Теоретические основы обогащения руд на концентрационных столах

27.11.2019

Обогащение (концентрация) па столах представляет собой процесс разделения минеральных частиц по плотности в струе воды, текущей по наклонной плоскости (деке) концентрационного стола, совершающей возвратно-поступательные движения (качания).

На концентрационных столах обогащают руды редких металлов и олова, а также россыпи, реже — руды черных металлов и угля. Эффективно обогащаются на концентрационных столах руды крупностью от 0,04 до 3 мм (оптимальная крупность угля менее 12 мм).

По сравнению с более плотными частицы меньшей плотности на деке стола быстрее передвигаются силой смывного потока воды в поперечном направлении, т. е. в направлении движения потока руды, и медленнее — в продольном направлении, т. е. в направлении качания стола. Разделение частиц вдоль движения стола происходит в основном за счет сил инерции при резком изменении направления хода деки (тяжелая частица обладает большей инерцией и движется быстрее, чем легкая). Разделение частиц в поперечном направлении под действием смывной воды обусловлено в основном различием сил трения легкой и тяжелой частицы о деку (тяжелая частица с большей силой трения движется с меньшей скоростью).

Обычно дока стола частично покрыта нарифлениями, расположенными параллельно направлению качания деки. Рифли предохраняют осевшие тяжелые частицы от сноса струей воды; эти частицы по желобкам между рифлями передвигаются к месту разгрузки. При поступлении на поверхность деки стола двух частиц А и Б (рис. 37) при работе стола каждая частица передвигается в направлении равнодействующей R, полученной от совместного влияния смывной воды и сотрясательного движения деки стола. Характерным показателем поведения частицы на деке стола служит угол смыва в, образуемый направлением результирующей траектории движения частицы с направлением движения деки стола. Чем больше разница плотностей подвергаемых обогащению минеральных частиц, тем больше угол смыва зерен легкого минерала по сравнению с зернами тяжелого минерала и тем успешнее произойдет разделение частиц по плотности.

Обогащаемый материал и смывную воду подают в верхний угол деки. Разделяемые частицы различной плотности расходятся по поверхности деки веерообразно, под разными углами смыва, перемещаясь в продольном и поперечном направлениях к разгрузочным устройствам (рис. 38). Более эффективно на концентрационных столах разделяется материал, предварительно расклассифицированный по крупности (с учетом коэффициента равнопадаемости).

Движением деки стола создается непрерывное разрыхление минеральных зерен и их продольное перемещение. В ходе перемещения частиц по деке происходит сегрегация — перераспределение частиц по крупности и плотности. В междурифельном пространстве самое нижнее положение занимают мелкие тяжелые зерна, а затем располагаются крупные тяжелые, еще выше — последовательно мелкие и крупные зерна легкого минерала. В первую очередь водой смывается слон крупных легких частиц; мелкие легкие зерна выносятся из междурифельного пространства в сторону наклона деки вихревыми потоками. Тяжелые зерна, лежащие в нижних слоях, перемещаются преимущественно под действием сотрясательных движений деки в направлении качания стола. В итоге легкие зерна смываются водой в желоб, расположенный по длинной стороне стола, а тяжелые зерна движутся по желобкам рифлей к разгрузочному концу деки.
Теоретические основы обогащения руд на концентрационных столах

Поверхностные скорости потоков на деке промышленного стол при расходе воды 1,5—3 м3/ч на 1м2 составляют 0,16—0,23 м/с. Средние скорости потоков составляют примерно 2/3 поверхностных скоростей. От средней скорости потока зависит вертикальная составляющая скорости, являющаяся одним из основных факторов, обеспечивающих разделение материала (особенно мелкозернистого). Вертикальная составляющая скорости приводит частицы во взвешенное состояние и увеличивается с увеличением высоты нарифлений.

При средней скорости потока воды 0,15—0,39 м/с и крупности обогащаемого на столах материала 0,03—3 мм наиболее крупные взвешиваемые зерна тяжелой фракции меньше наиболее крупных передвигаемых зерен легкой фракции примерно в 50 раз для оловосодержащих руд и примерно в 100 раз для золотосодержащих руд. Например, при крупности оловосодержащих руд 3—0,06 мм во взвешенном состоянии находятся зерна тяжелой фракции максимальной крупностью 0,06 мм и передвигаются зерна легкой фракции максимальной крупностью 3 мм; для золотосодержащих руд при той же крупности передвигаемых зерен легкой фракции ко взвешенном состоянии находятся максимальные зерна тяжелой фракции крупностью 0,03 мм (средняя скорость потока в обоих случаях одинакова — 0,39 м/с). Зерна, крупнее взвешиваемых зерен тяжелой фракции, будут эффективно улавливаться при обогащении на столах.

Высота рифлей концентрационных столов должна быть больше высоты, на которую поднимаются зерна тяжелых минералов, и меньше высоты, на которую поднимаются верна породы (при средней скорости потока для данной крупности материала). Практически высота рифлей составляет 0,5—0,66 глубины потока. Отсюда для крупнозернистого материала устанавливаются более высокие рифли, чем для мелкозернистого.

Тонкозернистые материалы обогащают на концентрационных столах при небольших средних скоростях потока. Приближенно' средняя скорость потока по величине на порядок меньше наиболее крупного зерна в обогащаемой руде.

Для повышения показателей обогащения исходный материал рекомендуется обесшламливать (рудные частицы тоньше 25 мкм на концентрационных столах находятся во взвешенном состоянии в потоке и не обогащаются).

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна