Производительность тяжелосредных сепараторов и циклонов

Тяжелосредные циклоны

Тяжелосредные циклоны применя­ются для обогащения мелкозернистых руд крупностью 0,2-6 (4) мм и уг­лей крупностью 0,5 (0,2)-40 мм. Тяжелосредные циклоны бывают двухпродуктовыми (табл. 4.14) - односекционные (цилиндро-конические) и трехпродуктовыми (табл. 4.15) - двухсекционные, соединенные между собой переходными патрубками.

Таблица 4.14

Технические характеристики двухпродуктовых тяжелосредных циклонов

Параметры	ГТ-500	ГТ-630	ГТ-710
Производительность, т/ч
Внутренний диаметр, мм
Угол конусности, град.
Диаметр входного патрубка, мм	150x150	150x150	205x130
Диаметр разгрузочного патрубка, мм: верхнего нижнего	160; 180	130; 150; 180	270; 320 130; 150; 180
Пьезометрический напор питания на входе, м, не мнее	4,5	6,0	6,5
Расход суспензии, м3/ч
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота
Масса циклона, т	1,09	1,15	2,0

Таблица 4.15

Технические характеристики трехпродуктовых тяжелосредных циклонов

Параметры	ГТ-630/500	ГТ-710/500	ГТ-710/500-1
Производительность: по руде, т/ч по суспензии, м3/ч			до 100 до 350
Крупность обогащаемого материала, мм	0,5 (0,2)-25	0,5 (0,2)-40	0,5-40
Внутренний диаметр, мм: секция 1 секция 2

Продолжение табл. 4. 15

Угол конусности секции 2, град.
Размеры патрубка, мм: входного переходного	150x150 150x150	205x130 150x150	диаметр 250 диаметр 120
Диаметр патрубков, мм: сливного секции 1 сливного секции 2 нижней насадки	220;220 110;130; 150	270; 320 220; 240 110; 120; 130	240; 279 320 180; 220; 240 100; 130; 150
Пьезометрический напор питания на входе, м	6,0	6,5	6,5
Габаритные размеры, мм: длина ширина высота
Масса циклона, т	2,05	3,1	2,85

Вихревые тяжелосредные циклоны (табл. 4.16) применяются для обогащения руд крупностью —30 (50)+1 (0,5) мм. Циклон представляет собой разновидность обычных гидроциклонов, устанавливаемых кони­ческой частью вверх. Высота подачи не менее 4 м.

Таблица 4.16

Технические характеристики вихревых тяжелосредных циклонов

Параметры	Диаметр циклона, мм
Диаметр, мм: песковой насадки сливного патрубка	100; 125; 150 150; 165; 180	150; 180; 210 210; 230; 250
Высота: цилиндрической части, мм подачи суспензии, м	500 5-8	750 8-12
Угол конусности, град.
Размер входного отверстия, мм	60x140	110x240
Крупность руды, мм
Производительность*, т/ч: по руде по суспензии	25/40	55/95

*В числителе производительность по марганцевой руде, а в знаменателе но железной руде.

Производительность тяжелосредных сепараторов и циклонов зависит от характера и крупности обогащаемого сырья, габаритных размеров сепараторов и некоторых других факторов.

Производительность конусных сепараторов с аэролифтом и бара­банных сепараторов ориентировочно можно определить по формуле

(4.6)

где Q - производительность, т/ч;

К- эмпирический коэффициент (табл. 4.17);

D - диаметр барабана или конуса, м;

d - размер наибольших кусков в питании сепаратора, м;

Δ_р-плотность разделения, кг/м³.

Таблица 4.17

Значение коэффициента К для средней обогатимости полезного ископаемого в зависимости от характера материала в питании

Параметры	Тип сепаратора
барабанный	конусный
Выход в питании сепаратора более 50 %: легких фракций тяжелых фракций	0,25 0,40	0,22 0,35

Примечание. Для полезных ископаемых легкой обогатимости ко­эффициент К повышается на 20-25 %; для труднообогатимых - понижается на 25-30 %.

Производительность конусного сепаратора с породной камерой по концентрату можно определить по формуле

(4.7)

где Q _к " производительность сепаратора, т/ч;

φ _н- коэффициент использования несущего слоя, равен 0,7-0,8;

D - диаметр сепаратора, м;

h _н-высота несущего слоя, м;

θ _к- коэффициент разрыхления зерен концентрата (0,4-0,6);

δ _к- плотность зерен концентрата (1500 кг/м~);

и _к - скорость потока суспензии с концентратом, м/с;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

Вместимость породной камеры (V,м³) рассчитывается по формуле

(4.8)

где V - объем породной камеры, м³;

Q — производительность сепаратора по исходному продукту, г/ч;

γ _п- выход породы (принимается не менее 40 %);

t _ш -продолжительность одного цикла шлюзования (принимается 2,5 мин);

δ _п - насыпная масса породы (принимается 1500 кг/м³);

φ - коэффициент заполнения породной камеры (0,8).

Пропускная способность сепаратора по породе рассчитывается по

формуле

(4.9)

г дс Q_n -пропускная способность сепаратора, т/ч;

D ₁ - диаметр породной камеры, м;

θ_n - коэффициент разрыхления зерен породы (0,5);

δ _п - плотность зерен породы (2000), кг/м³;

n - показатель степени (2,5-3,8);

и - скорость осаждения в суспензии наименьшего легкого зерна поро­ды, м/с.

Производительность колесных сепараторов можно определить по формуле:

по всплывшему продукту:

(4.10)

где Q - производительность колесного сепаратора, т/ч;

B - ширина ванны сепаратора, м;

h - высота суспензии над кромкой разгрузочного лотка, м (принима­ется равной среднему значению крупности угля);

и - окружная скорость движения гребков, м/с;

θ - коэффициент разрыхления угля (0,5-0,6);

δ _B - плотность всплывшей фракции, кг/м³.

по осевшему продукту:

(4.11)

где V - вместимость одного ковша элеваторного колеса, м (принимает­ся 0,25 м³ для СКВ-20 и 0,5 м³ для СКВ-32);

п - частота вращения элеваторного колеса (2; 2,1), мин^-1;

Z - число ковшей в колесе (принимается 8);

К - коэффициент заполнения ковшей (0,5-0,6);

δ _п - насыпная плотность породы (1,5), т/м³.

Производительность двухпродуктовых сепараторов конусных, барабанных, колесных можно рассчитывать также по допустимой норме удельной нагрузки (q, т/ч∙м²):

(4.12)

где Q - производительность сепаратора, т/ч;

F- площадь зеркала суспензии в сепараторе, м².

Нормы удельных нагрузок приведены в табл.4.18

Таблица 4.18

Нормы удельных нагрузок (производительности) суспензионных двухпродуктовых сепараторов

Обогащаемый материал	Крупность питания, мм	Удельная производительность, т/ч-м2
по исходному продукту	по легкому продукту
Каменные угли средней обогатимости (содержание 10 % видимой породы)	300-13	22-28	20-25
Тоже	30-6	9-11	8-10
Каменные угли средней обо­гатимости (содержание 30 % видимой породы)	300-13	28-36	20-25
То же	30-6	11-14	8-10
Руды черных металлов	40-5	35-50	9-12
Руды цветных и редких металлов: средней обогатимости трудной обогатимости	40-5 (3) 40-5 (3)	13-20 5-10	9-12 4-7
Строительный щебень и гравий	50-5	25-13
Тоже	30-5	20-30	-
Флюоритовые руды	20-3	2-3	-
Алмазосодержащие руды	25-1,6	7-9	6-8