Лабораторная работа № 8

Изучение работы лабораторного вибрационного сепаратора.

Цель работы: изучить устройство и принцип работы лабораторного вибрационного сепаратора, ознакомиться с конструкцией сепаратора; порядком пуска и остановки, основными параметрами, определяющими его работу.

Теоретические основы: Трение тела при перемещении его по поверхности под влия­нием внешней силы зависит от: а) материала этого тела (харак­тера его поверхности); б) характера движения тела; в) качества поверхности, по которой движется тело.

Обычно зерна с гладкой поверхностью имеют меньший коэф­фициент трения.

Известно, что угол трения косвенно зависит не только от влажности, температуры, крупности, твердости и удельного веса. Рис.1.Условия движения зерна материала, но и от формы его зерен.

по наклонной плоскости. Кубические и округлые зерна катятся при меньшем угле на­клона плоскости, а для скольжения плоских кусков необходим больший угол.

Обогащение по трению осуществляется в две стадии:

-взаимодействие материала с поверхностью в целях селек­тивного изменения параметров движения разделяемых частиц;

-выделение из потока материала частиц с заданными пара­метрами движения.

Требование взаимодействия с поверхностью каждой частицы приводит к организации процесса в монослойном потоке. Возможны варианты взаимодействия материала как с неподвижной, так и с подвижной или вибрирующей поверхностью.

Вторая фаза процесса разделения компонентов осуществляется с исполь­зованием различий в траекториях, ско­рости или направлении движения раз­деляемых компонентов и может осу­ществляться как на рабочей поверх­ности, так и в условиях, свободного падения.

Взаимодействие частиц горных пород с рабочей поверхностью сепаратора проявляется в трении. Мерой это­го взаимодействия является коэффициент трения f. Сила тяже­сти частицы Q на наклонной плоскости может быть разложена на две составляющие: продольную Q_t (скатывающую, тангенци­альную) и нормальную составляющую Q_n (см. рис.), определяе­мые по выражениям:

Q_t = Qsinα; Q_n = Qcosα.

Из условия покоя частицы можно записать Q_t = f Q_n или Q_t - f Q_n = 0.

Для перемещения тела по плоскости следует приложить си­лу P = Q_t—fQ_n, и, подставляя значения Q_t и Q_n получим:

Р = Q sin a - fQ cos a = Q (sin a—/cos a).

В момент начала, движения частицы Р = 0, и тогда

Qsina = /Qcosa,

откуда

f = sin a/cos a = tgφ,

т. е. коэффициент трения покоя есть тангенс такого угла накло­на φ, при котором начинается движение частицы по плоскости. Тело скользит по плоскости, когда угол наклона а плоскости превышает угол трения φ данной частицы по материалу плоско­сти, т. е. когда а>φ.

Коэффициент трения покоя зависит от свойств взаимодейст­вующих тел, например шероховатости поверхности частицы и плиты, формы частицы. Форма частицы существенно сказыва­ется на коэффициенте трения из-за изменения режима взаимо­действия. Так, плоские частицы скользят по наклонной плоско­сти, а округлые катятся, и коэффициенты трения в этих режи­мах взаимодействия существенно различны, что и может быть использовано для обогащения по этому признаку. Выделяют также промежуточный режим, когда частица одновременно скользит и перекатывается. Режим может наблюдаться для частиц, близких к многогранникам.

Разделение минералов на данном сепараторе осуществляется за счет различия минеральных частиц по своим физическим свойствам, а конкретнее на различии коэффициентов трения частиц разной формы, что позволяет разделить их на вибрирующей наклонной вогнутой поверхности в зависимости от их формы максимум на 15 фракций. Применяется для обогащения драгоценных металлов алмазов, руд редко-земельных металлов, асбеста, фосфора, слюд, углей и др..

Устройство лабораторного вибрационного сепаратора:

Сепаратор состоит из: основания 1; стенок 2 и 3; поворотной рамы 4; реактивной рамы 5; электромагнита 6; деки 7; пульта 8 и питателя 9.

Приборы и материалы, необходимые для работы:

Сепаратор вибрационный лабораторный

Руда имеющая минералы с различной геометрией зерен и разным коэффициентом трения.

Основные технические данные и характеристики.

Наименование	Номинальная величина	Фактическая величина
Крупность разделяемого материала , мм Масса пробки, г Габаритный размер деки, мм не более Количество ячеек на деке для сбора продуктов разделения, шт Угол наклона деки вдоль направления вибрации, градус Угол наклона деки перпендикулярно направлению вибрации, градус Амплитуда вибрации деки, мм Потребляемая мощность, Вт не более Электропитание от сети переменного тока: напряжение, В частота, Гц Габаритные размеры сепаратора, мм не более Масса сепаратора, кг, не более	0,215-1,2 0,5-10 670х1010 15 0-12 0-7 до 0,5 250 22022 500,5 1050х850х100 140

Для сепарации подготовить пробы песчаных зерен крупностью от 0,25 до1,2 мм весом 5г

Рекомендуемые углы наклона деки для указанной крупности зерен:

по направлению вибрации 6,5

перпендикулярно направлению вибрации 3,5

Амплитуда вибрации деки регулируется ручкой на пульте в пределах от 0 до 0,5 мм. Для указанной крупности зерен рекомендуется амплитуда вибрации 0,41 мм.

Примечание. Амплитуда вибрации деки равна половине ширины световой полоски, возникающей в поле зрения микроскопа определяется по его эксплуатационной документации.

Амплитуда вибрации питателя подбирается в процессе работы и должна обеспечить высыпание зерен на деку монослоем.

Порядок работы с сепаратором

Пуск сепаратора производится следующим образом:

Ручки регуляторов АМПЛИТУДА ВИБРАЦИИ ДЕКИ и АМПЛИТУДА ВИБРАЦИИ ПИТАТЕЛЯ поставить в левое крайнее положение:

Тумблер СЕТЬ поставить в положение включено: при этом должна загореться сигнальная лампочка;

тумблер АМПЛИТУДА ВИБРАЦИИ ДЕКИ поставить в положение ВКЛ; при этом должна загореться сигнальная лампочка;

тумблер АМПЛИТУДА ВИБРАЦИИ ПИТАТЕЛЯ поставить в положение ВКЛ; при этом должна загореться сигнальная лампочка;

вращением ручек регуляторов АМПЛИТУДА ВИБРАЦИИ ДЕКИ и АМПЛИТУДА ВИБРАЦИИ ПИТАТЕЛЯ по часовой стрелке установить необходимые для работы сепаратора режимы вибрации деки и питателя.

Прекращение вибрации деки и питателя производится выключением соответствующих тумблеров и выключением тумблера СЕТЬ.

После окончания работы поверхность деки должна быть полностью очищена от зерен материала путем дополнительной вибрации деки на холостом ходу или очисткой кисточкой.

Результаты исследований

Продукт	Масса	Выход, %
1 2 .. 15

Литература

1. Кармазин В.И. Современные методы магнитного обогащения руд черных металлов. – М.; Госгортехиздат, 1962.

2. Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные метода обогащения М., “Недра” 1978 г.

3. Плаксин И.Н., Кармазин В.И., и др. Новые направления глубокого обогащения тонковкрапленных железных руд. М., “Наука” 1964.