u_lectures
.pdf
111
Вэлектрическом поле заряженные частицы под действием электрических
имеханических сил движутся по различным траекториям.
Это свойство используется для разделения минеральных зерен в аппаратах, называемых электрическими сепараторами.
Электрические силы, действующие на минеральные частицы пропорциональны величине заряда и напряженности электрического поля, так как
Fкул. = 1ε * er1e22 ,
где ε - диэлектрическая проницаемость, равная EE0 ,
где E0-напряженность поля в вакууме, Е- напряженность в данной среде.
Механические силы пропорциональны массе: Сила тяжести:
P = mg
Центробежная сила:
F = mV2 2
У мелких частиц электрические силы больше механических, а у крупных частиц механические преобладают над электрическими, что ограничивает крупность материала мельче 3 мм, обогащаемого в электрических сепараторах.
В пространстве вокруг электрически заряженной частицы или между двумя заряженными частицами возникает электрическое поле.
Используя электрические свойства минералов при обогащении, применяют следующие разновидности сепарации: по электропроводимости (рис. 14.5), по диэлектрической проницаемости, по трибоэлектростатическому и пироэлектрическому эффекту.
112
Рис. 14.5 Сепараторы для разделения по электропроводности
а. Электростатический сепаратор; б. Электрический коронный сепаратор; в. Коронно - электростатический сепаратор
14.3 Специальные методы обогащения
Классификация специальных методов обогащения:
-ручная сортировка;
-радиометрические методы обогащения;
-избирательное разрушение;
-обогащение по упругости, форме, трению;
-выщелачивание.
Область применения ручной сортировки:
-предшествует процессам дробления, грохочения для выборки крепи и кусков металла.
-когда химическое или механическое обогащение не обеспечивает необходимого качества разделения (отборка драгоценных камней, листовой слюды, длинноволокнистого асбеста, углей).
-при исходной крупности материала Дисх=50(10)-300 мм.
Рудоразборка осуществляется на:
113
-площадках;
-лентах (рис. 14.6);
-неподвижных столах;
-вращающихся круглых столах;
-желобах;
-грохотах.
A 
A
рядовой |
мм. |
уголь |
800 |
|
A - отборщики а,б,в - перегородки г - желоб
б |
серный колчедан |
г |
|
|
|
|
|
в |
|
||
|
уголь |
|
|
г |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
||
а |
порода |
г |
|
|
|
|
|
||||
A 
A
1-2м
г в г
|
|
|
серный |
порода |
|
|
колчедан |
|
|
|
|
|
уголь |
||
Рис.14.6 Схема работы на ленте при отделении двух компонентов
В целях улучшения рудоразборки при отборке породы применяется специальное освещение:
-для золотосодержащих руд применяют голубой свет;
-для свинцово-цинковых руд — кобальтово-синий свет;
-для цинковой обманки — буровато-желтый свет.
Для радиометрического метода обогащения используются разные виды излучений:
-радиоволновое;
-инфракрасное;
-видимый свет;
-ультрафиолетовое;
-рентгеновское;
-гамма - излучение.
114
Рис. 14.7 Схемы зоны обмера гамма-абсорбционных сепараторов с дополнительными узлами облучения для учета, массы кусков
1-транспортирующее устройство; 2- кусок полезного ископаемого; 3-основной узел облу- чения;4-дополнительный узел учета массы;5-блок детектирования.
Крупность обогащаемого материала составляет Д=30(15)- 300 мм.
Метод избирательного разрушения основан на различном характере изменения крупности минералов при физическом воздействии на них.
Различают:
-избирательное дробление;
-избирательное измельчение;
-промывка;
-декрипитация.
Декрипитация - избирательное раскрытие, основанное на способности отдельных минералов разрушаться по плоскостям спайности при нагревании и последующем быстром охлаждении или только при нагревании.
Обогащение по упругости, форме, трению - используется разница в коэффициентах трения частиц, крупности и форме.
Область применения выщелачивания: окисленные, труднообогатимые промпродукты, бедные, забалансовые, медные, урановые, золотосодержащие, серебросодержащие руды. Существует химическое, бактериальное выщелачивание и кучное выщелачивание.
115
Лекция 15. ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ПРОДУКТОВ ОБОГАЩЕНИЯ
План лекции
15.1Операции сгущения, аппаратурное оформление
15.2Фильтрация продуктов обогащения
15.3Сушка продуктов обогащения
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ
Фильтрация
Сгущение Сушка
Рис. 15.1 Процессы обезвоживания
15.1 Операции сгущения, аппаратурное оформление
Сушка - это процесс обезвоживания, основанный на естественном осаждении твёрдых частиц под действием силы тяжести в отстойниках или сгустителях. Твёрдые частицы, осевшие на дне сгустителя, непрерывно разгружаются, в виде сгущённого продукта, а осветлённая вода переливается через его край и удаляется (рис. 15.2).
Исходный продукт
Сгущение
слив |
пески |
Это чистая |
Это сгущенный |
жидкая фаза с |
продукт с со- |
некоторым со- |
держанием твер- |
держанием твер- |
дого 40-60% |
дого.W=40-60% |
|
Рис. 15.2 Схема операции сгущения
116
Сгущению подвергаются различные продукты обогащения. Концентраты сгущаются перед фильтрованием и металлургической переработкой, а хвосты сгущаются с целью использования оборотной воды и для удобства их хранения в хвостохранилище. Сгущение продуктов обогащения иногда производится для улучшения технологического процесса, когда пульпа слишком разжижена (рис. 15.3).
Зоны сгущения
Рис. 15.3 Процесс сгущения
А- зона чистой или осветлённой воды. Б- зона свободного падения частиц. В- зона осаждения или сгущения.
Г- основная рабочая зона сжатия или уплотнения. Д- зона сгущённой пульпы
В процессе сгущения применяются различные реагенты: известь, едкий натр, серная кислота, сульфаты металлов, квасцы.
Они используются в качестве электролитов-коагулянтов, под действием которых частицы слипаются в агрегаты, скорость осаждения которых увеличивается по сравнению с единичными частицами.
Высокомолекулярные соединения – полиакриламид, сепаран, полиоксиэтилен, используются в качестве флокулянтов, под действием которых частицы слипаются в агрегаты, скорость которых увеличивается по сравнению с единичными частицами.
117
Одноярусный радиальный сгуститель с центральным приводом
Одноярусный радиальный сгуститель с центральным приводом
Рис. 15.4 Схема сгустителей с центральным приводом
1- чан; 2- сливной желоб; 3-загрузочная воронка; 4-разгрузочный конус; 5-центральный вал; 6-граблины.
118
Сгуститель с периферическим приводом
Сгуститель с периферическим приводом
Рис. 15.5 Схема сгустителей с периферическим приводом
1-рама; 2-каретка; 3-монорельс.
15.2 Фильтрование продуктов обогащения
Фильтрование - представляет собой разделение жидкой и твёрдой фаз пульпы с помощью пористой перегородки под действием разности давлений, создаваемой разряжением или избыточным давлением воздуха. Жидкая фаза проходит через поры перегородки и собирается в виде фильтрата, а твёрдая задерживается на поверхности, образуя слой осадка – кека (рис. 15.6, рис. 15.7).
119
СГУЩЕННЫЙ ПРОДУКТ
Фильтрование
кек фильтрат
W=15-20%
Рис. 15.6 Схема операции фильтрования
Схема процесса фильтрации
Рис. 15.7 Схема операции фильтрации
Фильтрование применяется для обезвоживания тонкозернистых и шламистых материалов. Это нашло широкое применение на обогатительных фабриках и в химической промышленности.
120
Барабанный вакуум-фильтр
Рис. 15.8 Барабанный вакуум-фильтр
1-подшипники; 2-камера; 3-решётка; 4-барабан; 5-канал; 6-распределительная головка; 7-ванна.
Распределение зон в вакуум- фильтре при фильтровании
Рис. 15.9 Распределение зон в вакуум-фильтре при фильтровании
I-зона фильтрования; IIзона просушки; III и VI - промежуточные зоны; IV-зона отдувки;
V - зона регенерации.