Обогащение на концентрационных шлюзах и желобах
Обогащение на шлюзах.Концентрационный шлюз представляет собой слабонаклонный прямоугольный неподвижный желоб, на дне которого укладываются специальные покрытия для создания необходимой турбулентности потока. На шлюзах обогащаются неклассифицированные или имеющие широкий диапазон крупности бедные золото- и платиносодержащие, касситеритовые руды и пески россыпных месторождений. Материал крупностью —100+16 мм обогащается на шлюзах глубокого наполнения; крупностью -16+0 мм - на шлюзах малого наполнения (подшлюзках). Технические характеристики шлюзов приведены в табл. 4.21.
После заполнения ячеек трафаретов шлюза тяжелой фракцией подачу материала на шлюз прекращают и производят съем осевшего концентрата (сполоск шлюза). В зависимости от конструкции шлюза сполоск может быть ручным, механизированным и автоматизированным. На шлюзах с неподвижной рабочей поверхностью интервал между сполосками изменяется от нескольких часов до 10-15 дней. Разжижение пульпы в неподвижных гидравлических шлюзах достигает 25 и выше.
Таблица 4.21
Технические характеристики шлюзов
| Параметры | Шлюзы | Подшлюзки |
| Длина минимальная, м | 18-20 | |
| Ширина, м | 0,37-0,8 | 0,7-1,0 |
| Уклон на 1 м длины, мм | 100-110 | |
| Высота трафаретов, мм | 50-55 | 25-30 |
| Расстояние между планками трафаретов, мм | 90-150 | 25-30 |
| Наполнение шлюза (глубина потока), мм | ||
| Средняя скорость движения потока, м/с | 1,67 | 0,7 |
Общую ширину шлюзов В можно определить по формуле
(4.18)
где В - ширина шлюзов, м;
Q — объемная производительность, м /с;
и - скорость потока пульпы, м/с (при минимальной крупности 6-12 мм скорость 1,2-1,6 м/с, при 100 мм - 2-2,5 м/с);
d — минимальная высота потока пульпы, м.
Поток пульпы можно определить по формуле
h = аd, (4.19)
где а - коэффициент, зависящий от крупности материала (при максимальной крупности 6-12 мм а = 2-2,2; при крупности до 100 мм 0=1,2-1,3);
d — наибольший размер кусков, мм.
Расход пульпы определяется из соотношения
, (4.20)
где Q - расход пульпы, м3/с;
q - количество твердого, поступающего на шлюз, т/с;
δт — плотность твердого, т/м3;
К — разжиженность пульпы (Ж:Т) по объему (при крупности 6-12 мм Ж:Т = 8-10; при крупности 100-200 мм Ж:Т = 16-20).
Ширина одного шлюза практически колеблется от 0,4 до 1,5 м (чаще в пределах 0,6-0,8 м). Если ширина шлюза превышает указанные величины, то устанавливают несколько параллельно работающих шлюзов.
Минимальная длина шлюзов глубокого наполнения золотосодержащих песков составляет 20 м, шлюзов мелкого наполнения (подшлюзков) - 6м. Для оловосодержащих песков - соответственно 30 и 10 м. Отдельную группу представляют шлюзы с подвижной улавливающей поверхностью. Они делятся на три вида: с периодически поворачивающимися желобами; с подвесным резиновым покрытием; вибрационные.
Обогащение в желобах.При обогащении полезных ископаемых используются два вида желобов: прямоугольного сечения и суживающиеся. Прямоугольные моечные желоба иногда применяются для обогащения крупных, а реже мелких классов угля.
В моечных желобах, в отличие от шлюзов, осевший тяжелый продукт выделяется непрерывно через разгрузочную камеру. Ширина желоба колеблется от 300 до 800 мм, а производительность соответственно составляет от 40-60 до 135-160 т/ч. Расход воды на 1 т обогащаемого материала колеблется в пределах 2-4 м3. Моечные желоба в настоящее время на фабриках почти не применяют. Они заменены отсадочными машинами и шнековыми противоточными сепараторами.
Суживающие желоба применяются при обогащении песков, главным образом, россыпных месторождений. Их применяют также на некоторых железорудных обогатительных фабриках и фабриках, перерабатывающих коренные руды олова и редких металлов. Крупность обогащаемого материала -2,5+0,04 мм.
На суживающихся желобах получают, как правило, черновые концентраты. Наиболее распространенные размеры суживающихся желобов: длина 610-1200 мм; ширина у загрузочного конца 230 мм, у разгрузочного - 25 мм; угол наклона 15-20°. Исходная пульпа содержит м>-60 % твердого (по массе) или 25-30 % по объему.
Суживающиеся желоба отличаются простотой конструкции, отсутствием движущихся частей, высокой удельной производительностью.
Аппараты, конструкции которых основаны на использовании суживающихся желобов, разделяются на две группы.
1. Аппараты, состоящие из набора нескольких желобов в различных компоновочных вариантах - струйные концентраторы.
2. Аппараты, состоящие из одного или нескольких конусов, представляющие собой радиально установленные суживающиеся желоба, направленные узкой частью к центру — конусные сепараторы. Конусные сепараторы изготовляют одно-, двух-, трех- и шестидечными.
Технические характеристики струйных концентраторов и конусных сепараторов приводятся в табл. 4.22 и 4.23.
Таблица 4.22
Технические характеристики струйных концентраторов
| Параметры | СКГ-2М | СКГМ-3М | |
| для основной и перечистной концентрации | для перечистки хвостов | ||
| Число желобов | |||
| Размеры желобов, мм: длина ширина в приемной части шрина в разгрузочной части | |||
| Число регулируемых щелей в тише желоба | |||
| Общая площадь желобов, м2 | 3,24 | 5,47 | 5,47 |
| Пределы регулирования угла наклона желоба, град. | 15-20 | 15-20 | 15-20 |
| Содержание твердого в питании по массе), % | 40-60 | 50-60 | 50-60 |
| Производительность, т/ч | 3-10 | 8-25 | 8-25 |
| Мощность вибратора, кВт | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
| Габаритные размеры, мм: длина ширина высота |
Таблица 4.23
Технические характеристики конусных сепараторов
| Параметры | Одноярусные | Двухъярусные | ||
| СК2-М | СК-3 | СК2-2 | СКЗ-2 | |
| Диаметр основания конуса, мм: верхнего среднего нижнего | - - | - - | - | |
| Длина образующей, мм | ||||
| Угол образующей конуса с горизонтальной плоскостью, град. | 14-20 | 14-20 | 14-20 | 14-20 |
| Площадь рабочей поверхности, м2: одного конуса без клиньев общая | 2,95 - | 6,40 - | 2,90 5,70 | 6,0 11,88 |
| Содержание в питании (по массе), % | 45-60 | 45-60 | 45-60 | 45-60 |
| Производительность, т/ч | 20-40 | 40-80 | 25-45 | 45-90 |
| Габаритные размеры, мм: длина ширина высота | 3350 3100 3250 | |||
| Масса сепаратора с конусами, т: чугунными из алюминиевого сплава из стеклопластика | 1,46 1,04 - | 2,5 1,5 - | 2,9 2,1 - | 5,0 3,2 - |
| Параметры | Трехъярусные | Шестиярусные | ||
| СК2-3 | СКЗ,6/3-6 | |||
| Диаметр основания конуса, мм: верхнего среднего нижнего | 3000* | |||
| Длина образующей, мм | 1350-1650 | |||
| Угол образующей конуса с горизонтальной плоскостью, град. | 14-20 | 16-18 | ||
| Площадь рабочей поверхности, м2: одного конуса без клиньев общая | 2,85 8,55 | 7-10,5 45,2 | ||
| Содержание твердого в питании (по массе), % | 45-60 | 45-60 | ||
| Производительность, т/ч | 20-40 | 80-120 | ||
| Габаритные размеры, мм: длина ширина высота | ||||
| Масса сепаратора с конусами, т: чугунными из алюминиевого сплава из стеклопластика | 3,3 - - | - - 7,74 |
*Для второго, считая сверху, и всех последующих конусов площадь равна 7м2.
Удельную производительность струйных и конусных сепараторов (q, т/ч∙м ) можно определить по следующей эмпирической формуле:
(4.21)
где К - коэффициент, равный 10-14, меньшее значение относится к мелкому питанию, а большее - к крупному;
dср- средневзвешенный размер зерен в питании, мм;
δ1, δ2- плотности пустой породы и полезного минерала, т/м3.
Производительность сепараторов возрастает с увеличением крупности питания и разницы в плотностях разделяемых минералов. Общая производительность струйных и конусных сепараторов будет:
Q= qF, (4.22)
где Q - общая произвалительность сепаратора, т/ч; F-площадь сепаратора (сепараторов), м .