ТЕМА 4. Гравитационное обогащение минерального сырья
Гравитационное обогащение - это разделение двух или более минералов, отличающихся плотностью, размерами и формой, обусловленное их относительным перемещением под действием сил тяжести (или центробежных сил) и сил сопротивления.
Основным из перечисленных при разделении свойств минералов является плотность. В качестве среды для гравитацилнного обогащения при мокром обогащении используются вода, тяжелые жидкости и суспензии; при пневматическом - воздух.
Гравитационные методы обогащения могут применяться как самостоятельно, так и в сочетаниях с другими процессами обогащения (радиометрической, магнитной и электрической сепарациями, флотацией и др.). Они широко используются в практике переработки угля, руд цветных, черных и редких металлов, золотосодержащих россыпей и др. К гравитационным методам обогащения относятся следующие процессы: отсадка, обогащение в тяжелых средах (главным образом в минеральных суспензиях); обогащение на концентрационных столах, шлюзах, желобах, винтовых сепараторах; обогащение на струйных концентраторах; противоточная водная сепарация; пневматическое обогащение, а также промывка.
|
|
Отсадка является одним из наиболее распространенных методов обогащения полезных ископаемых. Область применения отсадки охватывает полезные ископаемые по плотности извлекаемых полезных компонентов от 1200 до 15600 кг/м3 и по крупности обогащаемого материала от 0,2 до 50 мм для руд и от 0,5 до 120 мм (иногда до 250 мм) для углей.
Отсадка - процесс разделения смеси минеральных зерен по плотности за счет разницы скоростей движения частиц в вертикальном пульсирующем потоке воды, проходящем через отсадочное решето машины. Слой материала, находящийся на отсадочном решете, называется естественной постелью.
В верхних слоях материала концентрируется легкий продукт, в нижних - тяжелый. При обогащении мелкозернистого материала (для руд менее 3-5 мм, для углей менее 6-13 мм) на решето отсадочной машины укладывается слой искусственной постели крупностью в 2-2,5 раза больше самого крупного зерна разделяемой смеси. В качестве искусственной постели используются свинцовая дробь, окатанные зерна галенита, магнетита, полевой шпат, керамические или резиновые кубики, шары и др. Плотность искусственной постели близка к плотности тяжелых фракций обогащаемого материала.
В практике обогащения различных полезных ископаемых применяются отсадочные машины, в которых колебания водной среды создаются: движениями поршня (поршневые отсадочные машины, в настоящее время серийно не выпускаются), диафрагмы (диафрагмовые отсадочные машины), решета (машины с подвижным решетом), машины с пульсирующей подачей сжатого воздуха (беспоршневые воздушно-золотниковые машины).
|
|
Поршневые отсадочные машины применяются для обогащения марганцевых, оловянных, вольфрамовых руд крупностью от 40 до 2 (3) мм, диафрагмовые отсадочные машины (с горизонтальным или вертикальным расположением диафрагмы) — для обогащения марганцевых, железных, оловянных и вольфрамовых руд, золотосодержащих россыпей, руд редких металлов крупностью от 15 (30) до 0,5 мм.
Отсадочные машины с подвижным решетом используются для обогащения марганцевых руд, реже железных, вольфрамовых и других руд крупностью от 40 до 3 (2) мм.
Беспоршневые воздушно-золотниковые отсадочные машины выпускаются для обогащения углей и антрацитов крупностью 100 (250) до 0,5 мм и бурожелезняковых, марганцевых, хромовых руд крупностью от 4 (60) до 0,2 мм.
Наибольшее применение при обогащении полезных ископаемых получили воздушно-пульсационные и диафрагмовые отсадочные машины. Отсадочные машины с подрешетными воздушными камерами имеют большую удельную производительность, высокую технологическую эффективность, низкие энерго- и металлоемкость. Широко используется автоматизация управления процессом отсадки с применением микропроцессорной техники.
Для создания колебаний воды наиболее прогрессивными являются воздухораспределительные устройства с клапанными пульсаторами, обеспечивающие изменение частоты колебаний и соотношение продолжительности элементов цикла в широких диапазонах.