Страница 4 из 9
– значение эффективности в критических точках зависит от вида полезного ископаемого, данные на рис. 1.16 приведены для угля и антрацита.
Рис. 1.18. Зависимость эффективности грохочения от влажности материала.
1.4.1. Инерционный грохот
Наиболее распространенный грохот – инерционный, в котором вибрация решета происходит под действием одного или нескольких приводов. Для избегания ударов решето опирается на пружины или резиновые опоры.
Схема инерционного грохота показана на рис. 1.19. Материал падает на вибрирующую ситовую поверхность, частицы размерами меньше отверстий просеиваются в подрешетный продукт, а остальные попадают в надрешетный продукт.
Рис. 1.19. Принцип работы инерционного грохота.
По частоте колебания решета грохоты бывают: дорезонансные (рассев и обезвоживание крупных материалов), резонансные (вытеснены из употребления) и зарезонансные (высокочастотные, для рассева и обезвоживания мелких материалов).
Конструкции форм просеивающих поверхностей инерционных грохотов разнообразны. Основные наиболее часто встречающиеся формы приведена на рис 1.20.
Рис. 1.20. Основные формы грохотов.
1.4.2. Гидрогрохот
Принцип работы гидрогрохота основан на взаимодействии гидродинамических сил.
Прямолинейный гидрогрохот состоит (рис. 1.21) из разгонного устройства (гидроподготовки) и неподвижного решета, над которым закреплены под острым углом несколько рядов напорных сопел. Мощные струи воды в устройстве гидроподготовки разгоняют материал до скоростей от 4 до 9 м/с. На начальном этапе поток материала турбулентный и толстый, после он утончается и происходит явление сегрегации (отделения крупных кусков от мелких в слое материала под действием внешних сил). Таким образом подготовленный поток попадает на решето, где на него сверху действуют напорные струи из сопел, продавливая мелкие частицы в подрешетный продукт. Частицы, размером больше отверстий решета выносятся потоком в надрешетный продукт.
Существуют две основные конструкции гидрогрохотов: прямолинейные и конусные. Конусные отличаются формой решета, в виде усеченного конуса и «бубликообразным» кольцевым разгонным устройством.
Применяется для рассева крупных частиц.
Рис. 1.21. Принцип работы гидрогрохота.
1.4.3. Валковый грохот
Валковый грохот состоит (рис. 1.22) из параллельных вращающихся в одну сторону валков. Материал, попадая на валки перемещается вдоль них под воздействием их вращения. Частицы размером меньше зазора между валками проваливаются в подрешетный продукт. Остальные частицы перемещаются валками в надрешетный продукт.
Иногда на валки неподвижно закрепляют ряды стержней (пальцев) или звезд (похожих на шестерни) для разрыхления слипшегося материала (звездочный грохот).
Если на валки закрепить вместо пальцев ножи – получается конструкция для измельчения материалов низкой прочности, к примеру, целлюлозы.
Существуют конструкции валковых грохотов, в которых каждый вал для улучшения эффективности работы совершает вибрации.
Рис. 1.22. Принцип работы валкового грохота.
1.5. Шихтование
Подготовительный процесс, улучшающий качество конечных продуктов. Заключается в пропорциональном смешивании поступающих исходных материалов с разными характеристиками в целях получения однородного питания фабрики.
Рис. 1.23. Шихтование.
Для производств большой мощности характерно наличие системы бункеров (силосов) для хранения и шихтования материалов (рис. 1.23). Каждый бункер имеет питатель, способный отгружать материал с разной производительностью. Задавая нужные значения, получают однородный материал (шихту).
В случае отсутствия бункеров используют следующие приёмы:
– «Пирог» – когда полезные ископаемые по некоторой площади распределяют горизонтальными слоями, а после выбирают с одного края, получая, таким образом, однородный материал.
– «Шихтующий ковш» – бульдозер берет некоторое количество материала из одного штабеля (кучи) а потом пропорционально из другого штабеля, а при необходимости и из третьего. Например, нужно смешать материал в пропорции 1 к 2, тогда бульдозер берет 1 ковш из первого и 2 ковша из второго штабеля.
– «Шихтовка с вагона» – каждый вагон с материалом, прибывающий на фабрику, имеет паспорт, в котором содержатся характеристики сырья. Выстраивая очередность разгрузки вагонов, получают однородный материал.
1.6. Обдирка
Рассмотрим процесс отделения налипших частиц одного минерала от частиц другого. Обычно полезное ископаемое в таком случае представлено в виде россыпи, причем крупность может измеряться в миллиметрах, а может и в микронах.
В первом случае примером могут быть руды с глинистыми или известняковыми примесями. Во втором – графит, налипающий на частицы кварца.
Вариант обдирочной машины для вышеизложенных случаев на примере графита с игольчатыми частицами показана на рис 1.24. Исходный минерал поступает в емкость машины с потоком воды. Роторная мешалка создает турбулентный поток воды, смывающий налипшие частицы, а также под действием которого, частицы трутся друг о друга, очищая поверхности.
Более крупные, а значит тяжелые, отмываемые частицы разгружаются в один сборник, а мелкие отмытые выносятся потоком воды через порог (как на рис. 1.20 или через решето вниз) в другой сборник.
Рис 1.24. Обдирочная машина для игольчатого графита.
Рассмотрим процесс удаления «корки» или «шубы» минерала, образованным его же окисленным (ржавым) поверхностным слоем, рис 1.25.
Наиболее характерны для этого случая марганец или железные окисленные руды, являющиеся минералами с сильными магнитными свойствами. Данные полезные ископаемые отличаются крупными (кусковыми) частицами. Однако их поверхностный окисленный слой отличается слабыми магнитными свойствами и также прочностью, значительно меньшей, чем у целевых минералов. Поэтому «шуба» мешает дальнейшему обогащению, но так как в минерале нет значительного числа породных вкраплений, дробление не является решением.
Рис 1.25. Процесс удаления «шубы» минерала.
Частицы полезного ископаемого, попадающие в обдирочную машину (рис. 1.25) подвергаются интенсивной вибрации на решете в потоке воды. Отверстия в решете (деке) делаются меньше размеров частиц целевого минерала.
Вибрационное воздействие заставляет частицы тереться друг о друга, разрушая «шубы». Целевые отмытые частицы переходят по деке и разгружаются через порог. Частицы разрушенных «шуб» тонут и через решето собираются в сборник.
Глава 2 Процессы обогащения
В процессах обогащения полезных ископаемых происходит изменение качества продукта. Технологический параметр «качество» может выражаться процентом содержания полезного ископаемого («бета» β) или зольностью, т. е. процентом содержания породы («Ad» или просто «А», с англ. зольность остаточная после сжигания). Для оценки качества угля, антрацита, торфа и графита используют А, для всех остальных – β.