Гидравлические классификаторы и их типы

Классификация - это процесс разделения материала по крупности в жидкости (или газе), основанный на различии скоро­стей падения в полях гравитационной силы (гравитационная классификация) или центробежной силы (центробежная класси­фикация) зерен различной крупности. В соответствии с исполь­зуемой средой (вода или воздух) классификация может быть гид­равлической или пневматической, наибольшее распространение получила гидравлическая классификация.

Скорость осаждения зерна в жидкости определяется плот­ностью, размером и формой зерна, а также плотностью и вязкостью жидкости. Например, скорость осаждения зерна в воде можно определить по следующим формулам: мелкого зерна (d < 0,01 см)

v = 5425d²(5 - 1); зерна среднего размера (d = 0,01^0,27 см)

v = 120d(5 - 1)^2/3; крупного зерна (d > 0,27 см )

v = 55 Vd (5-1) .

В этих формулах: v - скорость осаждения зерна, см/с; d - размер зерна, см; 5 - плотность зерна, г^м³.

Обычно при обогащении полезных ископаемых классификации подвергается продукт, содержащий частицы меньше 6 мм для руд и 13 мм для углей. Гидравлическую классификацию применяют для разделения по граничной крупности 40 мкм и более.

Основными классифицирующими аппаратами являются конусные классификаторы, спиральные классификаторы и гид­роциклоны.

Простейшими гидравлическими классификаторами являются автоматические конусы (рисунок …).

Рисунок … - Принцип действия классифицирующего конуса

На обогатительных фабриках их используют в отдельных случаях во вспомогательных операциях - для отделения песков от шламов при низкой эффективности клас­сификации или обезвоживании обесшламленного мелкозернисто­го материала, а также как буферные емкости. Разгрузка слива происходит самотеком через сливной порог, а песков - непрерыв­но через песковые насадки или с применением разного рода за­творов периодического действия.

У спирального классификатора (рисунок …) исходный матери­ал подается в нижнюю треть ванны. Мелкие частицы, у которых скорость падения низкая, удаляются со сливом через порог. Крупные частицы, чья скорость падения выше, оседают на дно и спиралью транспортируются в верхнюю часть ванны, где разгружаются через специальное отвер­стие. На дне аппарата образуется постель из осевших частиц, кото­рая предохраняет ванну от износа. Спиральные классификаторы бы­вают одно-и двухспиральные.

-

Рисунок … - Спиральный классификатор

1 - слив; 2 - пески; 3 - исходное питание

Гидроциклоны (рисунок …) - аппараты для классификации тон- коизмельченных материалов по гидравлической крупности в цен­тробежном поле, создаваемом в результате вращения пульпы. Их применяют также для обогащения мелко- и среднезернистых руд в тяжелых суспензиях.

Рисунок … - Гидроциклон

1 - сливной патрубок; 2 - сливная труба; 3 - питающая насадка; 4 - цилиндроконический сосуд; 5 - песковая насадка

Исходная пульпа подается в гидроциклон под давлением через питающую насадку, установленную тангенци­ально непосредственно под крыш­кой аппарата. Пески разгружаются через песковую насадку, а слив - через сливной патрубок, располо­женный в центре крышки и соеди­ненный со сливной трубой непосредственно или через сливную коробку. Движущихся деталей в гидроциклоне нет. Главной дей­ствующей в гидроциклоне силой является центробежная сила инерции, возникающая при вращении пульпы благодаря танген­циальной подаче питания. Под действием центробежной силы бо­лее крупные и более тяжелые частицы твердого отбрасываются к стенке корпуса гидроциклона, опускаются под действием силы тяжести вниз и разгружаются через песковую насадку. Более тон­кие и легкие частицы вытесняются к центру гидроциклона и вы­носятся в слив.

Гидроциклоны применяют в настоящее время в качестве классифицирующих аппаратов на подавляющем большинстве обогатительных фабрик.