Дренирование

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.