Страница 6 из 9
2.1.6. Отсадочная машина
Отсадочная машина (рис. 2.10), по легенде, была придумана случайно при проведении рутинного лабораторного анализа, рис. 2.8.
Это был лабораторный анализ по рассеву угля на ручном решете мокрым способом. При котором небольшая проба насыпается в решето и оно опускается в воду таким образом, чтобы вода покрыла материал, но была ниже бортиков самого решета. Совершая круговые движения кисточкой или рукой, лаборант создает завихрения воды и разрыхление материала, при котором частички размером мельче отверстий решета «тонут» сквозь него. Ошибка легендарного лаборанта заключалась в насыпании слишком большого количества материала, при котором затрудняющие зерна (рис. 1.15) блокируют отверстия ячеек решета.
Рис. 2.8. Расслоение частиц на решете при троекратном погружении.
Однако, если порода и уголь в мокром виде отличаются по цвету, то можно увидеть расслоение по плотности в таких условиях трижды погрузив материал в воду, как на рис. 2.8. Таким образом и был придуман процесс отсадки (мойки) угля.
Для создания разделительной среды в первом поколении отсадочных машин (механических) использовались: восходящий поток воды (подаппаратная вода) и качающееся решето (дека). Во втором поколении дека стала неподвижной и создание разделительной среды достигалось за счет колебания воды по принципу сообщающихся сосудов как показано на рис. 2.9.
Рис. 2.9. Схема создания пульсирующей среды гидравлической отсадочной машины.
В третьем поколении отсадочных машин создание пульсирующего водного потока происходит с помощью воздушных струй, что позволило в два раза уменьшить размеры.
Принцип работы следующий (рис. 2.10): частицы поступают в машину с транспортным потоком воды, где вступают во взаимодействие с водно-воздушно-вибрирующей средой, в которой и происходит разделение по плотности. Легкие частицы «всплывают» и переходят из отделения в отделение через «пороги» (подъёмные пластины) до попадания в сборник концентрата.
Рис. 2.10. Принцип работы гидравлической отсадочной машины.
Тяжелые частицы «тонут» и разгружаются через «постель» (слой самых тяжелых и крупных частиц, на рис. не показан) в случае отсадки с искусственной постелью (для создания искусственной постели применяют обычно полевой шпат) и с помощью вращающегося разгрузчика (напоминает шнек от мясорубки).
2.1.7. Винтовой сепаратор
Предназначен для крупнозернистых минералов (размером от 1 до 3 мм, неофициально называемых «крупнячёк»), работает аналогично обогатительному желобу, но с добавлением центробежной силы, рис. 2.11.
Рис. 2.11. Принцип работы винтового сепаратора.
Под действием которой легкие частицы выносятся к внешнему краю спирали, а более тяжелые остаются у внутреннего.
Разделенный по плотности поток материала на конце спирали рассекается пластиной делителя (может быть и двумя делителями). Тяжелые и легкие частицы попадают в соответствующие сборники.
Профиль сечения спирали у винтового сепаратора сложноизогнутый, а если профиль прямоугольного сечения – такой аппарат называется винтовым шлюзом. Шлюз широко применяется при обогащении антрацитов.
Конструктивно винтовые сепараторы и шлюзы обычно трехспиральные и объединены в батареи с общим питанием и сбором обогащенных продуктов.
Эффективность работы не высокая, однако, работают на оборотной воде любого качества, аппарат дешев, прост и надежен в эксплуатации.
2.1.8. Конусный сепаратор
Рис. 2.12. Принцип работы конусного сепаратора.
Предназначен для зернистых минералов работает аналогично обогатительному суживающемуся желобу. Внешне напоминает перевернутую вьетнамскую шляпку.
Конусный сепаратор (тарельчатый), показанный на рис. 2.12, работает следующим образом: материал подается по всему краю конуса (вьетнамской шляпки) тонким слоем (толщиной в диаметр одной – двух частиц), далее происходит сужение потока, при котором тяжелые частицы остаются на дне конуса, при этом выталкивая более лёгкие на верхний слой.
На перевернутой вершине конуса имеются две собирающие трубы, вложенные одна в другую. Тяжелые частицы падают с потоком воды во внешнюю трубу-сборник, а легкие выносятся потоком во внутреннюю.
Конусные сепараторы широко используются при обогащении россыпных месторождений металлов. Работают на оборотной воде любого качества, аппарат дешев, прост и надежен в эксплуатации, используется в батареях.
2.1.9. Гидросайзер
Предназначен для крупнозернистых минералов (размером от 0,5 до 3 мм), принцип работы показан на рис. 2.13. Если взять работающую душевую насадку и подвести ее под зеркало воды, таким образом, чтобы на водной поверхности образовались «холмики», то можно увидеть разделяющую гидроповерхность гидросайзера.
Гидросайзер работает также, как если бы на вышеописанную гидроповерхность сверху поступает сверху зернистый материал.
Тяжелые частицы пробивают восходящий поток воды и тонут, впоследствии шнеком уплотняемые и разгружаемые в устройство выпуска (четырехкамерное, последовательного действия). Легкие частицы не пробивают гидроповерхность и потоком воды выносятся за борт в сливной сборник. Гидроповерхность образуется с помощью сети сопел, подведенных под зеркало воды. Гидросайзер показывает высокую эффективность обогащения, однако требует только чистую воду и склонность к забиванию сопел.
Также отличается эффективностью только при работе с узкой крупностью исходного материала.
Рис. 2.13. Принцип работы гидросайзера.
2.1.10. Крутонаклонный сепаратор
Предназначен для мелкокусковых минералов, принцип работы схож с гидросайзером, за исключением того, что у последнего тяжелые частицы свободно тонут, а у крутонаклонного сепаратора скользят по наклоненной под крутым углом поверхности, рис. 2.14.
Рис. 2.14. Принцип действия крутонаклонного сепаратора.
Крутонаклонный сепаратор имеет ограниченное применение на мелкокусковых минаралах.
2.2. Магнитные методы
Применяются для полезных ископаемых, обладающих магнитными свойствами: железо, никель, марганец. Размеры частиц могут быть от тонких до крупнозернистых.
Магнитные методы подразделяются на сухие и мокрые способы обогащения. Сухие характерны для россыпных месторождений, мокрые – для вкрапленных, что объясняется необходимостью предварительного раскрытия полезного ископаемого.
2.2.1. Сухая магнитная сепарация
Принцип работы сухого магнитного сепаратора показан на рис. 2.15.
Рис. 2.15. Принцип действия сухой магнитной сепарации.
Исходный зернистый материал поступает из питателя на распределяющую вибрирующую пластину и распределяется по ней тонким слоем. Материал ссыпается по наклоненной к сепаратору пластине, навстречу вращающемуся электромагниту (барабан, ролик). Немагнитные частицы падают с пластины в сборник породы. А магнитные частицы подхватываются магнитным полем и переносятся через преграду делителя, попадая в сборник концентрата. Зазор между магнитным барабаном и частицами подбирается так, чтобы магнитные частицы отклонялись при падении, но не примагничивались к самому барабану.