Збагачення за пружністюЦей процес оснований на відмінності в пружності компонентів, що розділяються, які взаємодіють з робочою поверхнею сепаратора (плитою), що має постійні властивості. Процес здійснюється в повітряному середовищі і пояснюється класичною теорією удару. - Виділяють наступні фази процесу: - рух частинки до плити; - удар частинки об плиту і зiм'яття частинки та плити при ударі; - відновлення форми частинки і плити і надання кінетичної енергії частинці; - рух частинки від плити. 29. РАДІОМЕТРИЧНІ МЕТОДИ ЗБАГАЧЕННЯ. Радіометричне ЗБАГАЧЕННЯ корисних копалин (а. radiation separation; н. Radiometrische Aufbereitung; ф. Enrichissement radiomйtrique; і. Preparaciyn radiomйtrica, enriquecemiento radiomйtriсо) - засновано на природній (природною) радіоактивності руд. Умовно до радіометричного збагачення відносять і методи, засновані на взаємодії будь-якого виду випромінювань з речовиною гірських порід і руд, від фотонів і ядерних частинок (гамма-та рентгенівські кванти, нейтрони тощо) до світлового, інфрачервоного випромінювання і радіохвиль. До радіометричного збагачення відносять: радіометричні методи (звані в збагаченні авторадіометріческімі), засновані на вимірі природної радіоактивності гірських порід і руд; гамма-методи (метод розсіяного гамма-випромінювання, або гамма-гамма-метод, гамма-електронний метод, або емісійний; гамма -нейтронний метод, або фотонейтронний; метод ядерного гамма-резонансу, а також рентгенорадіометріческій метод, якщо первинним є фотонное або гамма-випромінювання), засновані на взаємодії гамма-чи рентгенівських квантів або атомів елементів, що входять до складу гірських порід і руд; нейтронні методи (нейтронно-абсорбційний, нейтронно-резонансний, нейтронний гамма-метод і нейтронно-активаційний метод), засновані на ефектах взаємодії нейтронного випромінювання з ядрами елементів, що складають гірські породи і руди; методи, засновані на взаємодії нерадіоактивних випромінювань з мінералами і гірськими породами, у т.ч. фотометричні, радіохвильові, радіорезонансние (у цю групу умовно входять люмінесцентний і рентгенолюмінесцентний методи). Методи радіометричного збагачення використовуються на гірничих підприємствах: на стадії детальної та експлуатаційної розвідки родовищ для технологічного картування руд; оконтурювання рудних тіл; оцінки вмісту в них корисних компонентів з метою одержання вихідних даних до підрахунку запасів і управління процесом виїмки руди з надр; на стадії вибухової відбійки для попередньої концентрації корисних копалин за допомогою уточнення контурів вибуху і порядку проведення робіт; для попереднього сортування товарних руд в навалі, транспортних ємностях (вагони, самоскиди, вагонетки) та потічках (стрічки конвеєра) після великого і середнього дроблення; для покусковой сепарації руд після середнього та дрібного дроблення; для контролю технологічного процесу на збагачувальних фабриках за допомогою експрес-аналізу вихідної сировини та продуктів збагачення (хвости, харчування, концентрати, промпродукту і т.д.).
30. СПЕЦІАЛЬНІ ПРОЦЕСИ ЗБАГАЧЕННЯ: ЗНЕСОЛЕННЯ ВУГІЛЛЯ. Знесолення вугілля (рос. обессоливание угля, англ. desalting of salty coal, нім. Entsalzung f der Salzkohle f) – процес або група процесів, спрямованих на зменшення вмісту солей, в першу чергу NaCl та KCl у солоному вугіллі, які при спалюванні обумовлюють активну корозію робочих частин котлоагрегату та шкідливі викиди. Роботи з розробки процесів знесолення, облагороджування та використання вугілля солоного ведуться у ряді країн. Вітчизняні технології базуються на водній промивці вугілля до кондиційного вмісту солей (за Na2O до 0,3-0,4% на суху масу вугілля), зокрема в процесі гідротранспортування та у поєднанні з технологією масляної агрегації. Крім того, розроблена і апробована схема комплексного використання солоного вугілля, яка включає вилучення солей гумінових кислот, газифікацію ентгумінованого вугілля діоксидом вуглецю. Всі роботи знаходяться на стадії лабораторних, стендових або пілотних (полігонних) досліджень. В Україні проблему знесолення та облагороджування солоного вугілля вивчали Інститут мінеральних ресурсів, Інститут органічної хімії та вуглехімії НАНУ, Інститут проблем енергозбереження НАНУ, Дніпропетровський хіміко-технологічний університет, Донецький державний технічний університет, НВО “Гаймек”. 31. ЗНЕСІРЧЕННЯ ВУГІЛЛЯ. СПОСОБИ ЗНЕСІРЧЕННЯ. ОСНОВНІ ФАКТОРИ, ЩО ВИЗНАЧАЮТЬ ЕФЕКТИВНІСТЬ ПРОЦЕСУ ЗНЕСІРЧЕННЯ. Знесірчення вугілля (рос. обессеривание угля, англ. coal desulfuration, coal desulphurization; нім. Kohleentschwefelung f) – процес або група процесів, спрямованих на зменшення вмісту сірки у вугіллі. Ефективність З.в. визначається складом і розподілом сполук сірки. У вугіллі присутні неорганічна (в осн. дисульфіди заліза - пірит, марказит, з невеликою к-стю сульфатів), іноді елементарна сірка і органічні сполуки. Вугілля класи-фікують в залежності від вмісту загальної сірки на низькосірчисте (до 1,5%), середньосірчисте (1,5-2,5%), сірчисте (2,5-4%) і високосірчисте (понад 4%).
При вмісті сірки в межах цих груп співвідношення між неорганіч. і органіч. сіркою приблизно постійні для вугілля одного родовища. У малосірчистому вугіллі переважає сірка органічна. При термообробці вугілля сірка розподіляється між твердими (рідкими) і газоподібними продуктами. При газифікації і спаленні вугілля осн. к-ть сірки переходить в газоподібні сполуки. Напівкоксування і коксування характеризуються меншим ступенем видалення сірки у вигляді газоподібних продуктів (до 35-45% від початкової к-сті). Для З.в. застосовують гравітаційне, магнітне, електричне збагачення та фіз.-хім. і біол. методи (флотацію, масляну аґломерацію, бактерійне вилуговування), а також поєднання цих методів. Фіз. методи забезпечують зниження вмісту сірки на 10-60% в концентратах, переважно за рахунок видалення піритної сірки. Хім. методи, основані на дії окиснюючих і рідше відновних аґентів. Вони переводять сірку в газоподібні або розчинні у воді продукти. 32. ПОНЯТТЯ ПРО ХІМІЧНІ МЕТОДИ ЗБАГАЧЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН. ОСНОВНІ ПРОЦЕСИ, ВИЛУГОВУВАННЯ. Хімічні методи збагачення корисних копалин – це процес розділення породи від корисного компонента за рахунок їх відмінностей у хімічній будові. Вилуговування – у найбільш загальному розумінні – переведення у розчин, як правило водний, одного або декількох компонентів твердого матеріалу. Під В. розуміють: 1) Процес вимивання водою розчинних солей з мінералів. Напр., В. окремих різновидів сірки з вугілля, знесолення вугілля тощо. 2) Процес виносу лужних і лужноземельних металів з кристалічної ґратки мінералів: наприклад, із слюд внаслідок вилуговування утворюються гідрослюдисті мінерали. 3) Операція гідрометалургійного процесу. В. піддають руди і продукти їх збагачення (концентрати,промпродукти, хвости), продукти пірометалургійного переділу (огарки, штейни, анодні шлами, а також відходи обробки металів і сплавів). В. широко використовують у виробн. урану, золота, міді,цинку, молібдену, вольфраму, алюмінію і ін. Процес В. складається з трьох стадій: підведення реаґуючих речовин до твердої поверхні; хім. реакція; відведення розчинених продуктів реакції до розчину. Частіше за все В. протікає в дифузійній області, тобто швидкість процесу контролюють перша і третя стадії. Однак можливий також кінетичний режим, при якому найповільнішою стадією є хім. реакція, а також змішаний дифузійно-кінетичний режим. В. прискорюється при зменшенні розміру частинок матеріалу, збільшенні температури (особливо при кінетич. режимі), а в дифузійній області - при збільшенні інтенсивності перемішування. В. здійснюють різними способами в залежності від природи, складу і стану матеріалу, що піддається обробці. Напр., В. золотих, уранових і сульфідних концентратів проводять при перемішуванні пульпи. В. міді з окиснених руд, алюмінатів зі спечених бокситів та ін. пористих і зернистих матеріалів, не схильних до злежування, проводять просочуванням розчинника через нерухомий шар твердого матеріалу - т.зв. перколяція. В. може бути поєднане з механо-хімічним, ультразвуковим, біологічним та термічним впливом на матеріал. 33. ПРОЦЕСИ ЗГУЩЕННЯ, ФЛОКУЛЯЦІЯ ШЛАМІВ. Згущення - процес виділення частини рідкої фази з обводнених тонкозернистих продуктів (пульп, суспензій) під дією сил тяжіння, відцентрових сил, магнітного поля з метою отримання згущеного продукту (осаду) і якомога чистішої рідкої фази (зливу). На збагачувальних фабриках згущення – операція підготовки шламів з метою надання їм необхідної густини перед подальшою обробкою (збагаченням, зневодненням), а також отримання обігової води. Процес згущення здійснюється в різних відстійниках, радіальних і циліндроконічних згущувачах, осаджувальних центрифугах і гідроциклонах. Згущувачі на збагачувальних фабриках призначені для згущення різних пульп, що містять тверді частинки малої крупності (шлами). Крім того, внаслідок згущення пульп здійснюється прояснення оборотної (обігової) води, що дозволяє зменшити забір свіжої води із зовнішніх джерел водопостачання і запобігти забрудненню рік та водойм. Швидкість осадження частинок у згущувачах дуже мала, тому що розміри частинок в основному не перевищують 0,5 мм. Для інтенсифікації процесу згущення у пульпу добавляють спеціальні реаґенти – коагулянти і флокулянти (вапно, луги, сірчану кислоту, крохмаль, алюмінат натрію, поліакриламід, поліоксиетілен та ін.). Реаґенти сприяють злипанню дрібніших частинок у крупні аґреґати, що швидко осаджуються. Найбільше розповсюдження в практиці збагачення корисних копалин одержав поліакриламід (ПАА) – високомолекулярний водорозчинний полімер з такою структурною формулою:
Відповідно до отриманого результату приймають стандартний згущувач з діаметром, близьким до розрахункового. Ефективність процесу згущення залежить від мінерального і ґранулометричного складу твердої фази, густини і форми частинок, вмісту твердого у вихідній пульпі і згущеному продукті, в’язкості, показника рН і температури пульпи, а також від конструктивних особливостей згущувальних апаратів. 34. ПРОЦЕСИ ЗГУЩЕННЯ. РАДІАЛЬНІ І ПІРАМІДАЛЬНІ ЗГУЩУВАЧІ. Згущувач радіальний - апарат для згущення шламу під дією гравітаційної сили. Має форму чаші циліндричної форми з конічним дном. Пульпа, яка згущується, завантажується через центральний стакан і переміщається у радіальному напрямку (звідси назва «радіальний») до зливного кільцевого порога. Шлам, який осідає при цьому, за допомогою граблин (граблищ), що обертаються навколо вертикальної осі, пересувається до центрального випускного отвору. Розрізняють З.р. з центральним та периферійним приводом. Чаша згущувача виготовляється з металу або залізобетону. Найбільше поширення на вуглезбагачувальних фабриках дістали З.р. діаметром 25 і 30 м з периферійним приводом. 35. СОРТУВАННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН. РАДІОМЕТРИЧНІ МЕТОДИ. Сортування корисних копалин основане на відмінності в кольорі, блиску, природній і наведеній радіоактивності мінералів, які розділяють. Механізоване (радіометричні методи збагачення). Сьогодні поширення отримало механізоване сортування. У його створенні активну участь прийняли вітчизняні вчені. М.Е.Богословський у 30-і роки запропонував використати явище люмінесценції алмазів і створив радіометричний сепаратор для збагачення руд, що вміщують алмази. У 40-і роки З.В.Волкова створила сепаратор для збагачення природно-радіоактивних руд. У 50-60-і роки А.П.Черновим, Г.М.Малаховим впроваджено гамма-абсорбцiйний метод збагачення залізняку Кривбасу. Б.Г.Егіазаровим впроваджено рентгенорадiометричний метод збагачення руд кольорових металів і т.д. 36. ЗАКЛЮЧНІ ПРОЦЕСИ ЗБАГАЧЕННЯ: ВИЗНАЧЕННЯ, ПЕРЕЛІК І ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА. Заключні операції в схемах переробки корисних копалин призначені, як правило, для зниження їхньої вологості до кондиційної, а також для регенерації оборотних вод збагачувальної фабрики. Основні процеси — згущення пульпи, зневоднення і сушка продуктів збагачення. Вибір методу зневоднення залежить від характеристики матеріалу, що зневоднюється (початкової вологості, ґранулометричного і мінералогічного складів) і вимог до кінцевої вологості. Часто необхідної кінцевої вологості важко досягти за одну стадію, тому на практиці для деяких продуктів збагачення використовують операції зневоднення різними методами в декілька стадій. Для зневоднення продуктів збагачення використовують методи дренування (грохоти, елеватори), центрифугування (фільтруючі, відсаджувальні і комбіновані центрифуги), згущення (згущувачі, гідроциклони), фільтрування (вакуум-фільтри, фільтр-преси) і термічного сушіння. Механічні способи зневоднення (згущення, фільтрування, центрифугування) не дозволяють довести вміст вологи в дрібних і тонких продуктах збагачення до кондиційних рівнів, тому кінцевою стадією зневоднення цих продуктів звичайно є сушка. Термічною сушкою називається операція зневоднення вологих продуктів випаровуванням з них вологи у навколишнє повітряне середовище при їх нагріванні. Крім технологічних процесів, для нормального функціонування збагачувальної фабрики повинні бути передбачені процеси виробничого обслуговування: внутрішньоцеховий транспорт корисної копалини і продуктів її переробки, постачання фабрики водою, електроенергією, теплом, технологічний контроль якості сировини і продуктів переробки. 37. ПРОЦЕСИ ЗНЕВОДНЕННЯ ПРОДУКТІВ ЗБАГАЧЕННЯ: ДРЕНУВАННЯ, ЦЕНТРИФУГУВАННЯ, ФІЛЬТРАЦІЯ, ЗНЕВОДНЕННЯ НА ГРОХОТАХ. ВИЗНАЧЕННЯ І ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ. Корисні копалини у більшості випадків збагачують у водному або у важкому середовищі, тому продукти збагачення містять воду в кількості від 30 до 90%. Для подальшої металургійної, хімічної переробки або транспортування таких продуктів вода з них повинна бути видалена одним з процесів зневоднення. Дренування – процес видалення гравітаційної вологи з обводнених і мокрих грудкових і крупнозернистих продуктів шляхом природного просочування рідини через шар матеріалу або перфоровану перегородку під дією сил ваги. Перегородкою, що використовується для дренування, може бути решето, сито, перфорований лист, шар щебеню, піску, булижнику і т.п. Дренування здійснюється на дренажних складах, зневоднювальних бункерах, елеваторах і грохотах. Зневоднення на дренажних складах застосовується для матеріалів крупністю до 200 мм. Вода фільтрується по проміжках між зернами матеріалу. Центрифугування – процес зневоднення дрібних мокрих продуктів і розділення суспензій на рідку і тверду фази під дією відцентрових сил. Машини для здійснення таких операцій називаються центрифугами, які підрозділяються на фільтруючі, осаджувальні і комбіновані (осаджувально-фільтруючі). Фільтруючі центрифуги застосовуються в другій стадії зневоднення вугільних концентратів і промпродуктов крупністю 0,5 – 13 мм після їхнього попереднього зневоднення на вібраційних, конічних і дугових грохотах або в багер-зумпфах та елеваторах. Вібраційні центрифуги застосовуються для зневоднення дрібного концентрату (промпродукту) з вмістом не більше 10 % класу 0-0,5 мм. Центрифуги осаджувальні шнекові застосовуються для зневоднення тонких незбагачених шламів, флотаційних концентратів і, в окремих випадках, відходів флотації. Фільтруванням називається операція зневоднення дрібнозернистих пульп, що базується на примусовому виділенні з них води через пористу перегородку. Тверді частинки, що затримуються перегородкою, називаються кеком, або осадом, а вода, що пройшла через перегородку, – фільтратом. Як фільтруючі перегородки використовують різні спеціальні тканини: бавовняні, вовняні, капронові, нейлонові та інші, а також металеві сітки з отворами 0,15 – 0,25 мм. Фільтрація, звичайно, – друга стадія зневоднення. На грохотах зневоднюють матеріали різної крупності, а також шлами. Для цього використовуються грохоти різних конструкцій з рухомою і нерухомою поверхнею (ГІСЛ, ГК, СДО). Процес відділення води відбувається при проходженні матеріалу по ситу. При цьому на рухомих грохотах матеріал безперервно струшується і розпушується, тому процес зневоднення на них проходить інтенсивніше, ніж на нерухомих.
38. ЗНЕВОДНЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН ДРЕНУВАННЯМ І НА ЗНЕВОДНЮЮЧИХ ГРОХОТАХ Зневодненням називають процес видалення води з корисної копалини або з продукту збагачення. Розрізняють процеси механічного і термічного зневоднення. До механічного зневоднення відносять: дренування, центрифугування, згущення і фільтрування, спеціальні методи (зрив водної плівки тощо), до термічного – сушку. Дренування – процес видалення гравітаційної вологи з обводнених і мокрих грудкових і крупнозернистих продуктів шляхом природного просочування рідини через шар матеріалу або перфоровану перегородку під дією сил ваги. Перегородкою, що використовується для дренування, може бути решето, сито, перфорований лист, шар щебеню, піску, булижнику і т.п. Дренування здійснюється на дренажних складах, зневоднювальних бункерах, елеваторах і грохотах. Зневоднення на дренажних складах застосовується для матеріалів крупністю до 200 мм. Вода фільтрується по проміжках між зернами матеріалу. Зневоднення у бункерах застосовується для крупнозернистих продуктів, з яких попередньо видалена основна маса води на ситах, грохотах і елеваторах. Зневоднювальні елеватори застосовують у першій стадії зневоднення грудкових і зернистих продуктів. Зневоднення матеріалу відбувається при транспортуванні його з класифікаторів, багер-зумпфів, відсаджувальних машин, шлюзів, шнекових сепараторів. На грохотах (п. 2.1) зневоднюють матеріали різної крупності, а також шлами. Для цього використовуються грохоти різних конструкцій з рухомою і нерухомою поверхнею (ГІСЛ, ГК, СДО). Процес відділення води відбувається при проходженні матеріалу по ситу. При цьому на рухомих грохотах матеріал безперервно струшується і розпушується, тому процес зневоднення на них проходить інтенсивніше, ніж на нерухомих. На зневоднювальних грохотах використовують щілинні сита з розміром щілин 0,25; 0,5; 0,75 і 1 мм. Розмір щілини сита вибирається залежно від крупності матеріалу, що зневоднюється. Процес зневоднення на грохотах можна розділити на два етапи. На першому етапі здійснюється попереднє зневоднення, що відбувається на 25–30 % просіюючої поверхні грохота (по довжині) На другому етапі відбувається розпушування і згущення осаду, внаслідок чого розриваються капіляри і капілярна волога видаляється відносно легше. Позитивно на якісні показники процесу впливає ополіскування матеріалу, що переміщується по грохоту, чистою водою. При зневодненні на грохотах кінцева вологість продукту складає від 7 до 20 % і залежить від його крупності і фізичних властивостей, довжини сит, розміру їх отворів та інтенсивності струшувань матеріалу.
39. ДРЕНУВАННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН У БУНКЕРАХ, НА СКЛАДАХ, НА ЕЛЕВАТОРАХ. Дренування – процес видалення гравітаційної вологи з обводнених і мокрих грудкових і крупнозернистих продуктів шляхом природного просочування рідини через шар матеріалу або перфоровану перегородку під дією сил ваги. Зневоднення на дренажних складах застосовується для матеріалів крупністю до 200 мм. Вода фільтрується по проміжках між зернами матеріалу. Дренажний склад являє собою залізобетонну споруду великої ємності. Підлога складу має нахил у напрямку дренажних канав, що проходять по всій довжині складу. Вода, що стікає при дренуванні, направляється у відстійники або в басейн – сховище відходів. Для укладання вихідного матеріалу у штабелі і наступного завантаження зневодненого продукту у залізничні вагони склад обладнується грейферним краном. Ефективність зневоднення на дренажних складах залежить від крупності продукту, висоти штабелю, наявності дренувального шару, способу укладання і змочуваності матеріалу, а також від тривалості зневоднення. На дренажних складах матеріал звичайно витримують від 6 до 24 год. Вологість зневодненого продукту складає 9 –16 % при початковій вологості 20 – 30 %. Зневоднення у бункерах застосовується для крупнозернистих продуктів, з яких попередньо видалена основна маса води на ситах, грохотах і елеваторах. Зневоднювальні бункери складаються з прямокутних чарунок. Вихідний отвір чарунки перекритий перфорованим шибером, під яким знаходяться нахилений піддон і лоток для відводу води. Зневоднення в бункерах – процес циклічний. Вологий продукт завантажується у чарунку і залежно від крупності зневоднюється там протягом 4 – 20 год. Вода під дією сил ваги стікає у нижню частину чарунки, проходить через отвори перфорованого шибера і по похилому піддону надходить у лоток для відведення дренажних вод. Ефективність зневоднення в бункерах залежить від властивостей вихідного продукту, висоти бункера, конструкції дренажного пристрою та інших факторів. Зневоднювальні елеватори застосовують у першій стадії зневоднення грудкових і зернистих продуктів. Зневоднювальний елеватор складається з двох тягових ланцюгів з прикріпленими до них перфорованими ковшами. При русі ланцюгів ковші біля нижньої зірочки елеватора зачерпують матеріал і транспортують його до верхньої зірочки. Передня стінка ковша – перфорована, а бокові суцільні. Процес зневоднення починається після того, як навантажений ківш підніметься над рівнем води, що заповнює нижню частину елеватора. Довжина зони зневоднення повинна бути не менше 4 м по вертикалі. При русі ковшів вода проходить через отвори в їх стінках і стікає у кожух елеватора. Ефективність зневоднення в елеваторах залежить від крупності продуктів, що зневоднюються, висоти зневоднювальної частини елеватора над рівнем води, швидкості переміщення ковшів і вмісту твердого у зливі. Кінцева вологість зневоднених продуктів складає від 10 до 25 %. 40. ПРОЦЕСИ ЗНЕВОДНЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН. ЗНЕВОДНЕННЯ ЦЕНТРИФУГУВАННЯМ. Зневодненням називають процес видалення води з корисної копалини або з продукту збагачення. Розрізняють процеси механічного і термічного зневоднення. До механічного зневоднення відносять: дренування, центрифугування, згущення і фільтрування, спеціальні методи (зрив водної плівки тощо), до термічного – сушку. \\ На механізм процесів зневоднення вирішальним чином впливає енергія зв’язку рідини з матеріалом. На цьому принципі базується класифікація видів вологи у продуктах збагачення: – гравітаційна – заповнює проміжки між окремими частинками, утримується тільки силами взаємного притягнення молекул води і може вільно переміщуватись під дією сили ваги. – гігроскопічна – утримується на поверхні частинок у вигляді мономолекулярних плівок адсорбційними силами. – – плівкова – утимується на поверхні частинок силами молекулярного зчеплення у вигляді плівок (відносно гігроскопічних). Структурно складається з “тонких” (еквівалент гігроскопічної вологи) і “товстих” плівок. – капілярна – заповнює частково або повністю дрібніші проміжки між частинками і утримується в порах силами капілярного тиску; розрізняють капілярну внутрішню (в тілі зерен) і зовнішню (в капілярах між зернами) вологу; – хімічно зв’язана – входить безпосередньо у кристалічні ґратки мінералів. Розрізняють воду конституційну і кристалізаційну. \\ Центрифугування – процес зневоднення дрібних мокрих продуктів і розділення суспензій на рідку і тверду фази під дією відцентрових сил. Машини для здійснення таких операцій називаються центрифугами, які підрозділяються на фільтруючі, осаджувальні і комбіновані (осаджувально-фільтруючі). Фільтруючі центрифуги застосовуються в другій стадії зневоднення вугільних концентратів і промпродуктов крупністю 0,5 – 13 мм після їхнього попереднього зневоднення на вібраційних, конічних і дугових грохотах або в багер-зумпфах та елеваторах. Вібраційні центрифуги застосовуються для зневоднення дрібного концентрату (промпродукту) з вмістом не більше 10 % класу 0-0,5 мм. Центрифуги цього типу найповніше відповідають технологічним вимогам: вміст твердого у фугаті складає в середньому 3 % (у шнекових центрифугах 4-5 %), подрібнення матеріалу, що зневоднюється, у 2-2,5 раза менше, ніж у шнекових. Для цих центрифуг характерний менший, порівняно з іншими типами центрифуг, знос фільтруючих сит. Центрифуги осаджувальні шнекові застосовуються для зневоднення тонких незбагачених шламів, флотаційних концентратів і, в окремих випадках, відходів флотації. Для зневоднення флотаційних концентратів, що важко фільтруються, і шламів застосовуються осаджувально-фільтруючі центрифуги. Технологічні показники осаджувальних центрифуг при зневодненні такі: вологість осаду 20 – 35 %, вміст твердого у фугаті 25 – 35 %. Продуктивність фільтруючих і осаджувальних центрифуг визначається за даними каталогів і довідників з урахуванням конкретних умов експлуатації. 41. ПРИНЦИПИ ДІЇ І КОНСТРУКЦІЇ ФІЛЬТРУЮЧИХ ТА ОСАДЖУВАЛЬНИХ ЦЕНТРИФУГ ДЛЯ ЗНЕВОДНЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН. Центрифугування – процес зневоднення дрібних мокрих продуктів і розділення суспензій на рідку і тверду фази під дією відцентрових сил. Машини для здійснення таких операцій називаються центрифугами, які підрозділяються на фільтруючі, осаджувальні і комбіновані (осаджувально-фільтруючі). Фільтруючі центрифуги застосовуються в другій стадії зневоднення вугільних концентратів і промпродуктов крупністю 0,5 – 13 мм після їхнього попереднього зневоднення на вібраційних, конічних і дугових грохотах або в багер-зумпфах та елеваторах. Центрифуга складається з корпуса 1, конічного ротора 2, живильного пристрою 3, збірників 4 і 5 для фугату і осаду. Шків 7, що жорстко зв’язаний з ротором,одержує обертання від електродвигуна 6 через клинопасову передачу. Ротор, установлений на пружинних опорах 8, обертається навколо нерухомого вала 9. По живильному пристрою матеріал надходить на днище ротора. Під дією відцентрових сил матеріал відкидається на внутрішні стінки ротора. Осад переміщується по конічній поверхні ротора до верхньої кромки і розвантажується через неї. Рідка фаза проходить через шар осаду і перфоровані стінки ротора в збірник для фугату і виводиться з центрифуги. Винесення твердого з фугатом фільтруючих центрифуг складає 1 – 3 %, а вологість осаду – 7 – 10 %.
Рис. – Схема фільтруючої центрифуги з інерційнім вивантаженням осаду: 1 – корпус; 2 – ротор; 3 – живильний пристрій; 4 – збірник фугату; 5 – збірник осаду; 6 – електродвигун; 7 – шків; 8 – пружинні опори; 9 – вал. Центрифуги осаджувальні шнекові застосовуються для зневоднення тонких незбагачених шламів, флотаційних концентратів і, в окремих випадках, відходів флотації. Для зневоднення флотаційних концентратів, що важко фільтруються, і шламів застосовуються осаджувально-фільтруючі центрифуги.
Рис.– Осаджувальна центрифуга: 1 – корпус; 2 – шнек; 3 – ротор; 4 – планетарно-диференціальний механізм; 5 – живильна труба; 6 – зливні вікна; 7 – радіальні отвори; 8 – розвантажувальні отвори; 9 – камера осаду; 10 – камера фугату. Осаджувальна центрифуга – складається з корпуса 1, у якому на підшипниках установлені шнек 2 і ротор 3. Обертальний рух шнека і ротора здійснюється від планетарно-диференціального редуктора 4, що забезпечує різну частоту їхнього обертання. Живлення в центрифугу подається по трубі 5. Процес розділення пульпи в осаджувальній центрифузі поділяють на три етапи: осадження частинок твердої фази, транспортування осаду, що утворився, спіралями шнека по ротору і зневоднення осаду після його виходу за межі рідини в конічній частині ротора. 42. ЗНЕВОДНЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН НА ЦЕНТРИФУГАХ. ФІЛЬТРАЦІЙНЕ ТА ОСАДЖУВАЛЬНЕ ЗНЕВОДНЕННЯ. ЧИСЛО ФРУДА. Центрифугування – процес зневоднення дрібних мокрих продуктів і розділення суспензій на рідку і тверду фази під дією відцентрових сил. Машини для здійснення таких операцій називаються центрифугами, які підрозділяються на фільтруючі, осаджувальні і комбіновані (осаджувально-фільтруючі). Фільтруючі центрифуги застосовуються в другій стадії зневоднення вугільних концентратів і промпродуктов крупністю 0,5 – 13 мм після їхнього попереднього зневоднення на вібраційних, конічних і дугових грохотах або в багер-зумпфах та елеваторах. Фільтруючі центрифуги випускають з вібраційним (ФВВ), інерційним (ФВІ) і шнековим вивантаженням осаду (ФВШ). Для зневоднення тонкоподрібнених продуктів і шламів можуть застосовуватися осаджувальні і осаджувально-фільтруючі центрифуги. Центрифуги осаджувальні шнекові застосовуються для зневоднення тонких незбагачених шламів, флотаційних концентратів і, в окремих випадках, відходів флотації. Для зневоднення флотаційних концентратів, що важко фільтруються, і шламів застосовуються осаджувально-фільтруючі центрифуги. Технологічні показники осаджувальних центрифуг при зневодненні такі: вологість осаду 20 – 35 %, вміст твердого у фугаті 25 – 35 %. Продуктивність фільтруючих і осаджувальних центрифуг визначається за даними каталогів і довідників з урахуванням конкретних умов експлуатації.
Ефективність роботи центрифуги Через число Фруда
а – прискорення g – 43. ПРОЦЕСИ ЗНЕВОДНЕННЯ НА ФІЛЬТРУЮЧИХ І ОСАДЖУВАЛЬНИХ ЦЕНТРИФУГАХ. ЧИСЛО ФРУДА. Центрифугування – процес зневоднення дрібних мокрих продуктів і розділення суспензій на рідку і тверду фази під дією відцентрових сил. Машини для здійснення таких операцій називаються центрифугами, які підрозділяються на фільтруючі, осаджувальні і комбіновані (осаджувально-фільтруючі). Фільтруючі центрифуги застосовуються в другій стадії зневоднення вугільних концентратів і промпродуктов крупністю 0,5 – 13 мм після їхнього попереднього зневоднення на вібраційних, конічних і дугових грохотах або в багер-зумпфах та елеваторах. Фільтруючі центрифуги випускають з вібраційним (ФВВ), інерційним (ФВІ) і шнековим вивантаженням осаду (ФВШ). Для зневоднення тонкоподрібнених продуктів і шламів можуть застосовуватися осаджувальні і осаджувально-фільтруючі центрифуги. Центрифуги осаджувальні шнекові застосовуються для зневоднення тонких незбагачених шламів, флотаційних концентратів і, в окремих випадках, відходів флотації. Для зневоднення флотаційних концентратів, що важко фільтруються, і шламів застосовуються осаджувально-фільтруючі центрифуги. Технологічні показники осаджувальних центрифуг при зневодненні такі: вологість осаду 20 – 35 %, вміст твердого у фугаті 25 – 35 %. Продуктивність фільтруючих і осаджувальних центрифуг визначається за даними каталогів і довідників з урахуванням конкретних умов експлуатації.
Ефективність роботи центрифуги Через число Фруда
а – прискорення g – 44. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕСІВ ЗНЕВОДНЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН. ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗНЕВОДНЕННЯ. ОСНОВНІ ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ПРОЦЕС ЗНЕВОДНЕННЯ. 45. ЗНЕВОДНЕННЯ КОРИСНИХ КОПАЛИН НА ФІЛЬТРАХ. Фільтруванням називається операція зневоднення дрібнозернистих пульп, що базується на примусовому виділенні з них води через пористу перегородку. Тверді частинки, що затримуються перегородкою, називаються кеком, або осадом, а вода, що пройшла через перегородку, – фільтратом. Барабанні вакуум-фільтри з зовнішньою фільтруючою поверхнею встановлюють у тих випадках, коли необхідно зниження вологості зневодненого матеріалу (кеку) на 2 – 3 % менше, ніж на дискових фільтрах, а також при надходженні на фільтр зернистого матеріалу, що не втримується на фільтруючій поверхні дисків. При фільтруванні зернистих рудних концентратів, які швидко осаджуються і містять не більше 60 –70 % класу –0,074 мм (наприклад, апатитові, фосфоритові концентрати), застосовуються барабанні Стрічкові вакуум-фільтри застосовують для фільтрування грубозернистих пульп (крупністю до 3 мм), частинки яких не утримуються на обертових поверхнях дискових і барабанних фільтрів (наприклад, при зневодненні згущених грубозернистих антрацитових шламів). Вихідний матеріал по живильному лотку прямує на поверхню фільтрувальної тканини. Під дією розрідження, викликаного вакуумом, вода протікає через фільтрувальну тканину і отвори в стрічці у вакуумну камеру. При русі стрічки над вакуумною камерою осад зневоднюється, сушиться і знімається зі стрічці при сході її з приводного барабана шкребком Фільтр-преси застосовують для фільтрування тонкозернистих шламистих пульп з незначним вмістом твердих частинок (наприклад, флотаційних відходів збагачення вугілля). Застосування фільтр-пресів для зневоднення флотаційних відходів вуглезбагачувальних фабрик дозволяє вирішити проблему обігового водопостачання без використання зовнішніх шламових відстійників. Фільтр-преси дозволяють одержати відносно чистий фільтрат, який містить менше 1 кг/м3 твердої фази, і зневоднений до транспортабельного стану осад, який складують разом з відходами гравітаційного відділення. На ефективність роботи фільтрів впливають такі фактори: вміст твердого у вихідній пульпі, крупність твердої фази, величини тисків по обидва боки фільтруючої перегородки, частота обертання робочого органу фільтра та ін. Залежно від цих факторів вологість осадів коливається від 10 до 25 %. Питома продуктивність фільтра і вологість осаду збільшуються при збільшенні вмісту твердої фази в живленні і збільшенні швидкості руху робочого органу (дисків, барабана, стрічки), і навпаки. Збільшення в живленні вмісту тонких класів (–0,05 мм) приводить до зниження питомої продуктивності і підвищення вологості осаду. До таких же результатів приводить і зменшення вакууму. Добавка флокулянту підвищує продуктивність фільтра, однак при великих витратах флокулянту підвищується вологість кеку. Продуктивність фільтрів визначається за формулою:
Q = q F, т/год, де q – питома продуктивність фільтра, т/год∙м2; F – площа фільтрування, м2. Вибір типу фільтра визначається характеристикою крупності твердої фази, її густиною, необхідними продуктивністю і вологістю кеку. 46. ЗНЕВОДНЕННЯ ФІЛЬТРУВАННЯМ. ВАКУУМ ФІЛЬТРИ І ПРЕС-ФІЛЬТРИ. Фільтруванням називається операція зневоднення д
|
