Шлюзы

27.11.2019

Шлюзы применяются главным образом для обогащения песков россыпных месторождений, содержащих золото, платину, вольфрам и олово, а также для доизвлечения тяжелых минералов из хвостов флотации и отсадки. Крупность обогащаемого материала на шлюзах, как правило, не превышает 30 мм. Для материала крупностью менее 13 мм применяются шлюзы малого наполнения (так называемые подшлюзки). Нижний предел крупности обогащаемого на шлюзах материала в ряде случаев составляет 20—30 мкм.

Обычный шлюз по конструкции является простейшим аппаратом п представляет собой узкий длинный желоб прямоугольного сечения, установленный под углом 4—9°. Минеральные зерна разделяются по плотности в текущем потоке воды: тяжелые зерна концентрируются на дне шлюза в гнездах трафаретов или в ворсе; легкие зерна (пустая порода) сносятся потоком воды в отвал. Осевший тяжелый материал выгружается периодически. Частота выгрузки зависит от содержания тяжелых минералов в песках и от объема гнезд трафаретов и обычно производится 1—2 раза в смену (иногда реже). Операция снятия концентрата со шлюзов называется сполоском или съемом. Наиболее эффективно шлюзы работают при плотности полезных минералов 6—8 г/см3.

Длина шлюзов с трафаретным покрытием достигает 20—30 м и больше, подшлюзков — 6 — 10 м. Основное количество тяжелых зерен улавливают на первых 2—3 м аппаратов (например, золота — не менее 80%).

Длина ворсистых шлюзов колеблется от 1,5 до 6 м, ширина не превышает 2 м.

При обогащении на шлюзах песков россыпных месторождений получают два продукта: концентрат, который, как правило, не является готовым и направляется на доводку, и эфельные (песковые) хвосты, сбрасываемые в отвал или подвергающиеся контрольному обогащению на отсадочных машинах пли подшлюзках.

Задержку зерен полезного компонента на шлюзе обеспечивают, как отмечено, трафареты определенной высоты. Эта высота должна быть больше высоты взвешивания тяжелых зерен под действием вертикальной составляющей скорости потока, но меньше высоты взвешивания легких зерен. Практически при обогащении на шлюзах граничный размер зерен касситерита и золота составляет соответственно 0.33 и 0,2 мм (при обогащении на подшлюзках — 0,2 и 0,1 мм); эффективно улавливаются зерна крупнее граничного, а более мелкие зерна взвешиваются в верхних слоях потока и могут теряться. При средней скорости потока 0,8 м/с и его глубине на шлюзе 80 мм высота трафаретов составляет 50 мм; для подшлюзков с высотой наполнения 50 мм высота трафаретов равна 25—30 мм. Расстояние между планками трафаретов колеблется от 90 до 150 мм у шлюзов и от 30 до 50 мм у подшлюзков. Ворсистые покрытия шлюзов бывают с коротким и длинным ворсом.

Производительность обычных шлюзов при обогащении песков составляет 40—65 т/ч. Оптимальная нагрузка на 1 м2 площади шлюза при обогащении золотосодержащих песков около 1 т/ч.

В России при обогащении тонкозернистого материала крупностью до 0,3 мм применяются автоматические шлюзы ША-1М и 34-КЦ, устройство которых идентично.

Пятидечный шлюз ША-1М (рис. 43) с длиной каждой деки 1800 ми и шириной 900 мм имеет раму 1, приводной механизм 2 с рычагом 3 и тягой 4, распределитель исходной пульпы 5. из которого пульпа по резиновым шлангам поступает в пять распределительных лотков 6' и затем на деки 7, покрытые резиновыми ковриками с вафельной поверхностью. Тяжелые частицы оседают на ковриках, а легкие выносятся в хвосты. Угол наклона дек в рабочем положении 9°; через каждые 4 мин подача пульпы прекращается и деки автоматически переводятся в положение под углом 45°. В это время производится сполоск дек — осевший концентрат с помощью брызгал 8 в течение 1 мин смывается водой, подаваемой из крана 9. После сполоска цикл повторяется.

Производительность автоматических шлюзов по твердому составляет 3—5 т/ч.

При обогащении редкометального сырья крупностью менее 0,5 мм применяется винтовой шлюз, днище которого представляет собой гладкую наклонную плоскость (рис. 44). Винтовой шлюз включает пульпоприемник 1, винтовые желоба 2, водораспределитель 3, приемник для продуктов обогащения 4 и каркас 5. При движении пульпы по винтовому желобу под действием центробежных сил и сил трения минеральные зерна разделяются по плотности по ширине желоба: тяжелые зерна концентрируются у внутреннего борта, легкие — у внешнего. В конце нижних витков желоба установлены отсекатсли для раздельного вывода из процесса продуктов обогащения. На внутренний борт шлюза подается смывная вода, что повышает эффективность разделения. Промышленностью выпускаются винтовые шлюзы двухжелобковые диаметром 1000 мм и трехжелобковые диаметром 1250 мм. Желоба работают параллельно. Производительность шлюза с желобом диаметром 1000 мм составляет 1,5—2,5 т/ч по твердому при крупности питания 0,2—0,5 мм и 0,8—1 т/ч при крупности питания 0,07—0,2 мм; производительность шлюза с желобом диаметром 1250 мм примерно в 2 раза выше. Плотность пульпы питания 20—35% твердого.

Основными факторами, определяющими работу шлюзов, являются: плотность поступающей пульпы и ее количество, плотность и крупность минеральных зерен, частота сполосков.

Разжижение пульпы и ее количество, а также угол наклона аппарата должны обеспечивать оптимальную скорость потока, исключающую как заиливание ворсистой поверхности или трафаретов, так и смыв материала без его разделения. Практически для одной и той же крупности материала в пределах 0,15—1,7 мм разжижение пульпы в зависимости от уклона шлюза может колебаться от T : Ж — 1 : 2 до T : Ж = 1 : 10. Чем меньше уклон, тем больше разжижение пульпы.

Эффективность разделения минералов на шлюзах возрастает с увеличением разницы плотностей минералов. Подготовительными операциями перед обогащением являются предварительная классификация песков россыпей и обесшламливание.

Чем чаще производятся сполоски, тем выше извлечение ценных компонентов.

Во время работы шлюзов необходимо следить за бесперебойным и равномерным поступлением питания и избегать перегрузки трафаретов шлюза.

Как отмечено, промышленное применение шлюзов чаще всего связано с обогащением песков россыпных месторождений, содержащих драгоценные металлы, олово и вольфрам. При обогащении золотосодержащих песков шлюзы обычно устанавливаются на драгах, иногда в комбинации с отсадочными машинами. На многих зарубежных фабриках для доизвлечения мелкого золота из хвостов отсадки применяются шлюзы с мягким покровом. Для повышения извлечения золота (особенно тонкого) из песков россыпных месторождений разработаны методы ртутного и жирового улавливания золотин. При ртутном улавливании на шлюзы заливается ртуть, которая скапливается на дне углублений в трафаретах, при жировом улавливании поверхность шлюза покрывают кубовыми остатками от перегонки нефти. В обоих случаях уловленное золото снимают вместе с ртутью и жировым слоем. Ртутное улавливание осуществляется эффективно при работе только на мелком классифицированном материале и при небольших нагрузках (не более 0,3 м3/(м2*ч); расход ртути составляет около 3 кг/м2 площади шлюза. Извлечение золота на шлюзовых драгах колеблется от 60 до 95%.

При обогащении руд цветных металлов шлюзы применяются для извлечения золота и касситерита из хвостов флотации. На канадской свинцово-цинковой фабрике «Сулливан» ежесуточно для извлечения касситерита перерабатывается 5500 т хвостов основного обогащения. При этом на 18 пятидечных шлюзов поступают хвосты пиритной флотации с содержанием олова 0,15%. Грубый концентрат шлюзов содержит около 1% олова и направляется на флотацию для удаления сульфидов (в основном пирита); хвосты флотации снова обогащаются на шлюзах и при содержании олова более 7% подвергаются доводке на концентрационных столах и магнитных сепараторах. Конечный концентрат содержит 60% олова при извлечении его около 40%.

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