Устройство и принцип действия тяжелосредных сепараторов и гидроциклонов

Устойчивость суспензии зависит от гранулометрического состава утяжелителя, его объемной концентрации и степени засорения среды шламом.

Степень устойчивости суспензии во многом определяет конструкцию обогатительного оборудования, режим и условия его работы, точность разделения полезного ископаемого.

Повышение устойчивости суспензий может быть достигнуто различными способами:

1. созданием восходящих и горизонтальных потоков;

2. применением утяжелителей определенного состава;

3. добавлением специальных реагентов-пептизаторов, стабилизаторов и т.п.;

4. физико-механическими воздействиями.

Метод стабилизации суспензии путем создания в рабочей зоне сепаратора восходящих и горизонтальных потоков является основным и поэтому самым распространенным. Восходящий поток повышает плотность разделения по сравнению с плотностью суспензии, подаваемой в сепаратор. Поэтому, чтобы не снизить точность разделения, при выборе скорости восходящего потока учитывают тип сепаратора, состав обогащаемого материала, тип утяжелителя.

Устойчивость суспензии повышается при добавке в нее тонких классов утяжелителя и рудных шламов. Иногда добавляют 1-3% глинистых материалов или применяют смесь порошков материалов различной плотности (например, смесь ферросилиция с магнетитом или с пирротином).

Повышение устойчивости суспензий при одновременном снижении их вязкости на 15-35% может быть достигнуто применением реагентов-пептизаторов, которые снижают слипание частиц. Наиболее эффективные гексаметафосфат и триполифосфат натрия. Реагенты-пептизаторы применяют при значительном содержании шламов в суспензиях и при обогащении в суспензиях повышенной плотности (более 2000 кг/м3). Содержание реагентов-пептизаторов в суспензии не должен превышать 0,001-0,5% от массы утяжелителя.

Устойчивость суспензии может быть повышена при одновременном снижении ее вязкости на 30-40% за счет физико-механических воздействий (напр., за счет колебаний с частотой 5-8 Гц и амплитудой 6-10мм).

 

Для обогащения каменного угля крупностью более 6–10 мм и руд более 3-5 мм используют сепараторы с гравитационным полем – колесные, конусные, пирамидальные, барабанные, корытные.

При обогащении угля и руд меньшей крупности используют аппараты с центробежным полем – гидроциклоны.

Колесные сепараторы. Существует несколько видов колесных сепараторов:

1. СКВ – сепаратор колесный вертикальный;

2. СКВП – сепаратор колесный вертикальный для обогащения двух классов;

3. СКВС – сепаратор колесный вертикальный для обогащения сланцев.

Данные сепараторы применяют на углеобогатительных фабриках для разделения крупных классов (до 300 мм). Они могут также использоваться при обогащении руд, особенно при крупном питании и большой производительности обогатительной фабрики.

 

Рис. Схема двопродуктовного сепаратора СКВ с вертикальным элеваторным колесом: 1 – корпус; 2 – загрузочный жолоб; 3 – суспензионный патрубок; 4 – гребковый механизм; 5 - шпальтовое сито; 6 – элеваторное колесо; 7 – катки

 

Принцип действия колесного сепаратора (рис. 3.2) таков. Исходный материал в полуцилиндрическую ванну поступает по желобу 2, а магнетитовая суспензия через нижний патрубок 3. Суспензия на транспортный (горизонтальный) и восходящий (вертикальный) потоки. Это позволяет разделить уголь на легкую и тяжелую фракции. Передвижения легкого продукта вдоль ванны осуществляется транспортным потоком, а разгрузка - гребковым механизмом 4. В зависимости от производительности сепаратора высота слоя суспензии над сливным порогом составляет 30-80 мм, поэтому гребковый механизм разгружает легкий продукт на шпальтовое сито 5 для предварительного отделения взвеси и возвращение ее в процесс.

Шпальтовое сито это сварные щелевидные сита, которыесостоят из параллельно расположенных колосниковых профилей. Методом сварки они прикреплены к поперечным ребрам жесткости на заданном расстоянии друг от друга, образуя щелевидные отверстия. Ширина щели варьируется и может быть выполнена для большинства сфер применения сита.

Тяжелый продукт, оседая на дно ванной, попадает в ковш элеваторного колеса 6. Элеваторное колесо опирается на катки 7. При его вращении происходит разгрузка тяжелого продукта из сепаратора.