Обогащение с применением гидроциклонов.

Гидроциклоны – аппараты для классификации тонкоизмельченных материалов по крупности в центробежном поле, создаваемом вращением пульпы.

Гидроциклоны состоят из цилиндро-конического металлического корпуса 4, питающего 1 и сливного 3 патрубков, песковой насадки 6 и сливной трубы 2. Угол конусности преимущественно равен 20°. Для износостойкости корпус изнут­ри футеруется каменным литьем, резиной, керамикой. Для песко­вой насадки используют износостойкие втулки.

Для получения тонкого слива применяют циклоны малого диа­метра. Гидроциклоны больших диаметром (более 1000 мм) не на­шли широкого применения.

Пи­тание подается в гидроциклон насосом под давлением через пи­тающий патрубок тангециально (по касательной). Благодаря тангенциальной подаче питания пульпа в гидроциклоне приобретает вращательное движение, создающее центробежное поле (рис.). Под действием центробежной силы более круп­ные и тяжелые частицы отбрасываются к стенке корпуса и раз­гружаются через песковую насадку, а более тонкие и легкие ча­стицы — через сливной патрубок, нижний край которого погру­жен несколько ниже питающего патрубка. Увеличение глубины погружения приводит к увеличению крупности слива.

                                                                    

При вихревом движении жидкости в гидроциклоне образуются два вращающихся потока – внешний, перемещающийся вдоль стенок конуса вниз к песковой насадке, и внутренний цилиндрический, направленный вверх, к сливному патрубку. Вблизи геометрической оси корпуса гидроциклона образуется воздушное ядро (воздушный столб).

На показатели работы гидроциклонов влияют его конструктивные и технологические параметры. К первым относят диаметр гидроциклона, размер питающей насадки, диаметры сливного патрубка и песковой насадки, угол конусности, размер сливной трубы, ко вторым – содержание твердого в питании, объемную производительность, вещественный состав твердой фазы и физические свойства пульпы (плотность, вязкость, температура, давление на входе).

Работа гидро­циклонов при заданной производительности регулируется подбором диа­метра песковых и сливных насадок и плотности слива и песков. Уменьшение диаметра песковой насадки приводит к увеличению твердого в песках и к увеличению выхода и крупности слива. Однако чрезмер­ное уменьшение диаметра песковой насадки может привести к забива­нию насадки песками.

Достоинствами гидроциклонов являются: высокая производительность. Малые габариты и отсутствие движущихся и вращающихся частей.

Применение гидроциклонов

· классификация по крупности в водной среде измельченных руд и других материалов (на слив и пески) – осуществляется в гидроциклонах классифицирующих;

· обогащение мелко- и среднезернистых руд по методу сепарации в тяжелых суспензиях, воде – в гидроциклонах для обогащения в среде: суспензионных гидроциклонах;

· обесшламливание, сгущение и осветление продуктов обогащения рудных и других полезных ископаемых – в гидроциклонах для обесшламливания;

· обезвоживание продуктов обогащения рудных и других полезных ископаемых.

Гидроциклоны, применяемые на нашем предприятии:

· СВП-710, СВП-500 - гидроциклоны спиральные вихревые полиуретановые, диаметром 710 мм и 500мм соответственно;

· ГЦР-500 – гидроциклон, футерованный износоустойчивой резиной, диаметром 500 мм.

 

Параметры процесса. Устройство и принцип действия сгустителей с центральным и периферическим приводом. Область применения.

Отстаивание – процесс разделения жидких неоднородных систем, основанный на осаждении твёрдых частиц, под действием сил тяжести. Применяется для обезвоживания тонкозернистого материала до влажности W=30-50%.

Цель процесса отстаивания – получение чистой, свободной от твёрдой фазы жидкости, т.е слива.

Основные фазы процесса отстаивания.

 I – зона уплотнённого сгущенного продукта (осадка);

II – зона стеснённого осаждения;

III – зона свободного осаждения частиц;

IV – зона осветлённой жидкости.

В непрерывно действующем сгустителе образуется несколько зон. Верхняя зона IV осветлённой жидкости обычно составляет 0,3 – 0,6м. Вторая сверху зона пульпы III первоначальной плотности, в которой происходит стеснённое падение частиц. Ниже промежуточная зона II перехода от зоны стеснённого осаждения в зону уплотнения (сжатия). Внизу I зона уплотнения. Плотный осадок в виде сгущенного продукта удаляется из нижней части сгустителя, а осветлённая жидкость – из верхней. Для ускорения осаждения частиц и получения чистого слива в пульпу добавляют реагенты.

Если процесс протекает периодично, то завершается при наличии двух зон – I и IV (с течением времени зоны II и III исчезают).

Сгуститель с центральным приводом представляет собой чан с плоским или коническим днищем. Угол наклона конического днища от 5 до 12 град. Чем меньше крупность частиц, тем меньше угол конусности. По центру проходит вал. К нижней части крепится гребковая рама. Вал с гребковой рамой вращается со скоростью до 1 об/мин, и предназначена для уплотнения сгущенного продукта и продвижения его к разгрузке. Осветлённая жидкость отводится через кольцевой желоб, снабжённый сливной трубой. Для отвода слива самотёком, днище кольцевого желоба имеет небольшой уклон. Подаётся исходная суспензия в зону свободного осаждения частиц, сгуститель снабжён подъёмным механизмом для подъёма вала с гребковым устройством. Вал приводится во вращение от электрического двигателя через червячную передачу. Изготавливается, в основном, из железобетона, диаметр до 18 м, глубина до 3,5м.

Сгуститель с периферическим приводом имеет диаметр до 100 м, глубина до 7 м. По центру сгустителя проходит ж/б колонна. Перемешивающее устройство в сгустителе – это передвижная металлическая ферма, которая одним концом опирается на подшипник, расположенный по центру колонны, вторым концом опирается на тележку. Тележка перемещается по монорельсу расположенному по периферии сгустителя. Скорость вращения 1 об/мин. Сгуститель оборудован неподвижной фермой, на которой уложена труба для подачи исходной суспензии. Суспензия подаётся через приёмный карман в зону свободного осаждения частиц. Содержание твёрдого в сгущенном продукте до 60 %. Скорость ходящего потока для сгустителей 0,5 - 0,6 м/ч. Скорость регулируется объёмом питания и объёмом разгрузки.

 

 Классификация грохотов. Устройство и принцип действия колосниковых (дуговых), вибрационных грохотов.

 

Все грохоты, применяемые в обогатительной промышленности, можно разделить на группы по следующим признакам:

1. по типу просеивающей поверхности (колосниковые, валковые, дуговые, барабанные);

2. по состоянию рабочей поверхности во время просеивания (неподвижные, подвижные с возвратно-поступательным движением, виброконсольные, качающиеся, инерционные, вращающиеся);

3. по расположению сит (горизонтальные, наклонные);

4. по насыпной массе классифицируемого материала (лёгкого типа, при плотности ρ < 1 т/м³, среднего типа - ρ = 1-1,6 т/м³, тяжёлого типа – ρ >1,6 т/м³).

Колосниковые грохоты. Дуговой грохот применяется для мокрого грохочения материала крупностью 0,15-3 мм. Рабочая поверхность представляет собой щелевидное сито 1 из проволоки клиновидного сечения, которое закрепляется в корпусе 2.  Радиус кривизны сита 500-800мм. Щелевые отверстия расположены поперек потока пульпы (мокрое грохочение) или вдоль (обезвоживание продуктов).

Пульпа подается по касательной к ситу грохота под небольшим напором. Возникающая при этом центробежная сила способствует эффективному выделению воды и мелочи через щелевые отверстия.

Достоинства: простота конструкции, большая производительность, высокая эффективность грохочения.

Недостаток: быстрый износ сеток.

Вибрационный грохот совершает колебания под действием неуравновешенных масс дебалансов 5 и 7, установленных на валу 6. Вал вращается только в двух подшипниках и ось его вращения непрерывно смещается в зависимости от массы загрузки сита.

Короб 1 с ситом 2 подвешивается на упругих подвесках или устанавливается на рессорах 3. Привод осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу на шкив 4. При вращении вала и дебалансов возникают центробежные силы инерции, в результате чего короб описывает эллиптическую траекторию.

 

 

Флотационные машины механического типа («Механобр», ФМР, с «кипящим слоем»). Устройство, принцип работы, достоинства и недостатки.

 

К флотомашинам механического типа относятся машины, в которых перемешивание и аэрация пульпы осуществляется с помощью импеллера.

Флотомашина «Механобр»

Состоит из камер, в каждой установлен блок-аэратор, который состоит из полой трубы, которая книзу расширяется, образуя надимпеллерный стакан. В стакане есть 3 отверстия, к одному присоединяется всасывающая труба, два других предназначены для возврата промпродукта в камеру. К нижней части стакана крепится надимпеллерный диск с отверстиями, предназначенными для внутрикамерной циркуляции пульпы, и радиальными лопатками, расположенными под углом 60˚ к радиусу диска. Надимпеллерный диск – статор машины. Внутри полой трубы проходит вал, в нижней части которого крепится импеллер (вогнутый диск с радиальными лопатками – ротор машины). Статор и ротор гуммируются резиной. Вал приводится во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу. При вращении импеллера возникает разрежение, за счет которого пульпа по всасывающей трубе засасывается из загрузочного кармана. Воздух засасывается по патрубку, присоединенному к центральной трубе. При вращении импеллера происходит перемешивание пульпы и диспергация воздуха. Минеральные частицы контактируют с воздушными пузырьками и поднимаются на поверхность пульпы. Пенный продукт отводится пеногоном или сливается самотеком в желоб. Несфлотировавшиеся частицы через отверстие в перегородке переходят в следующую камеру для повторной флотации. Из последней камеры флотомашины отводятся нефлотируемые частицы в виде камерного продукта (хвосты).

Достоинства:

1.достаточно высокая аэрация (регулируется частотой вращения импеллера);

2.возможность компоновки машины из различного числа камер;

3.простота обслуживания и ремонта;

4.отсутствие воздуходувного хозяйства и насосов для возвращения промпродукта;

5.установка машин на одном уровне;

6.легкий запуск после остановки

Недостатки:

1.несовершенство успокоительных устройств;

2.наличие вращающихся частей;

3.быстрый износ статора и ротора;

4.отсутствие достаточной и регулируемой аэрации

ФМР (флотационная механическая рудная машина)

Усовершенствованной машиной механического типа является машина ФМР, у которой есть отличия от машины «Механобр»:

1. В машине задняя стенка камеры выполнена изогнутой в сторону пенного порога. Такое устройство устраняет застаивание пены в задней части камеры и ускоряет съем пены;

2. Производительность машины ФМР выше по потоку пульпы. Для этого увеличены диаметры питающей трубы и всасывающего патрубка, уменьшена площадь отверстий для внутрикамерных циркуляций;

3. В машине ФМР гасится вращательное движение пульпы за счет успокоителей (поставленные на ребро Г-образные пластины), которые расположены на дне камеры вокруг блок – импеллера.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: