Обогащение на концентрационных шлюзах и желобах
Обогащение на шлюзах. Стационарный шлюз представляет собой слабонаклонный прямоугольный неподвижный желоб, на дне которого укладываются специальные покрытия для создания необходимой турбулентности потока. Такие покрытия не только задерживают опустившиеся тяжелые зерна, но и, способствуя вихреобразованию, взмучивают движущуюся по дну шлюза постель, обеспечивая расслаивание материала по плотности.
Стационарные шлюзы (гидравлические, дражные и др.) используют для обогащения обычно неклассифицированных бедных материалов крупностью до 100 мм при переработке с высокой производительностью руд и песков россыпных месторождений редких и благородных металлов, минералы которых обладают гораздо более высокой плотностью δТ, чем минералы породы δЛ. Для эффективного обогащения на шлюзах необходимо, чтобы значение соотношения (δТ - 1)/(δл - 1) было больше 3,5; в этом случае шлюз характеризуется высокой степенью концентрации.
Технологические и конструктивные параметры шлюзов определяются в первую очередь максимальной крупностью dmax кусков в перерабатываемом материале. При увеличении ее с 6 до 100 мм скорость потока возрастает с 1,2—1,6 до 2,0—2,5 м/с, а разжижение пульпы (Ж : Т по объему) — с 8—10 до 16—20. Минимальная высота потока не превышает 1,3 dmax для самого крупного и 10 dmax для самого тонкого материала. Шлюзы глубокого наполнения (с высотой потока более 30-—40 мм) применяют для обогащения материала крупнее 20(16) мм; шлюзы мелкого наполнения (с высотой потока менее 30—40 мм) — для более мелкого материала. При крупном питании (dmax> 20(16) мм) и необходимости дополнительной дезинтеграции материала трафаретом в шлюзах служат деревянные торцы, камни или рельсы, укладываемые поперек потока; при средней крупности питания (dmax < 20(16) мм) — металлические и деревянные решетчатые конструкции с высотой поперечных планок 25— 55 мм и расстоянием между ними 25—150 мм. При обогащении мелких песков (-3 мм) и тонкоизмельченных руд применяют ворсистые покрытия из войлока, грубошерстного сукна, плюша, холста, рифленой резины и других мамериалов; пульпа на шлюзы в этом случае подается слоем 3—5 мм.
Производительность шлюзов с трафаретным покрытием составляет 0,4—1,5 м3/м2·ч, с ворсистым — от 0,1 до 0,3 м3/м2 · ч. Она может быть увеличена примерно в 2 раза за счет интенси фикации разрыхления материала потока вибрацией всего шлюза (при оборудовании его амортизаторами и вибраторами, например С-414).
Материал на шлюз подают непрерывно до тех пор, пока ячейки трафарета или покрытия не заполнятся тяжелыми зернами, после чего загрузку прекращают и производится сполоск шлюза, т. е. смыв концентрата со дна шлюза или с покрытия в отдельный приемник. Высокое извлечение частиц золота обеспечивается при крупности их более 0,2—0,3 мм, а зерен касситерита и вольфрама — если они крупнее 1 мм.
Подвижные механизированные шлюзы (рис. 4.13),: поворачивающиеся, опрокидывающиеся или с движущейся рабочей поверхностью, обеспечивают возможность сполоска концентрата без снятия улавливающего покрытия. Это позволяет сократить затраты труда, повысить за счет уменьшения времени на сполоск производительность шлюзов и за счет более частого сполоска эффективность их работы.
Рис. 4.13. Схемы шлюзов:
а — ленточного; б — цилиндрического вращающегося
Металлический подвижной шлюз (ШМС) и шлюз с подвижным резиновым покрытием (ШПРП), или ленточный шлюз (рис. 4.13, а), представляют собой слабонаклонную бесконечную цепь стационарных металлических шлюзов или коробчатую резиновую ленту, движущуюся навстречу загружаемому материалу. Легкая фракция смывается водой и разгружается у нижнего барабана, а тяжелая смывается с подвижной поверхности шлюза у верхнего барабана. Недостатками являются сложность конструкции и небольшая производительность шлюзов.
Барабанный концентратор или цилиндрический вращающийся шлюз (рис. 4.13, б) диаметром 800 мм и длиной 3600 мм имеет на внутренней поверхности резиновое покрытие 1 с на-рифлениями зубчатой формы высотой 2—4 мм и предназначен для улавливания зерен свободного золота в цикле измельчения из материала крупностью -5 мм при плотности пульпы 25—60 % твердого. Тяжелые мелкие зерна, захватываемые улавливающим рифленым покрытием, транспортируются вверх при вращении барабана (2—6 об/мин), где смываются верхним оросителем 3 в желоб для концентрата 2. Расслоению материалов в нижней части барабана способствует подача воды через боковой ороситель 4.
На шлюзах обогащаются неклассифицированные или имеющие широкий диапазон крупности бедные золото- и платиносодержащие, касситеритовые руды и пески россыпных месторождений. Материал крупностью —100+16 мм обогащается на шлюзах глубокого наполнения; крупностью -16+0 мм - на шлюзах малого наполнения (подшлюзках). Технические характеристики шлюзов приведены в табл. 4.21.
После заполнения ячеек трафаретов шлюза тяжелой фракцией подачу материала на шлюз прекращают и производят съем осевшего концентрата (сполоск шлюза). В зависимости от конструкции шлюза сполоск может быть ручным, механизированным и автоматизированным. На шлюзах с неподвижной рабочей поверхностью интервал между сполосками изменяется от нескольких часов до 10-15 дней. Разжижение пульпы в неподвижных гидравлических шлюзах достигает 25 и выше.
Таблица 4.21
Технические характеристики шлюзов
Параметры | Шлюзы | Подшлюзки |
Длина минимальная, м | 18-20 | |
Ширина, м | 0,37-0,8 | 0,7-1,0 |
Уклон на 1 м длины, мм | 100-110 | |
Высота трафаретов, мм | 50-55 | 25-30 |
Расстояние между планками трафаретов, мм | 90-150 | 25-30 |
Наполнение шлюза (глубина потока), мм | ||
Средняя скорость движения потока, м/с | 1,67 | 0,7 |
Общую ширину шлюзов В можно определить по формуле
(4.18)
где В - ширина шлюзов, м;
Q — объемная производительность, м /с;
и - скорость потока пульпы, м/с (при минимальной крупности 6-12 мм скорость 1,2-1,6 м/с, при 100 мм - 2-2,5 м/с);
d — минимальная высота потока пульпы, м.
Поток пульпы можно определить по формуле
h = аd, (4.19)
где а - коэффициент, зависящий от крупности материала (при максимальной крупности 6-12 мм а = 2-2,2; при крупности до 100 мм 0=1,2-1,3);
d — наибольший размер кусков, мм.
Расход пульпы определяется из соотношения
, (4.20)
где Q - расход пульпы, м3/с;
q - количество твердого, поступающего на шлюз, т/с;
δт — плотность твердого, т/м3;
К — разжиженность пульпы (Ж:Т) по объему (при крупности 6-12 мм Ж:Т = 8-10; при крупности 100-200 мм Ж:Т = 16-20).
Ширина одного шлюза практически колеблется от 0,4 до 1,5 м (чаще в пределах 0,6-0,8 м). Если ширина шлюза превышает указанные величины, то устанавливают несколько параллельно работающих шлюзов.
Минимальная длина шлюзов глубокого наполнения золотосодержащих песков составляет 20 м, шлюзов мелкого наполнения (подшлюзков) - 6м. Для оловосодержащих песков - соответственно 30 и 10 м. Отдельную группу представляют шлюзы с подвижной улавливающей поверхностью. Они делятся на три вида: с периодически поворачивающимися желобами; с подвесным резиновым покрытием и вибрационные.
Обогащение в желобах. Струйный или суживающийся желоб (рис. 4.14), имеющий плоское дно 3 и сходящиеся под некоторым углом боковые стенки 2, устанавливается с минимальным уклоном (15—20°), обеспечивающим прохождение подаваемой питателем 1 пульпы плотностью 50—60 % твердого по желобу без заиливания (со средней скоростью 0,3—1,0 м/с). Благодаря сужению желоба высота потока увеличивается от 1,5—2 мм у загрузочного конца до 7—8 мм у разгрузочного, а характер движения потока изменяется от ламинарного в начале желоба к турбулентному в конце его.
Рис. 4.14. Схема суживающегося желоба
При движении пульпы по желобу происходит расслоение материала по плотности и крупности. Основным процессом разделения частиц, вследствие высокого содержания твердого в питании, является сегрегация, которая дополняется процессом взмучивания частиц турбулентными вихрями, выносящими вверх из придонного слоя крупные легкие частицы и частицы малой гидравлической крупности. В результате взаимодействия этих процессов в нижних слоях (у дна желоба) концентрируются зерна тяжелых минералов, а в верхних слоях — зерна легких минералов. Пульпа сходит с желоба в виде веера 4, в котором плотность минеральных зерен возрастает сверху вниз. При помощи делительных перегородок или отсекателей 5 продукты различной плотности направляют в соответствующие приемники.
В моечных желобах, в отличие от шлюзов, осевший тяжелый продукт выделяется непрерывно через разгрузочную камеру. Ширина желоба колеблется от 300 до 800 мм, а производительность соответственно составляет от 40-60 до 135-160 т/ч. Расход воды на 1 т обогащаемого материала колеблется в пределах 2-4 м3. Моечные желоба в настоящее время на фабриках почти не применяют. Они заменены отсадочными машинами и шнековыми противоточными сепараторами.
Суживающие желоба применяются при обогащении песков, главным образом, россыпных месторождений. Их применяют также на некоторых железорудных обогатительных фабриках и фабриках, перерабатывающих коренные руды олова и редких металлов. Крупность обогащаемого материала -2,5+0,04 мм.
На суживающихся желобах получают, как правило, черновые концентраты. Наиболее распространенные размеры суживающихся желобов: длина 610-1200 мм; ширина у загрузочного конца 230 мм, у разгрузочного - 25 мм; угол наклона 15-20°. Исходная пульпа содержит м>-60 % твердого (по массе) или 25-30 % по объему.
Суживающиеся желоба отличаются простотой конструкции, отсутствием движущихся частей, высокой удельной производительностью.
Аппараты, конструкции которых основаны на использовании суживающихся желобов, разделяются на две группы.
1. Аппараты, состоящие из набора нескольких желобов в различных компоновочных вариантах - струйные концентраторы.
2. Аппараты, состоящие из одного или нескольких конусов, представляющие собой радиально установленные суживающиеся желоба, направленные узкой частью к центру — конусные сепараторы. Конусные сепараторы изготовляют одно-, двух-, трех- и шестидечными.
Технические характеристики струйных концентраторов и конусных сепараторов приводятся в табл. 4.22 и 4.23.
Таблица 4.22
Технические характеристики струйных концентраторов
Параметры | СКГ-2М | СКГМ-3М | |
для основной и перечистной концентрации | для перечистки хвостов | ||
Число желобов | |||
Размеры желобов, мм: длина ширина в приемной части шрина в разгрузочной части | |||
Число регулируемых щелей в тише желоба | |||
Общая площадь желобов, м2 | 3,24 | 5,47 | 5,47 |
Пределы регулирования угла наклона желоба, град. | 15-20 | 15-20 | 15-20 |
Содержание твердого в питании по массе), % | 40-60 | 50-60 | 50-60 |
Производительность, т/ч | 3-10 | 8-25 | 8-25 |
Мощность вибратора, кВт | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота |
Таблица 4.23
Технические характеристики конусных сепараторов
Параметры | Одноярусные | Двухъярусные | ||
СК2-М | СК-3 | СК2-2 | СКЗ-2 | |
Диаметр основания конуса, мм: верхнего среднего нижнего | - - | - - | - | |
Длина образующей, мм | ||||
Угол образующей конуса с горизонтальной плоскостью, град. | 14-20 | 14-20 | 14-20 | 14-20 |
Площадь рабочей поверхности, м2: одного конуса без клиньев общая | 2,95 - | 6,40 - | 2,90 5,70 | 6,0 11,88 |
Содержание в питании (по массе), % | 45-60 | 45-60 | 45-60 | 45-60 |
Производительность, т/ч | 20-40 | 40-80 | 25-45 | 45-90 |
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота | 3350 3100 3250 | |||
Масса сепаратора с конусами, т: чугунными из алюминиевого сплава из стеклопластика | 1,46 1,04 - | 2,5 1,5 - | 2,9 2,1 - | 5,0 3,2 - |
Параметры | Трехъярусные | Шестиярусные | ||
СК2-3 | СКЗ,6/3-6 | |||
Диаметр основания конуса, мм: верхнего среднего нижнего | 3000* | |||
Длина образующей, мм | 1350-1650 | |||
Угол образующей конуса с горизонтальной плоскостью, град. | 14-20 | 16-18 | ||
Площадь рабочей поверхности, м2: одного конуса без клиньев общая | 2,85 8,55 | 7-10,5 45,2 | ||
Содержание твердого в питании (по массе), % | 45-60 | 45-60 | ||
Производительность, т/ч | 20-40 | 80-120 | ||
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота | ||||
Масса сепаратора с конусами, т: чугунными из алюминиевого сплава из стеклопластика | 3,3 - - | - - 7,74 |
*Для второго, считая сверху, и всех последующих конусов площадь равна 7м2.
Удельную производительность струйных и конусных сепараторов (q, т/ч∙м ) можно определить по следующей эмпирической формуле:
(4.21)
где К - коэффициент, равный 10-14, меньшее значение относится к мелкому питанию, а большее - к крупному;
dср- средневзвешенный размер зерен в питании, мм;
δ1, δ2- плотности пустой породы и полезного минерала, т/м3.
Производительность сепараторов возрастает с увеличением крупности питания и разницы в плотностях разделяемых минералов. Общая производительность струйных и конусных сепараторов будет:
Q= qF, (4.22)
где Q - общая произвалительность сепаратора, т/ч; F-площадь сепаратора (сепараторов), м .
Дата добавления: 2016-01-26; просмотров: 1482;