Классификатор воздушно-центробежный

[править | править вики-текст]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

Возду́шно - центробе́жный классифика́тор — аппарат, классифицирующий в воздушной среде материал по крупности фракции.

Содержание

[скрыть]

· 1Характеристики

· 2Применение

· 3Рабочие элементы

· 4Классификация

· 5См. также

Характеристики[править | править вики-текст]

· производительность по твердому материалу — до 25 т/ч

· производительность по воздуху — до 20 тыс. м³/ч

· рабочие границы деления статического классификатора — от 150 до 350 мкм

· рабочие границы деления динамического классификатора — от 20 до 80 мкм

· мощность привода рабочего колеса (для динамического классификатора) — до 15 кВт

· габаритные размеры: длина — до 3600 мм, ширина — до 3100 мм, высота — до 1730 мм

· масса — до 3600 кг

Для функционирования классификатора необходима воздушно-транспортная и аспирационная системы. Для их организации используется транспортный вентилятор, циклоны, рукавный фильтр или циклон для аспирации — очистки воздуха перед выбросом в атмосферу. Также необходимо организовать подачу исходного материала и отвод продуктов классификации. Весь комплекс оборудования имеет установленную мощность от 20 до 120 кВт.

Применение[править | править вики-текст]

· при процессе сухого измельчения для определения достижения материалом заданной крупности измельчения

· удаление тонких и пылевидных частиц (собственно классификация)

Для применения воздушного способа разделения материала по крупности или плотности требуется соблюдения жесткого условия сохраниения низкой абсолютной влажности материала до 1-2 %, иначе зерна материала слипаются и не могут быть разделены. В виду того, что в естественном состоянии материалы имеют влажность 2-4 %, а в водонасыщенном 8 % и выше, применение воздушного классификатора требует предварительной сушки материала. Последнее требует существенного увеличения расходов на переработку, что при отсутствии по технологии требования сушки материала делает применение воздушного классификатора экономически затратным, но иного способа с большой производительностью и высокой эффективностью разделить тонкие материалы не существует.

Рабочие элементы[править | править вики-текст]

 

Принципиальная схема воздушного центробежного классификатора динамического типа

· внешний конус

· внутренний конус

· трубы

· патрубки

· направляющие лопатки

· воздухозаборная труба

· наклонный жёлоб

· кольцевой канал

· рабочее колесо («беличье», для динамического классификатора)

· привод (для динамического классификатора)

Материал в классификатор подается в виде пылевоздушной смеси через воздуховоды 7 или сыпется в воздушный поток через патрубки 2. Через рабочее колесо 3, представляющее собой решетчатое колесо по типу «беличьего», приводимое во вращаение приводом 4 просасывается пылевоздушная смесь, которая затягивает с собой и частицы материала, но центробежное воздействие колеса отбрасывает тяжелые и крупные частицы на периферию к стенкам, где частицы оседают по конусу и выгружаются 6, а частицы меньшего размера проникают с воздухом внутрь колеса и выдуваются в систему циклонов 5.

Классификация[править | править вики-текст]

· статические воздушно — центробежные классификаторы (двухфазный поток приводится во вращательное движение с помощью лопаток, установленных под определенным углом относительно набегающего потока)

· динамические воздушно — центробежные классификаторы (двухфазный поток увлекается вращающимся ротором)

«Гравитационное обогащение полезных ископаемы»

Отсадочная машина

[править | править вики-текст]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

 

Отсадочная машина — (англ. jigging machine , jig . ligger) горная машина, оснащенная специальным оборудованием (решето, камера), используемым для гравитационного обогащения полезных ископаемых, путём разделения смеси минералов преимущественно по плотностям под воздействием пульсирующего потока воды или воздуха.

Содержание

[скрыть]

· 1Характеристики промышленных отсадочных машин

· 2Применение отсадочных машин

· 3Рабочие инструменты отсадочных машин (на примере диафрагмовых отсадочных машин)

· 4Классификация отсадочных машин

· 5См. также

Характеристики промышленных отсадочных машин[править | править вики-текст]

· производительность по исходному продукту — до 300 т/ч

· рабочая площадь решет — от 0,5 м²

· крупность питания — от 0,5 мм (с искусственной постелью)

· потребляемая мощность от 3 кВт

· масса до 30 т

Применение отсадочных машин[править | править вики-текст]

· обогащение углей

· обогащение руды

· обогащение россыпей на драгах

Рабочие инструменты отсадочных машин (на примере диафрагмовых отсадочных машин)[править | править вики-текст]

· камера

· подвижные конические днища

· резиновые манжеты

· цилиндрические обечайки

· пружина

· электропривод

· кривошипно—шатунный механизм

· рама-коромысло

· решетки

· сита

· коллектор

Классификация отсадочных машин[править | править вики-текст]

по месту применения

· гидравлические отсадочные машины (процесс осуществляется в водной среде)

· пневматические осадочные машины (отсадка происходит в воздушной среде)

по конструкции приводного механизма

· поршневые отсадочные машины

· диафрагмовые отсадочные машины

· отсадочные машины с подвижными конусами

· отсадочные машины с подвижным решетом

· отсадочные машины с гидравлическим пульсатором

· беспоршневые отсадочные машины

по направлению разгружаемого продукта

· прямоточные отсадочные машины

· противоточные отсадочные машины

по способу разгрузки продуктов обогащения

· отсадочные машины с шиберной разгрузкой

· отсадочные машины с разгрузкой через решето

· отсадочные машины с комбинированной разгрузкой через шибер и решето

по числу ступеней

· одноступенчатые (однокамерные) отсадочные машины

· двухступенчатые отсадочные машины

· трехступенчатые отсадочные машины

· многоступенчатые отсадочные машины

по целевому назначению

· отсадочные машины для обогащения мелкозернистого, крупнозернистого или неклассифицированного материала

· шламовые отсадочные машины

Кроме этого так же применяются отсадочные машины лабораторного типа (как правило с упрощенной конструкцией и небольшими габаритами) для научных исследований и проработки проб.

Концентрационный стол — аппарат для разделения полезных ископаемых в водной среде текущей по наклонной плоскости по их плотности при обогащении руд цветных, чёрных, редких и драгоценных металлов.

 

Флота́ция (фр. flottation, от flotter — плавать) — один из методов обогащения полезных ископаемых, который основан на различии способностей минералов удерживаться на межфазовой поверхности, обусловленный различием в удельных поверхностных энергиях. Гидрофобные (плохо смачиваемые водой) частицы минералов избирательно закрепляются на границе раздела фаз, обычно газа и воды, и отделяются от гидрофильных (хорошо смачиваемых водой) частиц. При флотации пузырьки газа или капли масла прилипают к плохо смачиваемым водой частицам и поднимают их к поверхности. Флотация применяется также для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности.

Содержание

[скрыть]

· 1История вопроса

· 2Методы флотации

· 3Области применения

· 4Флотореагенты

· 5Примечания

· 6Литература

· 7Ссылки

История вопроса[править | править вики-текст]

В развитии теории флотации сыграли важную роль работы рус. физикохимиков — И. С. Громека, впервые сформулировавшего в конце XIX века основные положения процесса смачивания, и Л. Г. Гурвича, разработавшего в начале XX века положения о гидрофобности и гидрофильности. Существенное влияние на развитие современной теории флотации оказали труды А. Годена, А. Таггарта (США), И. Уорка (Австралия), советских учёных П. А. Ребиндера, А. Н. Фрумкина, И. Н. Плаксина, Б. В. Дерягина, профессора В. Р. Кривошеина и других.

Методы флотации[править | править вики-текст]

В зависимости от характера и способа образования межфазных границ (вода — масло — газ), на которых происходит закрепление разделяемых компонентов (см. Поверхностно-активные вещества) различают несколько видов флотации.

· Масляная флотация была предложена первой, на которую В. Хайнсу (Великобритания) в 1860 году был выдан патент № 488^[1]. При перемешивании измельченной руды с маслом и водой сульфидные минералы избирательно смачиваются маслом и всплывают вместе с ним на поверхность воды, а порода (кварц, полевые шпаты) осаждается. В Российской империи масляная флотация графита была осуществлена в 1904 году в Мариуполе.

· Пленочная. Способность гидрофобных минеральных частиц удерживаться на поверхности воды, в то время как гидрофильные тонут в ней, была использована А. Нибелиусом (США, 1892) и Маквистеном (Великобритания, 1904) для создания аппаратов плёночной флотации, в процессе которой из тонкого слоя измельченной руды, находящегося на поверхности потока воды, выпадают гидрофильные частицы.

· Пенная — при которой через смесь частиц с водой пропускают мелкие пузырьки воздуха, частицы определённых минералов собираются на поверхности раздела фаз «воздух-жидкость», прилипают к пузырькам воздуха и выносятся с ними на поверхность в составе трехфазной пены (с добавлением пенообразователя, который регулирует устойчивость пены). Пену в дальнейшем сгущают и фильтруют. В качестве жидкости чаще всего используется вода, реже насыщенные растворы солей (разделение солей, входящих в состав калийных руд) или расплавы (обогащение серы).

Для образования пузырьков предлагались различные методы: образование углекислого газа за счёт химической реакции (С. Поттер, США, 1902), выделение газа из раствора при понижении давления (Ф. Элмор, Великобритания, 1906) — вакуумная флотация, энергичное перемешивание пульпы, пропускание воздуха сквозь мелкие отверстия.

Для проведения пенной флотации производят измельчение руды до крупности 0,5-1,0 мм в случае природногидрофобных неметаллических полезных ископаемых с небольшой плотностью (сера, уголь, тальк) и до 0,1-0,2 мм для руд металлов. Для создания и усиления разницы в гидратированности разделяемых минералов и придания пене достаточной устойчивости к пульпе добавляются флотационные реагенты. Затем пульпа поступает во флотационные машины. Образование флотационных агрегатов (частиц и пузырьков воздуха) происходит при столкновении минералов с пузырьками воздуха, вводимого в пульпу, а также при возникновении на частицах пузырьков газов, выделяющихся из раствора. На флотацию влияют ионный состав жидкой фазы пульпы, растворённые в ней газы (особенно кислород), температура, плотность пульпы. На основе изучения минералого-петрографического состава обогащаемого полезного ископаемого выбирают схему флотации, реагентный режим и степень измельчения, которые обеспечивают достаточно полное разделение минералов. Лучше всего флотацией разделяются зёрна размером 0,1-0,04 мм. Более мелкие частицы разделяются хуже, а частицы мельче 5 мкм ухудшают флотацию более крупных частиц. Отрицательное действие частиц микронных размеров уменьшается специфическими реагентами. Крупные (1-3 мм) частицы при флотации отрываются от пузырьков и не флотируются. Поэтому для флотации крупных частиц (0,5-5 мм) в СССР были разработаны способы пенной сепарации, при которых пульпа подаётся на слой пены, удерживающей только гидрофобизированные частицы. С той же целью созданы флотационные машины кипящего слоя с восходящими потоками аэрированной жидкости.

Пенная флотация — гораздо более производительный процесс, чем масляная и плёночная флотации. Этот метод применяется наиболее широко.

· Электрофлотация — перспективный метод для применения в химической промышленности, заключается во всплытии на поверхности жидкости дисперсных загрязнений за счет выделения электролитических газов и флотационного эффекта.

Для очистки воды, а также извлечения компонентов из разбавленных растворов в 1950-х годах был разработан метод ионной флотации, перспективный для переработки промышленных стоков, минерализованных подземных термальных и шахтных вод, а также морской воды. При ионной флотации отдельные ионы, молекулы, тонкодисперсные осадки и коллоидные частицы взаимодействуют с флотационными реагентами-собирателями, чаще всего катионного типа, и извлекаются пузырьками в пену или плёнку на поверхности раствора. Тонкодисперсные пузырьки для флотации из растворов получают также при электролитическом разложении воды с образованием газообразных кислорода и водорода (электрофлотация). При электрофлотации расход реагентов существенно меньше, а в некоторых случаях они не требуются.

Широкое использование флотации для обогащения полезных ископаемых привело к созданию различных конструкций флотационных машин с камерами большого размера (до 10-30 м³), обладающих высокой производительностью. Флотационная машина состоит из ряда последовательно расположенных камер с приёмными и разгрузочными устройствами для пульпы. Каждая камера снабжена аэрирующим устройством и пеносъёмником.

Области применения[править | править вики-текст]

· Обогащение полезных ископаемых (руд цветных металлов, редких и рассеянных элементов, угля, самородной серы);

· Разделение минералов комплексных руд;

· Разделение солей;

· Очистка сточных вод, в частности для выделения капель масел и нефтепродуктов.

· Дрожжевое производство (способ концентрирования)

В мире благодаря флотации вовлекаются в промышленное производство месторождения тонковкрапленных руд и обеспечивается комплексное использование полезных ископаемых. Фабрики выпускают до пяти видов концентратов. В ряде случаев хвосты флотации не являются отходами, а используются в качестве стройматериалов, удобрений для сельского хозяйства и в др. целях. Флотация является ведущим процессом при обогащении руд цветных металлов. Внедряется использование оборотной воды, что снижает загрязнение водоёмов.

Флотореагенты[править | править вики-текст]

Существует несколько типов флотореагентов, отличающихся принципом действия:

· Собиратели — реагенты, избирательно сорбирующиеся на поверхности минерала, который необходимо перевести в пену, и придающие частицам гидрофобные свойства. В качестве собирателей используют вещества, молекулы которых имеют дифильное строение: гидрофильная полярная группа, которая закрепляется на поверхности частиц, и гидрофобный углеводородный радикал. Чаще всего собиратели являются ионными соединениями; в зависимости от того, какой ион является активным различают собиратели анионного и катионного типов. Реже применяются собиратели, являющиеся неполярными соединениями, не способными к диссоциации. Типичными собирателями являются: ксантогенаты и дитиофосфаты — для сульфидных минералов, натриевые мыла́ и амины — для несульфидных минералов, керосин — для обогащения угля.
Расход собирателей составляет сотни граммов на тонну руды;

· Регуляторы — реагенты, в результате избирательной сорбции которых на поверхности минерала, последний становится гидрофильным и не способным к флотации. В качестве регуляторов применяют соли неорганических кислот и некоторые полимеры;

· Пенообразователи — предназначены для улучшения диспергирования воздуха и придания устойчивости минерализованным пенам. Пенообразователями служат слабые поверхностно-активные вещества.
Расход пенообразователей составляет десятки граммов на тонну руды.

· Реагенты - активаторы — это реагенты, создающие условия, благоприятствующие закреплению собирателей на поверхности минералов.

· Реагенты - депрессоры — это реагенты, применяемые для предотвращения гидрофобизации минералов собирателями. Они предназначены для повышения избирательности (селективности) флотации при разделении минералов, обладающих близкими флотационными свойствами.

Примечания[править | править вики-текст]

1. ↑ Woodcroft B. Chronological Index of Patents Applied for and Patents Granted, For the Year 1860. — London: Great Seal Patent Office, 1861. — P. 34.

Литература[править | править вики-текст]

· Мещеряков Н . Ф . Флотационные машины — М., 1972

· Глембоцкий В . А . Классен В . И . Флотация — М., 1973

· Справочник по обогащению руд — М., 1974.

· Классен В . И . Барский В . И . Лекции проф. Кривошеина В. Р.

Ссылки[править | править вики-текст]

Флотация на Викискладе

· Флотация на сайте «Горной энциклопедии»

· Сульфидная флотация в добыче золота

· на сайте ХиМиК.ру (рус.)

Магни́тное обогаще́ние поле́зных ископа́емых (англ. magnetic separation , magnetic concentration of minerals; нем. magnetische Aufbereitung f der Bodenschätze) — обогащение полезных ископаемых, основывающееся на действии неоднородного магнитного поля на минеральные частички с разной магнитной восприимчивостью и коэрцитивной силой.

Магнитным способом, используя магнитные сепараторы, обогащают железные, титановые, вольфрамовые и другие руды.

Содержание

[скрыть]

· 1История

· 2Классификация процессов магнитного обогащения

· 3Основы магнитного обогащения

· 4См. также

· 5Литература

История[править | править вики-текст]

Первый патент на способ магнитного обогащения полезных ископаемых (железной руды) был получен в Англии в 1792 году на имя Вильяма Фулартона. Промышленная реализация магнитного способа обогащения, главным образом для железняка, началась в конце XIX столетия. В Швеции Венстрем и Таге Мортзелл предложили сухой барабанный сепаратор с изменяемой полярностью. Аналогичный магнитный сепаратор был создан в Италии Пальмером в 1854 году. Широкое применение магниттной сепарации железняка началось в Швеции в начале ХХ столетия и было связано с разработкой Грендалем технологии барабанной сепарации для мокрого магнитного обогащения в 1906 году.

Классификация процессов магнитного обогащения[править | править вики-текст]

 

Схема разделения изотопов урана с помощью мощного магнитного поля. На движущиеся в магнитном поле ядра атомов действует сила Лоренца: эта сила одинакова как для урана-235, так и для урана-238, но более тяжёлые ядра атомов урана-238 обладают бо́льшей инерцией, и поэтому движутся во внешнем потоке

По областям применения различают подготовительные, основные (собственно магнитное разделение) и вспомогательные процессы магнитного обогащения.

Подготовительные процессы:

· улавливание металлолома,

· намагничивание и размагничивание,

· магнитная агрегация.

Вспомогательные процессы:

· сгущение и обезвоживание,

· измельчение в магнитном поле.

В зависимости от величины магнитной восприимчивости материала магнитная сепарация разделяется на слабомагнитную и сильномагнитную, в зависимости от среды, в которой проводится разделение, — на мокрую и сухую.

По принципу использования магнитного поля процессы магнитного обогащения разделяют на прямые и комбинированные (непрямые). К прямым принадлежат процессы разделения в слабых и сильных полях, регенерации суспензий, извлечения металлолома, магнитного пылеулавливания, термомагнитной и динамической агрегации.

Непрямые процессы:

· магнитогидростатическая (МГС),

· магнитогидродинамическая (МГД) сепарация,

· сгущение материалов, которые предварительно прошли магнитную флокуляцию, сепарацию полезных компонентов, локализованных на магнитных носителях.

Основы магнитного обогащения[править | править вики-текст]

Крупность обогащаемой руды — до 150 мм. Для увеличения контрастности магнитных свойств разделяемой смеси используют термообработку.

При магнитном обогащении на минеральное зерно в неоднородном магнитном поле действует магнитная сила {\displaystyle F_{\text{магн}}} , которая определяется формулой:

{\displaystyle {\bar {F}}_{\text{магн}}=\chi {\bar {H}}grad\left({\bar {H}}\right)}

где

{\displaystyle \chi } — удельная магнитная восприимчивость, {\displaystyle {\text{м}}^{3}/{\text{кг}}} ;

{\displaystyle {\bar {H}}grad\left({\bar {H}}\right)} — магнитная сила поля, {\displaystyle {\text{А}}^{2}/{\text{m}}^{3}} .

На результаты магнитной сепарации существенно влияет разница между удельными магнитными восприимчивостями {\displaystyle \chi _{1}} и {\displaystyle \chi _{2}} разделяемых зёрен, неоднородность поля сепаратора по величине магнитной силы и крупность частиц обогащаемого материала.

Отношение магнитных восприимчивостей разделяемых при обогащении рудных и нерудных зёрен {\displaystyle {\frac {\chi _{1}}{\chi _{2}}}} называется коэффициентом селективности магнитного обогащения.

Для успешного разделения минералов в магнитных сепараторах необходимо, чтобы величина коэффициента селективности магнитного обогащения была не меньше 3 — 5.

Соответственно классификации процессов магнитного обогащения различаются и аппараты, в которых происходят эти процессы:

· магнитные сепараторы,

· дешламаторы,

· магнитогидростатические сепараторы,

· магнитогидродинамические сепараторы,

· электродинамические сепараторы,

· железоотделители,

· металлоразделители,

· устрройства для размагничивания и намагничивания материалов.

Разделение минеральных частиц по магнитным свойствам может осуществлятья в трёх режимах:

· режим отклонения магнитных частичек характеризуется повышенной производительностью, но сниженой эффективностью процесса;

· режим удержания магнитных частичек характеризуется высоким извлечением магнитного компонента;

· режим извлечения магнитных частичек характеризуется высоким качеством магнитного продукта, но снижением его извлечения.

Современные магнитные сепараторы имеют эффективность разделения и производительность в 5-10 раз бо́льшую, чем образцы середины ХХ столетия. В сравнении с другими методами себестоимость магнитной сепарации для кусковых сильномагнитных материалов самая низкая, для мелкодисперсных — вторая после самого дешёвого метода винтовой сепарации. Производительность сепараторов для кусковых руд достигает 500 т/час, для тонкоизмельчённых сильномагнитных — 200 т/час, слабомагнитных — 40 т/час.

Перспективность магнитного обогащения обуславливается непрерывным интенсивным развитием технологии производства магнитных материалов и техники сильных магнитных полей, параметры которых постоянно улучшаются, а себестоимость обогащения снижается.

См. также[править | править вики-текст]

· Магнитная сепарация

· Разделение изотопов

· Электрическая сепарация

Литература[править | править вики-текст]

· Магнитная сепарация (статья) // Горная энциклопедия. Тома 1—5, М.: Советская энциклопедия, 1984—1991

· Малая горная энциклопедия. В 3-х т. = Мала гірнича енциклопедія / ( На укр . яз .). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.

Электрическое обогащение полезных ископаемых (англ. electric mineral processing , electric mineral preparation; нем. elektrische Aufbereitung f, sortieren im elektrischen Feld n der nutzbaren Mineralien pl) — метод обогащения полезных ископаемых в электрическом поле, основанный на различиях в электрофизических свойствах разделяемых компонентов: электропроводности, диэлектрической проницаемости и трибоэлектростатического эффекта (восприимчивости веществ к электризации через прикосновение).

По электропроводности эффективно разделяются вещества-проводники или полупроводники от непроводников; трибоэлектический способ наиболее пригоден для разделения веществ, имеющих близкую по значению электропроводность.

По диэлектрической проницаемости целесообразно разделять компоненты полезных ископаемых, которые резко различаются по этому параметру, например, металлы, сульфидные руды, графит — от неметаллов. Используется также для разделения материалов по крупности (классификации) и обеспылевания.

Область применения[править | править вики-текст]

Электрическое обогащение используется для обогащения зернистых сыпучих материалов крупностью 3-0,05 мм.

Наиболее широко электрическое обогащение используется при дообогащении черновых концентратов редких металлов.

Кроме того, электрическое обогащение используется при обогащении железных руд, фосфорных, калийных, кварцевых, магнезитовых, баритовых, асбестовых и др. руд.

См. также[править | править вики-текст]

· Магнитное обогащение полезных ископаемых

· Электрическая сепарация

Литература[править | править вики-текст]

· Электрическая сепарация (статья) // Горная энциклопедия, издательство БСЭ, 1984—1990

· Малая горная энциклопедия. В 3-х т. = Мала гірнича енциклопедія / ( На укр . яз .). Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.

 

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться: