхление,тем выше. )

= где V-объем взвеси, V1-объем ТВ фазы (V- V1-объем пустот)

ψст-коэфициент сопротивления в стеснённых условиях на основе экспериментальных данных

Δ -плотность суспензии. Кг/м3,-плотность зерен,d-диаметр зерен.

n=5-7,

при n=6 ,= 0.4 при θ=0,5

скорость падения в стесненных условиях в 8 раз меньше скорости падения в свободных условиях (по Лященко)

Вопрос14

Коэффициент равнопадаемости зёрен различной крупности, его практическое применение.

Два зерна с различными плотностями и диаметром имеют одинаковую конечную скорость падения.

Равнопадающие зёрна-зёрна различной крупности и плотности , но падающие с одинаковой конечной скоростью.

Коэффициент равнопадаемости(l)-отношение диаметров лёгкого и тяжёлого зёрен имеющих одинаковую конечную скорость падения. (1),D₁-размер легкого зерна;D₂-размер тяжелого зерна.

Для рассмотреннго случая размер легкого минерала (кварца) d₁=4, размер тяжелого (галенита) d₂=1 мм. По формуле (1) l=4. с целью уменьшения количества равнопадющих зерен в смеси перед об-нием стремятся предв классифицировать материал по шкале классификации с модулем, равному L. Т.е. если смесь кварца и галенита была бы представлена Кл крупности -80+0 мм,то перед об-нием необх-мо произвести классификацию на классы крупности :-80+20; -20+5; -5+1,25; и т.д.

V₀= (2) V₀-конечная скорость падения,-плотность суспензии. кг/м3,δ-плотность зерна., кг/м3,d-диаметр зерен, ψ-коэффициент сопротивления,g-ускорение свободного падения.-коэф-т вязкости

в соответствии с определением равнопадаемости конечная скорость падения легкого зерна v1 равна скорости падения тяжелого зерна v2. Согласно ф. (2)

= (3) откуда . (4)

аналогично (5) откуда (6)

Численные значения коэф-тов равнопадаемости, рассчитанные по формулам (4) и (5) одинаковы, следовательно, или = (7),- 2 параметр Лященко, для этого параметра была построена диаграмма, учитывающая все виды сопротивления.

; ;



-для крупных зёрен: ; V ₀₁=V ₀₂; к₁=к_2,к-коэф-нт снижения скорости,равнопадаемость имеет место при V₀₁= V₀₂

;;

-для средних зёрен:

V ₀₁=V ₀₂; к₁=к₂ = ;

-для мелких зёрен:

V ₀₁=V ₀₂; к₁=к₂; ,

Универсальная формула:

V ₀=; =;=;

Вопрос15

Определение конечной скорости падения крупных зёрен (d›2мм)

Составим дифференциальное уравнение движения зерна:



Ускорение частицы а зависит от массы и действующих сил на неё.



В начале момент v=0, тогда

Ускорение зависит от Δ и δ. Используется в процессе отсадки.

Надо найти v₀ , а это значит, что ,



_1; Δ-плотность суспензии, кг/м3; δ.-плотность зерна, кг/м3; d-диметр зерна; g-ускорение свободного падения; m-масса зерна; V₀-конечная скорость падения.

Вопрос 16

Определение конечной скорости падения мелких зёрен (d‹0,1мм)

Составим дифференциальное уравнение движения зерна



определяем v₀ , а значит



следовательно

= к=

= к²d²

При определении конечных скоростей падения мелких гидрофобных тел необходимо учитывать степень их гидрофобности. Δ-плотность суспензии, кг/м3; δ.-плотность зерна, кг/м3; d-диметр зерна; g-ускорение свободного падения; m-масса зерна; V₀-конечная скорость падения.;-коэф-т вязкости

Вопрос 17

ГИДАВЛИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ. Устройство и регулировка гидравлических многокамерных и механических классификаторов. Область применения.

ГК-процесс разделения материала на классы крупности по конечным скоростям падения (более 40 мкм).Разделение может происходить в спокойной или восходящей среде.

Прим-ся как самостоятельная операция для выделения крупных и мелких классов, как подготовительная, для разделения материала на классы крупности перед их об-нием. Материал делится на ряд крупностей и каждый обогащается отдельно. Как вспомогательная- в схемах измельчения для выделения тонкого класса.

-гидравлические классификаторы

-аппараты, приеняемые для разделения минералов на классы крупности в воде.

1
. пирамидальные отстойники.

ж/б сооружения. Прим-ся на углеоб формы.для выделения крупнозернистых фракций, напр, перед флотацией.

2 многокамерный гидравлический классификатор.



В нижнюю часть подводится вода, в камерах нах-ся вращающиеся полые валы, на которых лопатки, для разделения частиц, коагуляции. Исток поднимается, открывает отверстия, опускаются-закрываются. Высокая эф-сть классификации, но для обеспечения вращения подъема нужен сложный привод. М.б. 6-ти камерные-7 продуктов, каждый продукт можно об-ть по отдельной технологии. Выделяются узкие классы крупности.

Применяется для разделения материала 5(6)-0 мм перед обогащением, напр, на концентрац столах.

3 конический (конусный) классификатор.



Для шламов и для песков. Крайне неэф-вно практически не прим-ся. Исходный через разгрузочную трубу по перефирии кольцевой желоб, имеется внутренний конус. У ККП есто поплавок, регулирующий накопление мат-ла.

-механические классификаторы Механические классификаторы представляют собой емкость в виде корыта, чаши и т. п., снабженную тем или иным меха­низмом для удаления крупной фракции и сливным устройст­вом.

к ним относятся реечные, чашевые, спиральные.

1.Реечные

п
ривод обеспечивает движение каждой гребковой рамы в виде эллипса. Длина 12 м, греб. рама весит несколько тонн.«-»: сложность привода, низкая Q по пескам (не могут работать с мельницами), в слив попадают крупные ч-цы, низкая эф-сть. Практически не прим-ся.

2.Чашевые.

это реечный, у которого в нижней части имеется чаша (емкость цилиндрической формы) небольшой высоты с коническим днищем и гребковой рамой.«+»: тонкий слив «-»: те же, что и у реечного, кроме слива.

3.Спиральные

представляет собой полуцилиндрическую наклонную ванну 6 прямоуголь­ной (в плане) формы с гребковым механизмом 5 в виде шнека (спирали). В нижнем конце ванны имеется емкость 4 для пульпы. Исходная пульпа подается в среднюю часть классифи­катора. Зона / характеризуется интенсивным перемешиванием; зона // — восходящими потоками, выносящими мелкие зерна в слив; зона /// — малой интенсивностью перемешивания. В классификаторе образуется:слой неподвижного, осевшего, слежавшегося материала1, предохраняющего дно 7 классификатора от износа при движе­нии шнека;слой осевшего крупного материала (песков) 2, непрерывно транспортируемого вращающимся шнеком (спиралью) 5 к верх­нему разгрузочному концу классификатора. Когда пески спи­ралью поднимаются выше уровня пульпы в классификаторе происходит их частичное обезвоживание;слой пульпы, расположенный в верхней части емкости 4, в котором концентрируются мелкие зерна, транспортируемые потоком к сливному порогу 3.

Спиральные классификаторы с непогруженной спиралью применяются для получения крупного слива, а с погруженной для получения тонкого слива. Изготовляют классификаторы с диаметром спирали до 3 м и длиной корыта до 15,5 м. При­меняют спиральные классификаторы в основном при замкнутом цикле измельчения руд в стержневых, шаровых мельницах и мельницах самоизмельчения.

Спиральные классификаторы обладают следующими пре­имуществами: простотой конструкции; возможностью остановки и пуска классификатора без выпуска песков и осуществления самотечного замыкания мельницы с классификатором при боль­ших размерах оборудования (за счет большого угла наклона днища корыта классификатора); наличием спокойной зоны классификации, обеспечивающей получение более равномерно­го слива. Недостаток — получение песков со значительным со­держанием шламов.



Вопрос 18

Гидроциклоны. Устройство, регулировка и область применения.

Гидроциклон представляет собой литой металлический (чугун­ный) или сварной (стальной) цилиндроконический соответственно 2, 1 корпус, закрытый сверху крыш­кой с отверстием и трубой 3 в цент­ре (рис.). Внутренняя поверх­ность гидроциклонов футеруется износостойкими материалами, таки­ми, как резина, каменное литье, ке­рамика, легированные чугуны, твер­дые сплавы и др Исходная пульпа подается в гидроциклон под давлением через питающую насадку 4, установлен­ную касательно (тангенциально) к цилиндрической части гидроциклона. Благодаря такому подводу исходной пульпы в гидроциклоне создается ее интенсивное вращательное движение. На частицы, находящиеся в пульпе, действуют многие силы (силы тяжести, сопротивления среды, трения и др.), главной из которых является центробежная сила инерции, в несколько раз превышающая силу тяжести. Под ее действием более крупные и, тяжелые частицы отбрасываются к стенкам гидроциклона, по­степенно продвигаются по ним вниз и непрерывно разгружают­ся через песковое отверстие (насадку) 5. Слив, содержащий: основную массу жидкости и уносящий с собой мелкие зерна, уходит через верхний сливной патрубок 3. Таким образом, в гидроциклоне при его работе наблюдаются внешний (нисходя­щий) поток /, перемещающийся вдоль стенок конуса к песковой насадке, и внутренний (восходящий) вращающийся по­ток //, направленный вдоль оси к сливному патрубку. Разделе­ние частиц в гидроциклоне происходит большей частью в нисходящем потоке пульпы. Движущихся деталей в гидроциклоне нет.

Гидроциклоны нашли широкое применение в схемах из­мельчения руд в замкнутых циклах при использовании шаровых мельниц; применяются они также для обесшлавливания и сгущения пульп.

Работа гидроциклонов регулируется в основ­ном изменением диаметра отверстия песковой насадки. С уве­личением диаметра песковый материал получается более раз­жиженным, а содержание твердого в сливе и размер гранично­го зерна разделения снижаются. При уменьшении диаметра песковый материал получается более сгущенным, а содержа­ние твердого в сливе и размер граничного зерна увеличивают­ся. Изменение диаметра выпускного отверстия осуществляется путем установки съемных насадок различного диаметра или автоматически.

Для пониж-я кр. слива 1)меняем сливную насадку с меньшим диаметром слива,2) заменить песковую насадку с увелич. Диаметром.3) разжиженость пульпы, добавить воды,4)увеличить давление.

Преимущества: 1)высокая произ-ть по пескам исливу,2)эффективность классификации.3)занимают малую произ. Площадь,4) нет вращ-ся частей.

Недостатки 1) высокое потребление энергии, 2)сильный износ внут. поверхности ГЦ



Вопрос 19

Обогащение п. и на концентрационном столе. Достоинства и недостатки, область применения.

Метод основан на различии характера движения частиц под действоием струи воды.

Концентрационные столы. Концентрационные столы бывают неподвижными и подвижными. Неподвижные концентрацион­ные столы (автоматические шлюзы и др.) в на­стоящее время не нашли широкого применения и используют­ся в основном для обогащения золотосодержащих песков и тонкоизмельченных руд редких металлов и минералов. Глав­ным их недостатком является малая производительность и неэффективность извлечения мелких зерен тяжелых минералов.

Подвижные концентрационные столы имеют несколько раз­новидностей: ленточные, круглые и качающиеся (сотрясатель­ные). Из всех конструкций концентрационных столов качаю­щиеся (сотрясательные) концентрационные столы непрерывно­го действия нашли наиболее широкое применение для обога­щения различных полезных ископаемых.

Обогащение на подвижных концентрационных столах яв­ляется процессом разделения полезных ископаемых по плот­ности в тонком слое воды, текущем по слабонаклонной плоской поверхности стола (деке), совершающей асимметричные воз-

вратно-поступательные движения в горизонтальной плоскости перпендикулярно к направлению движения потока воды.

Качающийся (сотрясательный) концентра­ционный стол СКМ-1 (рис)состоит из деревянной деки трапецеидальной формы, опирающейся роли­ки , установленных на рычагах, закреп­ленных в кронштейнах рамы. Поверхность деки стола покрыта линолеумом, на котором крепятся деревянные планки — риф­ли. В поперечном сечении рифли имеют в большинстве случаев прямоугольную форму. В продольном направлении рифли скашивают по высо­те и у разгрузочного конца они имеют минимальную высоту (иногда сходят на нет). Скашивание рифлей способствует расхождению продуктов веером по поверхности деки. Длина рифлей также переменная — самая короткая рифля располо­жена в верхней части деки у загрузочного устройства, самая длинная — в нижней части деки. Высота рифлей обычно мень­ше в верхней части деки и наибольшая — в нижней. Нижняя рифля выше самой верхней в два раза. Каждая последующая рифля делается несколько выше предыдущей. Для регулирова­ния поперечного наклона деки имеется специальный так назы­ваемый креповый механизм, при вращении маховика 8 которо­го дека за счет винта 9 поворачивается на одинаковый угол. Поперечный угол наклона деки устанавливается в зависимости от крупности и плотности обогащаемого полезного ископаемого и составляет 2—5° для мелкого материала и 5—9° — для более крупного.

Дека стола совершает возвратно-поступательные движения за счет приводного механизма с которым она соеди­няется тягой.. Ход деки можно изменять с помощью винта частоту качаний стола сменой шкивов на валу электродвигателя.

Исходный материал виде пульпы подается на деку стола по лотку Вода подается в водяной желоб и через регу­лируемые отверстия распределяется по всей длине деки. В межрифельном пространстве стола за счет рифлей образуют­ся желобки, в которых минеральные частицы, поступившие на деку стола под действием комплекса механических и гидроди­намических сил (силы тяжести, гидродинамического воздейст­вия потока воды, силы трения о поверхность деки), разделяют­ся по плотности и крупности. В самом нижнем слое концентри­руются наиболее мелкие зерна тяжелого минерала, над ними более крупные зерна той же плотности в смеси с мелкими зер­нами меньшей плотности. Легкие зерна распределяются в верх­них слоях в той же последовательности, что и зерна тяжелых минералов, т. е. крупные зерна располагаются над мелкими. Во время пребывания материала на деке происходит его разрых­ление. При возвратно-поступательном движении деки частицы перемещаются вдоль оси стола (желобков) и одновременно под­вергаются смывному действию воды, текущей поперек стола.

Смывное действие воды оказывается более сильным в верх­них слоях материала, и частицы меньшей плотности будут сноситься водой со скоростью V1, которая больше скорости V2 частиц большей плотности. В нижних слоях материала под действием сотрясательных движений деки, направленных пер­пендикулярно ее наклону, перемещение тяжелых зерен совер­шается со скоростью vi, которая больше, чем скорость V2 пере­мещения вышележащих легких зерен. Частицы большей плотности I, находящиеся вблизи поверхности деки, наиболее интенсивно перемещаются в продольном направлении; частицы меньшей плотности 2, рас­положенные в верхних частях слоя, интенсивнее сносятся по­токами смывной воды в поперечном направлении.
Для эффективного обогащения необходимо:

-создавать вертикальные движения рабочей поверхности(вверх-вниз)

-на деке делать толкающие рифли

-волнообразная подача воды (прерывистая)

Регулировка:

-вещественный состав (классифицировать)

-разжиженность исх питания(20-30%)

-ход (амплитуда) и частота деки стола. Для повыш-я интенсивности разгрузки фракции нужно повысить ход и частоту

-угол наклона, расход воды. Иногда для пов-я интенсивности разгрузки тяжелых фракций деку иногда приподнимают

-изменение зоны отбора продукта. Если хороший конц-т, то увелич зону отбора.

Вопрос 20

Сущность процесса отсадки, осовные факторы влияющие на процесс.

Отсадка - один из процессов гравитационного обогащения п. и., основанный на разнице скоростей движения минеральных зерен и их разделения в горизонтальном потоке воды, колеблющихся в вертикальном направлении, с определенной амплитудой и частотой. Отсадка осуществляется в отсадочных машинах. Исходный материал разделяется на слои, отличающиеся по плотности, крупности и форме. В результате многократного воздействия вертикальных потоков, материал разделяется на тяжелую и легкую фракции.

При перемещении материала на отсадочном решете образуется – естественная постель, из слоя обогащаемого материала, и из нее уже выделяются тяжелые частицы. Тяжелая фракция из отсадочной машины разгружается через спец. шиберное устройство и решето, а легкая - потоком разделительной среды через сливной порог.

При обогащении мелкого материала кр. меньше 10(13)мм, на отсадочное решето укладывается слой искусственной постели из другого материала, который по плотности меньше тяжелого, но больше легкого минерала разделяемой смеси, по крупности в 2-2,5 раза больше самого крупного зерна разделяемой смеси. В качестве искусственной постели используют гематит, магнетит, ферросилиций, металлическую дробь и др., что предотвращает засорение мелкой тяжелой фракции легкими зернами. Отсадки подвергаются п.и. кр. от 0,25(0,5) до 150(200) мм. Эффективность отсадки тем выше, чем крупнее зерна разделяемого материала и чем больше различие разделяемых компонентов по плотности(уголь, пески, россыпных месторождений и др.)

Применение отсадки зависит от технологических свойств п. и экономических факторов.

Постель отсадочной машины характеризуется основными свойствами плотностью, высотой, разрыхленностью, гранулометрическим и фракционным составом. При регулировании процесса учитываются все отмеченные взаимосвязанные факторы.

1Амплитуда, частота пульсации

-с увел. диаметра, амплитуда увел., частота умен.

2. Количество подрешетной воды

-снижение засасывающего действия при низходящем ходе

-увеличение разрыхленности постели.

Надо давать воду в норме

3. Толщина постели (важно в случае искусственной постели кр мень 8-10 мм). При увелич. толщины искусств. постели, кол-во тяж. фракции увелич. Увел. постели снижает количеств тяж. фр-и, которые могут разгружаться.

4. Количество транспортной воды должно быть минимальным, но не ноль.

5. Плотность разделения и количество тяж. фр-й.

Кол-во тяж. фр-и регулируется плотностью поплавка. Если увеличить плотность поплавка, то кол-во тяж. фра-и меньше.

6. Изменение цикла отсадки.

Плотность постели, зависящая от разрыхленности, гранул-го и фракционного составов и др., является основным фактором, используемым в автоматическом регулировании и контроле отсадки

Разрыхленность постели характеризуется коэф-ом разрыхления, который изменяется по высоте слоя, т.о. разрыхление постели зависит от высоты постели, крупности и плотности частиц, ее составляющих, числа и амплитуды колебаний воды, а также цикла отсадки. С увеличеним высоты постели разрыхленность уменьшается, увелич. качество тяж. Фр., но уменьш. выход т.ф.

С уменьшением кр-ти частиц при постоянных числе и амплитуде колебаний воды разрыхление слоя увеличивается от минимального в сплоченном состоянии до максимального, а затем убывает. Для постели, состоящей из однородных частиц, разрыхление нижних слоев выше, чем верхних.

В постели отсадочной машины под действием пульсирующего и горизонтального потоков среды вся разделяемая смесь распределяется по плотности и крупности наклонными слоями в виде веера от загрузки в сторону разгрузки продуктов обогащения.

В качестве характеристики процесса прохождения зерен через постель принята скорость прохождения материала через постель (м/с).

Скорость прохождения частиц через постель зависит от многих факторов, к которым относятся различие в плотностях и размерах частиц и зерен постели, высота постели, ее плотность, форма частиц и др. С увеличением плотности зерен постели и ее высоты умен. скорость прохождения крупных частиц через постель.

Подрешетная вода оказывает влияние на скорость прохождения зерен через постель, с увел. скорости подреш. воды умен. скорость прохождения. с увел. сферичности зерен постели скорость прохождения частиц через нее увел., более целесообразной является постель из кубиков, цилиндров и др.

Движение мелких частиц по размеру меньших промежутков между зернами постели в сплоченном состоянии происходит в течение всего цикла отсадки. На характер их перемещения влияют гравитационная сила и сопротивления среды, подобно движению в узких вертикальных трубках, заполненных колеблющейся жидкостью. Частицы, размер которых больше размера промежутков между зернами постели в сплоченном состоянии, проходят через постель, раздвигая под влиянием кинетической энергии, зерна, составляющие ее. Скорость прохождения этих зерен значительно меньше скорости мелких частиц

Вопрос 21

Типы ОТСАДОЧНЫХ МАШИН. Конструкция и эксплуатация, область применения.

Отсадочная машина представляет собой устр-во для грав-го обог-я, в котором исх. Материал разделяется на отсадочном решетепод влиянием вертикальных колебаний жидкости.

В настоящее время известно около 90 конструкций отсадочных машин, различающихся между собой по целевому назначению, принципу работы приводного механизма и разгрузочных устройств, объему выда­ваемых продуктов обогащения.

Машины классифицируются по следующим признакам:

1. По типу сред разделения: гидравлические; пневматические; суспензионные; с водовоздушной смесью.

2. 
   По конструкции приводного механизма: поршневые; диафрагмовые; с подвижными конусами; с подвижным решетом; с лопастным приводом; с гидравлическим пульсатором; беспоршневые (воздушно-золотниковые).
   
3. 
   По направлению движения разгружаемого продукта: прямоточные; противоточные.
   
4. 
   По способу разгрузки продуктов обогащения: с шиберной раз­грузкой; с разгрузкой через решето; с комбинированной разгрузкой через шибер и решето.
   
5. 
   По числу ступеней: одноступенчатые (однокамерные); двухступенчатые; трехступенчатые; многоступенчатые.
   
6. 
   По целевому назначению: для обогащения крупнозернистого мате­риала; для обогащения мелкозернистого материала; для обогащения не­ классифицированного материала; шламовые.
   
7. 
   По расположению приводного механизма: с боковым расположением от решета машины; с воздушной камерой, поршнем, диафрагмой, кону­сами под решетом машины; с расположением пульсаторов между двумя решетами машины; с над решетным расположением воздушных камер.
   

На рис. 35 представлены принципиальные схемы гидравли­ческих отсадочных машин, получивших наибольшее распро­странение в практике обогащения полезных ископаемых. Все отсадочные машины состоят из прямоугольного (в плане) металлического корпуса 1, в котором располагается отсадочное решето 2. Подрешетная часть корпуса (нижняя его часть) имеет пирамидальную, полуцилиндрическую или параболиче­скую форму. В поршневых (см. рис. 35,а), беспоршневых (см. рис. 35,6) и диафрагмовых (см. рис. 35, б) машинах решето 2 установлено неподвижно. Продольная вертикальная не доходя­щая до дна перегородка 3 делит поршневые и беспоршневые машины на два отделения: первое — рабочее, на решете 2 ко­торого происходит разделение смеси минеральных зерен, и вто­рое поршневое (или воздушное). Колебания воды в поршневой машине вызываются перемещением вверх и вниз поршня 4, связанного штоком с эксцентриковым приводом. В беспоршне­вой воздушно-золотниковой отсадочной машине (см. рис. 35,6) колебания воды происходят за счет использования энергии сжатого воздуха, поступающего в воздушное отделение перио­дически через золотниковое устройство (пульсатор) 5; так же периодически пульсатором осуществляется выпуск воздуха из воздушного отделения машины в атмосферу. При впуске воз­духа уровень воды в отсадочном отделении повышается (вос­ходящий поток), при выпуске воздуха в атмосферу — понижает­ся (нисходящий поток). В диафрагмовых отсадочных машинах (см. рис. 35, б) вер­тикальные пульсации воды создаются за счет движения расположенной в перегородке между смежными секциями эла­стичной диафрагмы 6, связанной штоком 7 с эксцентриковым приводом (диафрагма может располагаться в вертикальной или наклонной стенке корпуса машины). В отсадочной машине с подвижным решетом (см. рис. 35, г) пульсация воды создает­ся за счет вертикальных движений самого решета 2 с находя­щимся на нем разделяемым материалом



Вопрос 22

Обогащение в тяж. средах, достоинства и недостатки. Область применения. Виды и свойства сред.

Суспензия-взвесь тонкоизмельченного мат-ла в воде Обогащение п.и. в тяж.средах основано на разделении минеральной смеси по их плотности. Минералы меньшей плотности, чем плотность тяж.среды, всплывают в ней, а более тяж-ее –погружаются, вследствие чего происходит разделение на всплывший (легкий) и потонувший(тяжелый) продукт.

Устойчивость суспензии является одним из важнейших свойств, влияющих на точность разделения минеральных зерен в процессе обогащения. Под устойчивостью суспензии пони­мается ее способность сохранять постоянную плотность во вре­мени в различных по высоте слоях. Устойчивость суспензии определяется скоростью осаждения твердой фазы и зависит от крупности частиц утяжелителя, их плотности, объемного со­держания .утяжелителя в суспензии, ее температуры.

Повышение устойчивости суспензии достигается подбором утяжелителей определенного состава, отличающихся высокой степенью устойчивости; созданием восходящих или горизон­тальных потоков суспензии; механическим перемешиванием суспензии; добавлением в суспензию веществ-стабилизаторов, препятствующих осаждению частиц утяжелителя. Важно, чтобы в утяжелителе находилось небольшое количество мелких классов –40 мкн., т.к. это приводит к резкому увел. взкости

В качестве утяжелителя используется (магнетит ,ферросилиций- кварц, галенит)

Плотность суспензиине должно быть больше ½ плотности утяжелителя. При обогащении руд чаще применяется смесь ферросилиция с магнетитом, а при обогащении угля магнетит и кварцевый песок.

Для повышения устойчивости суспензии применяют

1. 
   добавление к утяжелителю небольшого кол-ва глины (1-2%)
   
2. 
   создание в ванне аппарата потоков суспензии различного направления
   
3. 
   Перемешивание суспензии (прим мешалки)
   
4. 
   подача сжатого воздуха
   
5. 
   применение диспергаторов, чтобы часть не коагулировали (не слипались)
   

Процесс очень сложный и дорогой т.к. необходимо осуществлять регенерацию суспензии.Предварительное обогащение руд в суспензиях позволяет выделить в отвальные хвосты от 25 до 80 % материала, что в 1,5-2 раза увел. Производит-ть О.Ф. при этом капитальные затраты окупаются в 1-1,5 г., а себестоимость переработки руды снижается на 25-30%.

Высокая точность и технологическая эффективность процесса позволяют обогащать в суспензиях отвальные хвосты и забалансовые руды, а также перерабатывать хвосты некоторых гравитационных фабрик.

Суспензионный процесс чаще всего используют на фабриках для переработки труднообогатимых п.и. кр-ю до 0,8(0,2)мм. Перспективно применение суспензионного метода обогащения для переработки окисленных крупно вкрапленных гидрогематит-мартитовых руд, россыпных руд и их смесей, а также крупнозернистых промежуточных продуктов промывочно-обогатительных фабрик и разубоженных руд шахтной добычи

В технологических схемах суспензионный процесс может выполнять функции как вспомогательный процесс, так и основных с выдачей готовой продукции.

Как вспомогательный процесс находит широкое применение в практике обогащения полиметаллических руд для удаления до 35% породы в начале техн-ой схемы.(О.Ф. Италии перерабатывающие полимет. Руды, Зыряновская ОФ)В качестве основного процесса применяют на углеюбогатительных, хромовых, марганцевых, железорудных и др. фабриках.

Наибольшее распространение получила схема с разделением исход­ного материала в первой стадии в суспензии низкой плотности, с последующим выделением из осевшей фракции промежуточного и тяжелого продуктов в суспензии высокой плотности.

Такая схема обогащения имеет преимущества:

-мелкие зерна плотностью, несколько большей, чем граничная, не попадут в легкий продукт;

-из процесса выводится основная масса легкого продукта;

-аппараты второй стадии обогащения менее нагружены, чем головные, вследствие чего возможно упрощение схемы фабрики, так как появляет­ся возможность объединения промежуточных продуктов нескольких се­параторов первой стадии.

Двухстадиальные схемы, в которых сначала разделение производится при более высокой, а затем при низкой плотности, применяют при большом выходе тяжелой фракции.

В практике встречаются следующие схемы обогащения: одностадиаль-ные с выделением двух продуктов, одностадиальные с выделением трех продуктов в трех продуктовых сепараторах, двухстадиальные с пере­чисткой тяжелого продукта, двухстадиальные с перечисткой легкого продукта.

Обогащение в суспензиях состоит из следующих операций: подготов­ка руды к обогащению, собственно обогащение в суспензиях, дренаж кондиционной суспензии и ее транспортировка, регенерация суспензии, автоматическое регулирование плотности.

Для обогащения более мелких классов крупности необходимо исп аппараты-тяжелосредные ГЦ, в которых разделение идет под действием центробежных сил.

«+»: самый эф процесс грав метода

«-»: сложный, дорогой, требует регенерации.

Обогащение в водных суспензиях. В зависимости от крупности утяжелителя, суспензии бывают:

• 
  грубодисперсные диаметр 1-3 мм.
  
• 
  Тонкодисперсные диаметр до 0,1 мм.(0,3мм)
  

- Коллоидные диаметр до 0,01мм.

Вопрос №23

Обогащение в шлюзах, конусных и винтовых сепараторах, Область применения, достоинства и недостатки.

Обогащение на шлюзах. Шлюзы бывают неподвижными и подвижными. Неподвижный шлюз представляет собой слабонаклонный прямоугольный желоб, длина которого значительно больше ширины. На дно шлюза укладывается специальное покрытие (шероховатый покров и трафареты) для создания шероховатости и удержания осевших на дно тяжелых зерен. Пульпа (при Ж: Т не менее 5:1) по­дается в верхнюю часть шлюза. В потоке воды, стекающем по шлюзу, происходит разделение частиц. Тяжелые зерна оседают на дно, а более легкие катятся по дну или движутся с потоком воды во взвешенном состоянии. На дне шлюза образуется дви­жущаяся «постель», в которой происходит расслаивание мате­риала по плотности. Тяжелые частицы концентрируются и- на­капливаются в гнездах трафаретов, осадок уплотняется, а легкие частицы смываются потоком воды и уносятся вместе с водой из шлюза в конце его.

Трафареты представляют собой уложенные на дне шлюза поперечные брусья или панцирные сетки с крупными отвер­стиями или полочки лестничного типа, наклоненные по ходу потока. Исходный материал на шлюз подают до тех пор, пока не заполняется ячейки трафаретов. После этого загрузку ма­териала прекращают, производят удаление осевшего тяжелого материала путем сполоска, и шлюз вновь включают в работу.

Типы шлюзов:Неподвижные гидравлические шлюзы.Применяются при переработке мат-ла без предворительной его дезинтеграции диаметром кусков до 300 мм. Сечение желобов от 0,5-1 м. Устанавливаются на естественном рельефе, или реже на подставках (уклон до15-20 град.).Для улавливания тонких частиц, хвосты основного шлюза делятся по крупности (класс +16(10)-0 мм, направляется на подшлюзы (шлюзы малого наполнения). Вообще это малоэффективные аппараты, они достраиваются с др. аппаратами. Шлюз металлический секционный(рис)1-4 звездочки,,2-цепи,3-секции шлюзов, закрепленные по всем цепям во всю длинуНедостаток: значительная масса, металлоемкость,«+»-механизированность,Барабанный шлюз(рис)Угол наклона 7-9 град. Самые тяж поднимаются наверх.Недостаток:грамозкие, имеют значительную массу. «+»Надежная конструкция, низкий расход энергии