Вопрос 22

Обогащение в тяж. средах, достоинства и недостатки. Область применения. Виды и свойства сред.

Суспензия-взвесь тонкоизмельченного мат-ла в воде Обогащение п.и. в тяж.средах основано на разделении минеральной смеси по их плотности. Минералы меньшей плотности, чем плотность тяж.среды, всплывают в ней, а более тяж-ее –погружаются, вследствие чего происходит разделение на всплывший (легкий) и потонувший(тяжелый) продукт.

Устойчивость суспензии является одним из важнейших свойств, влияющих на точность разделения минеральных зерен в процессе обогащения. Под устойчивостью суспензии пони­мается ее способность сохранять постоянную плотность во вре­мени в различных по высоте слоях. Устойчивость суспензии определяется скоростью осаждения твердой фазы и зависит от крупности частиц утяжелителя, их плотности, объемного со­держания .утяжелителя в суспензии, ее температуры.

Повышение устойчивости суспензии достигается подбором утяжелителей определенного состава, отличающихся высокойстепенью устойчивости; созданием восходящих или горизон­тальных потоков суспензии; механическим перемешиванием суспензии; добавлением в суспензию веществ-стабилизаторов,препятствующих осаждению частиц утяжелителя.Важно, чтобы в утяжелителе находилось небольшое количество мелких классов –40 мкн., т.к. это приводит к резкому увел. взкости

В качестве утяжелителя используется (магнетит ,ферросилиций- кварц, галенит)

Плотность суспензиине должно быть больше ½ плотности утяжелителя. При обогащении руд чаще применяется смесь ферросилиция с магнетитом, а при обогащении угля магнетит и кварцевый песок.

Для повышения устойчивости суспензии применяют

1. добавление к утяжелителю небольшого кол-ва глины (1-2%)

2. создание в ванне аппарата потоков суспензии различного направления

3. Перемешивание суспензии (прим мешалки)

4. подача сжатого воздуха

5. применение диспергаторов, чтобы часть не коагулировали (не слипались)

Процесс очень сложный и дорогой т.к. необходимо осуществлять регенерацию суспензии.Предварительное обогащение руд в суспензиях позволяет выделить в отвальные хвосты от 25 до 80 % материала, что в 1,5-2 раза увел. Производит-ть О.Ф. при этом капитальные затраты окупаются в 1-1,5 г., а себестоимость переработки руды снижается на 25-30%.

Высокая точность и технологическая эффективность процесса позволяют обогащать в суспензиях отвальные хвосты и забалансовые руды, а также перерабатывать хвосты некоторых гравитационных фабрик.

Суспензионный процесс чаще всего используют на фабриках для переработки труднообогатимых п.и. кр-ю до 0,8(0,2)мм.Перспективно применение суспензионного метода обогащения для переработки окисленных крупно вкрапленных гидрогематит-мартитовых руд, россыпных руд и их смесей, а также крупнозернистых промежуточных продуктов промывочно-обогатительных фабрик и разубоженных руд шахтной добычи

В технологических схемах суспензионный процесс может выполнять функции как вспомогательный процесс, так и основных с выдачей готовой продукции.

Как вспомогательный процесс находит широкое применение в практике обогащения полиметаллических руд для удаления до 35% породы в начале техн-ой схемы.(О.Ф. Италии перерабатывающие полимет. Руды, Зыряновская ОФ)В качестве основного процесса применяют на углеюбогатительных, хромовых, марганцевых, железорудных и др. фабриках.

Наибольшее распространение получила схема с разделением исход­ного материала в первой стадии в суспензии низкой плотности, с последующим выделением из осевшей фракции промежуточного и тяжелого продуктов в суспензии высокой плотности.

Такая схема обогащения имеет преимущества:

-мелкие зерна плотностью, несколько большей, чем граничная, не попадут в легкий продукт;

-из процесса выводится основная масса легкого продукта;

-аппараты второй стадии обогащения менее нагружены, чем головные, вследствие чего возможно упрощение схемы фабрики, так как появляет­ся возможность объединения промежуточных продуктов нескольких се­параторов первой стадии.

Двухстадиальные схемы, в которых сначала разделение производится при более высокой, а затем при низкой плотности, применяют при большом выходе тяжелой фракции.

В практике встречаются следующие схемы обогащения: одностадиаль-ные с выделением двух продуктов, одностадиальные с выделением трех продуктов в трех продуктовых сепараторах, двухстадиальные с пере­чисткой тяжелого продукта, двухстадиальные с перечисткой легкого продукта.

Обогащение в суспензиях состоит из следующих операций: подготов­ка руды к обогащению, собственно обогащение в суспензиях, дренаж кондиционной суспензии и ее транспортировка, регенерация суспензии, автоматическое регулирование плотности.

Для обогащения более мелких классов крупности необходимо исп аппараты-тяжелосредные ГЦ, в которых разделение идет под действием центробежных сил.

«+»: самый эф процесс грав метода

«-»: сложный, дорогой, требует регенерации.

Обогащение в водных суспензиях. В зависимости от крупности утяжелителя, суспензии бывают:

• грубодисперсные диаметр 1-3 мм.

• Тонкодисперсные диаметр до 0,1 мм.(0,3мм)

- Коллоидные диаметр до 0,01мм.

Вопрос №23

Обогащение в шлюзах, конусных и винтовых сепараторах, Область применения, достоинства и недостатки.

Обогащение на шлюзах. Шлюзы бывают неподвижными и подвижными. Неподвижный шлюз представляет собой слабонаклонный прямоугольный желоб, длина которого значительно больше ширины. На дно шлюза укладывается специальное покрытие (шероховатый покров и трафареты) для создания шероховатости и удержания осевших на дно тяжелых зерен. Пульпа (при Ж: Т не менее 5:1) по­дается в верхнюю часть шлюза. В потоке воды, стекающем по шлюзу, происходит разделение частиц. Тяжелые зерна оседают на дно, а более легкие катятся по дну или движутся с потоком воды во взвешенном состоянии. На дне шлюза образуется дви­жущаяся «постель», в которой происходит расслаивание мате­риала по плотности. Тяжелые частицы концентрируются и- на­капливаются в гнездах трафаретов, осадок уплотняется, а легкие частицы смываются потоком воды и уносятся вместе с водой из шлюза в конце его.

Трафареты представляют собой уложенные на дне шлюза поперечные брусья или панцирные сетки с крупными отвер­стиями или полочки лестничного типа, наклоненные по ходу потока. Исходный материал на шлюз подают до тех пор, пока не заполняется ячейки трафаретов. После этого загрузку ма­териала прекращают, производят удаление осевшего тяжелого материала путем сполоска, и шлюз вновь включают в работу.

Типы шлюзов:Неподвижные гидравлические шлюзы.Применяются при переработке мат-ла без предворительной его дезинтеграции диаметром кусков до 300 мм. Сечение желобов от 0,5-1 м. Устанавливаются на естественном рельефе, или реже на подставках (уклон до15-20 град.).Для улавливания тонких частиц, хвосты основного шлюза делятся по крупности (класс +16(10)-0 мм, направляется на подшлюзы (шлюзы малого наполнения). Вообще это малоэффективные аппараты, они достраиваются с др. аппаратами. Шлюз металлический секционный(рис)1-4 звездочки,,2-цепи,3-секции шлюзов, закрепленные по всем цепям во всю длинуНедостаток: значительная масса, металлоемкость,«+»-механизированность,Барабанный шлюз(рис)Угол наклона 7-9 град. Самые тяж поднимаются наверх.Недостаток:грамозкие, имеют значительную массу. «+»Надежная конструкция, низкий расход энергии