Классификаторы измельчения руд

На обогатительных фабриках применяются четыре типа классифицирующих аппаратов: спиральные, реечные, чашевые классификаторы и гидроциклоны. При этом первые два типа обычно устанавливают в I стадии измельчения, а вторые — во II и III стадиях.

Спиральный классификатор (рис. 22) бывает одно- и двухспиральным и состоит из наклонного корыта полуцилиндрического сечения 7, смонтированного на раме 2. Внутри корыта вращается шнек, на осевой трубе 3 которого укреплена спираль 4, перемещающая пески вверх к разгрузочному люку 5. Топкий продукт — слив — удаляется через сливной порог 6 в приваренный к корпусу сливной желоб 7 и вытекает через патрубок 8.

Для загрузки классификатора в правой стенке корыта вырезано загрузочное окно, которое при загрузке через борт закрывается специальным щитом с резиновой прокладкой.

Механизм подъема шнека 9 включается при остановке классификатора с целью предотвращения заклинивания спирали и состоит из червячного редуктора с рукояткой на валу червяка, пары цилиндрических шестерен и вала с двумя кулачками, на которые наматываются тросы, посредством траверсы соединенные с нижним подшипником. Шнек висит на тросах только во время подъема, а при работе траверса ложится на специальные упоры.

При монтаже спиральные классификаторы устанавливаются на жестком основании с подкладкой под раму деревянных брусков. Угол наклона — 14—18°.

Пуск классификатора осуществляется только вхолостую. После включения двигателя вращающийся шнек медленно опускается так, чтобы он успевал прорабатывать осевшие пески.

Реечные и чашевые классификаторы представляют собой аппараты устаревшей конструкции и довольно редко применяются на обогатительных фабриках.

Реечные классификаторы состоят из плоского наклонного корыта, в котором установлена рама с гребками, совершающая эллептическое движение (вверх по дну корыта и обратно) и подгребающая пески к верхнему концу, откуда они вновь возвращаются в мельницу. В нижнем конце корыта пульпа сливается через сливной порог.

Чашевые классификаторы по конструкции напоминают реечные, слив которых поступает в чашу с граблинами, что позволяет создать дополнительную зону отстаивания и получить более тонкий слив.

Основными недостатками этих аппаратов являются низкая производительность и относительная сложность эксплуатации.

Гидроциклоны (рис. 23) представляют собой довольно простые аппараты, состоящие из цилиндроконического сосуда 1, питающей 2 и песковой 3 насадок, сливного патрубка 4 и сливной трубы 5.

Гидроциклоны отличаются друг от друга геометрическими размерами (диаметром от 50 до 1000 мм) и углом конусности (а = -590°), способом подачи питания (по прямой насадке круглого или прямоугольного сечения или по изогнутому в виде витка спирали входному патрубку прямоугольного сечения), способом удаления слива (через сливной патрубок непосредственно или соединенный со сливной трубой).

В последнее время получили распространение трехпродуктовые гидроциклопы с двумя концентрически установленными сливными патрубками. При этом из внутреннего патрубка удаляется более тонкий слив, а из внешнего — более грубый, количество которого можно регулировать специальным краном. Внутри гидроциклоны футеруются плитами из легированного чугуна, каменным литьем или резиной. Иногда для повышения эффективности классификации применяют несколько гидроциклонов, установленных последовательно — батарейные гидроциклоны.

На технологические показатели работы гидроциклонов влияют свойства классифицируемой пульпы (содержание твердого и его гранулометрический и вещественный составы), а также форма, геометрические размеры и конструктивные особенности аппарата. При этом основным конструктивным параметром является отношение A/d диаметра Песковой насадки к диаметру сливного патрубка. Все другие факторы имеют второстепенное значение. С увеличением отношения A/d увеличивается выход песков, снижается их крупность и содержание в них твердого. Соответственно уменьшается выход слива и его крупность. При оптимальном значении A/d эффективность классификации максимальна. Обычно эта величина равна 1 и более.

Изменение отношения A/d за счет размера Песковой насадки практически не меняет производительности гидроциклона, а при изменении диаметра сливного патрубка производительность аппарата изменяется прямо пропорционально изменению диаметра.

Гидроциклоны применяются и для дешламации продуктов обогащения. В настоящее время гидроциклоны обычно устанавливают вместо механических классификаторов. При напоре 1 кгс/см2 производительность гидроциклона диаметром 500 мм достигает 200 м3/ч, а диаметром 1000 мм — 1200 м3/ч пульпы.

Наблюдение за работой гидроциклона сводится к поддержанию заданного давления пульпы па входе, зонтообразной разгрузки песков, оптимальной циркулирующей нагрузки и нормальной работы питающего насоса. При этом оптимальная циркулирующая нагрузка гидроциклонов, работающих в замкнутом цикле с шаровыми мельницами, создается путем подбора Песковых насадок соответствующего диаметра. Тонкий слив получается при циркулирующей нагрузке 600—800% и при последовательной установке нескольких гидроциклонов.

Гидроциклоны практически не требуют ухода. Если в них поступает пульпа, постоянная по объему, крупности и плотности, то регулирования не требуется, а необходима только своевременная замена износившихся деталей. Изменение количества и качества исходной пульпы требует смены Песковых насадок. Однако если из гидроциклона выделяются слишком грубый слив и плотные пески, диаметр Песковой насадки увеличивают, и наоборот. Уменьшение диаметра Песковой пасадки требуется и для повышения крупности слива.

Эксплуатационные расходы от работы гидроциклонов складываются из стоимости электроэнергии, потребляемой питающим насосом (примерно 0,15 кВт*ч на 1 м3 пульпы), расходов по замене изношенных деталей и обслуживания. Срок службы деталей из каменного литья составляет: питающей насадки — 1 год, песковой — 10—15 сут, крышки — 1 год и корпуса — 3 года.

Автоматические конусы — наиболее простые аппараты для гидравлической классификации. Применяются они для отделения песков от шламов и обезвоживания материала. Известно два вида конусов: песковые (рис. 24), применяющиеся для разделения материала крупнее 0,15 мм, и шламовые — для материала мельче 0,15 мм.

В песковый конус пульпа поступает через центральную трубу 3. Пески оседают, а слив выводится из конуса через концевой сливной желоб 2. Когда уровень песков повышается до кромки камеры 7, поплавок 4 начинает подниматься и посредством рычажной системы 5 и 6 открывает клапан S, который остается открытым до тех пор, пока уровень песков не опустится ниже кромки камеры.

Шламовый конус отличается от пескового формой и положением поплавка.

Гидравлические классификаторы применяются для разделения руды на несколько продуктов, каждый из которых далее подвергается обогащению по самостоятельной схеме. Классификатор (рис. 25) состоит из нескольких последовательных камер, в каждой из которых создается восходящий поток воды различной скорости и соответственно происходит осаждение частиц определенной крупности.