Гидравлическая классификация. Теоретические основы процесса. Применение в технологической схеме переработки и обогащения полезных ископаемых.

Гидравлическая классификация проводится с добавлением воды для разделения песка и песчано-гравийных смесей на отдельные фракции и удаления из них нежелательных примесей.

Классификация продуктов в жидкой среде относится к гравитационным методам обогащения, основано на различии в скоростях падения разного размера и плотности частиц в этой среде.

Скорость падения частиц относительно жидкости определяется соотношением следующих действующих на частицы сил: силы тяжести, подъемной (архимедовой) силы, гидродинамического сопротивления жидкости и сил механического взаимодействия частиц при их соприкосновении.

Машины и аппараты, предназначенные для гидравлической классификации, называются классификаторами. В результате работы классификатора исходная пульпа разделяется на 2 или несколько продуктов различной крупности. Наиболее крупный продукт называется песковой фракцией, а наиболее мелкий – сливом. Различают два способа разгрузки крупной песковой фракции: принудительное механическое и самотечное.

Используют следующие типы классификаторов:

· с горизонтальным потоком

· с восходящим потоком

· центробежный классификатор (гидроциклон, центрифуга)

К аппаратам с горизонтальным потоком относятся:

- отстойники различной конструкции;

- элеваторные классификаторы;

- спиральные классификаторы.

Элеваторный классификатор представляет собой аппарат ёмкостного типа, в который сверху подаётся питание. Осевшие твёрдые крупные частицы поднимаются в верхнюю часть аппарата элеватором, а мелкие классы с большей частью воды сливаются через сливной порог. Применяется для разделения по крупности 0,5 мм (для отмывки глины).

К аппаратам с восходящим потокам относится:

- многокамерный гидравлический классификатор;

- классификатор типа «Реакс».

Многокамерный гидравлический классификатор представляет собой желоб, разделённый на несколько камер, увеличивающихся по объёму в направлении слива. Над камерами горизонтально двигается пульпа, из которой в эти камеры оседают частицы песка. Размер осаждающихся частиц определяется скоростью восходящего потока, которая снижается в направлении движения пульпы.

 

Гидравлическая классификация применяется:

- в процессах обесшламливания руды

-для разделения продуктов обогащения перед обезвоживанием (фильтрование или центрифугирование)

-для сгущения продуктов обогащения

 

Фильтрование. Теоретические основы процесса. Устройство и принцип действия барабанного вакуум-фильтра. Регулирование работы фильтра.

Фильтрование – процесс разделения твердой и жидкой фаз пульпы при помощи пористой перегородки, под действием разности давлений создаваемой разряжением воздуха или избыточным давлением. Жидкая фаза проходит через поры перегородки и собирается в виде фильтрата, а твердые частицы задерживаются на поверхности в виде осадка – пена. Процесс фильтрования зависит в основном от свойств и крупности материала, а также от величины вакуума или давления, от свойств фильтровальной перегородки (фильтроткани) и способа фильтрования. Фильтрование осуществляется на барабанных, дисковых и ленточных вакуум-фильтрах.

В процессе фильтрования образуется два продукта: фильтрат (жидкая фаза), и осадок - кек (твёрдая фаза).

Способы фильтрования:

1. Фильтрование с образованием слоя осадка. В этом случае твердые частицы суспензии первоначально проходят через поры фильтровальной перегородки, затем задерживаются на ней, образуя осадок. С увеличением толщины осадка увеличивается сопротивление фильтрованию и скорость фильтрования снижается, влажность осадка – увеличивается.

2. Фильтрование с закупориванием пор. Применяется для разделения вязких суспензий с небольшим содержанием твёрдого. При этом на поверхности фильтровальной ткани практически не образуется слоя осадка. При закупоривании пор скорость фильтрования снижается.

3. Фильтрование с образованием слоя осадка и частичным закупориванием пор (применяется на практике).

В процессе фильтрования направление действия силы тяжести и движения фильтрата могут совпадать, быть противоположными и перпендикулярными.

При совпадении действия силы тяжести и движения фильтрата исходная суспензия подаётся сверху на фильтровальную перегородку. По обе стороны фильтровальной перегородки создаётся различное давление, в результате пульпа стремится перейти из области повышенного давления в область пониженного, т.е. пройти через фильтровальную перегородку. Перепад давления может создаваться подачей пульпы под давлением выше атмосферного – это фильтры, работающие под давлением или созданием вакуума под пористой перегородкой – это вакуум-фильтры. На поверхности фильтровальной перегородки образуется осадок. Совпадение направлений силы тяжести и движения фильтрата способствуют большей скорости процесса фильтрования и получению осадка меньшей влажности. W=5-5,5%. Такая схема фильтрования используется на ленточном вакуум-фильтре.

В случае, когда направление действия силы тяжести противоположно движению фильтрата – суспензия подаётся под фильтровальную перегородку. Под действием сил тяжести твёрдая фаза осаждается на дно корыта, поэтому в этих фильтрах необходимо перемешивание. Такая схема реализуется в барабанных вакуумах фильтрах.

Если направление силы тяжести перпендикулярно движению фильтрата, следовательно, сила тяжести препятствует образованию осадка на поверхности фильтроткани. Этот способ реализуется в дисковых вакуум-фильтрах.

Барабанные и дисковые вакуум-фильтры применяются для обезвоживания мелкозернистых пульп, ленточные вакуум-фильтры – крупнозернистых.

Барабанный вакуум-фильтр  состоит из:

1. Пустотелого барабана, который образует фильтрующую поверхность. Барабан перфорированный, т.е. имеет отверстия, покрыт фильтровальной тканью. Фильтровальная ткань прижата к поверхности барабана проволокой. Поверхность барабана разделена на ячейки (24 ячейки). Барабан опущен на 1/3 в корыто с суспензией (8 ячеек). Для предотвращения осаждения твёрдых частиц суспензии в корыте имеется мешалка качающегося типа.

2. Трубчатый коллектор – предназначен для отвода фильтрата. От каждой ячейки барабана отходит по 2 трубы, которые соединены в одну общую для данной ячейки. Всего 24 трубы – по количеству ячеек.

3. Распределительная головка – предназначена для последовательного соединения ячеек барабана с линией вакуума и с линией сжатого воздуха. Она устанавливается на цапфе барабана и состоит из камеры, разделённой на 4 полости. Две большие – соединены с линией вакуума, две малые – с линией сжатого воздуха. Распределительная головка прижимается к цапфе через 2 шайбы: неподвижную распределительную, имеющую столько же полостей, сколько и сама распределительная головка; и вращающуюся ячейковую шайбу, имеющую 24 отверстия.

4. Нож – предназначен для съёма осадка и расположен вдоль поверхности барабана.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: