Назначение и общая характеристика процессов и продуктов обезвоживания
Обезвоживание продуктов обогащения
Тема 9. Вспомогательные процессы и аппараты
Обезвоживанием называется разделение твердой и жидкой фаз. Ему могут подвергаться не только конечные, но и промежуточные продукты обогащения, осуществляемого обычно в водной среде. Причинами обезвоживания являются: необходимость снижения затрат на транспортирование продуктов обогащения (концентратов); переход от мокрых процессов обогащения к сухим или к операциям, требующим меньшей разжиженности пульпы; необходимость организации на фабрике полного водооборота с целью снижения себестоимости продукции и охраны окружающей среды.
Для обезвоживания крупнозернистого и кускового материала достаточно операции дренирования, при которой избыток воды удаляется самотеком. Из тонкозернистого материала вода удаляется значительно труднее и для его обезвоживания обычно требуется несколько последовательных операций: сгущение или центрифугирование (до влажности 30—50 %) путем осаждения частиц под действием силы тяжести или центробежных сил; фильтрование (до влажности 10—15 %) путем отделения твердых частиц от жидкости пропусканием пульпы через пористые перегородки; сушка (до влажности 0,5—5,0 %) для удаления влаги под действием температуры.
|
|
В зависимости от содержания влаги различают продукты обогащения и обезвоживания: мокрые, из которых вода (свободная, гравитационная) может свободно стекать под действием сил тяжести; влажные, содержащие капиллярную и пленочную воду, удерживаемую между минеральными частица ми; воздушно-сухие, содержащие гигроскопическую влагу, удерживаемую поверхностью частиц, и сухие, содержащие только кристаллизационную влагу.
Дренирование представляет собой процесс естественной фильтрации жидкости через промежутки между твердыми частицами или кусками под действием силы тяжести. Оно используется для обезвоживания кускового и крупнозернистого материала в штабелях, бункерах, обезвоживающих элеваторах, механических классификаторах и на грохотах.
Обезвоживание в штабелях крупнокускового материала (до 150—200 мм) с нижним пределом крупности 0,1—1 мм производится на дренажных складах, представляющих собой железобетонные сооружения большой вместимости с наклонным дном, в котором проложены дренажные канавы для отвода воды. Время обезвоживания мелкого материала (например, железного концентрата) достигает 24 ч после предварительного его сгущения в отстойниках.
Обезвоживание в бункерах обычно прямоугольной формы с пирамидальной нижней частью, оборудованной специальными затворами-выпусками с перфорированными отверстиями для стока воды, используется главным образом на углеобогатительных фабриках для удаления воды из углей крупнее 0,6 мм.
|
|
Обезвоживанию в элеваторах с дырчатыми ковшами подвергается материал крупнее 2 мм в процессе его транспортирования из обогатительных аппаратов или отстойников. Чтобы предотвратить попадание воды из верхнего ковша в нижний и получить материал влажностью не более 25—30 %, элеватор устанавливают под углом 60—70 % к горизонту.
Обезвоживание продуктов в механических (реечных и спиральных) классификаторах происходит при их транспортировании по днищу классификатора. Влажность средне- и мелкозернистых железных концентратов и продуктов обогащения марганцевых руд после обезвоживания составляет 15—25 %.
Обезвоживанию на грохотах может подвергаться материал широкого диапазона крупности (от 0,35 до 300 мм и более). Наиболее широко используются вибрационные, самобалансные, резонансные и дуговые грохоты с щелевидными ситами. Встряхивание и перемещение материала по грохоту значительно интенсифицируют процесс дренирования воды.