Струйные и конусные сепараторы (концентраторы)

27.11.2019

Струйные и конусные сепараторы применяются главным образом для обогащения мелкозернистых (—2—3 мм) песков россыпных месторождений. В промышленности эти сепараторы используются сравнительно недавно, менее 25 лет. Основным элементом сепараторов является суживающийся желоб, загрузочный и разгрузочный концы которого имеют различную ширину. Желоб устанавливается под углом 15—20° к горизонту. Глубина потока пульпы у разгрузочного конца превышает ширину, и пульпа и конце желоба довольно четко делится на тяжелую и легкую фракции (рис. 45). Тяжелые частицы концентрируются в нижнем медленно текущем слое пульпы, а легкие выносятся в верхний слой, движущийся с большей скоростью. В конце желоба 1 установлены отсекатели 2, которые направляют расслоившиеся по высоте потока пульпы минералы в различные приемники 3. Из струйных желобов, имеющих длину 0,6—0,9 м, можно составить батареи, которые иногда называют веерными шлюзами.
Струйные и конусные сепараторы (концентраторы)

Струйные и конусные сепараторы, как правило, не выдают конечных концентратов, но в комбинации с концентрационными столами могут существенно (в 2—3 раза и больше) повысить производительность гравитационных отделений обогатительных фабрик. При невысоком содержании в песках тяжелых минералов (до 3%) их извлечение достигает 90%, при более высоком содержании хвосты не получаются отвальными и подвергаются контрольному обогащению.

На отечественных предприятиях применяют струйный концентратор CK-1. Он состоит (рис. 46) из вращающегося пульподелителя («сегнерово колесо») 1 с кольцевым распределительным желобом 2 и двух секций — верхней и нижней, каждая из которых имеет 12 струйных желобов 3 размерами 250х20х1000мм. Из распределительного желоба пульпа подается на желоба верхней секции по резиновым шлангам; для равномерного распределения пульпы по ширине желоба и снижения ее начальной скорости движения установлена специальная коробка 4. Угол наклона желобов регулируется винтовым механизмом 5.

В днище каждого желоба прорезаны поперечные щели для разгрузки тяжелой фракции; через донные щели желобов в ванны 6 разгружается основное количество тяжелых минералов (щелевой концентрат). Продукты обогащения поступают в приемную коробку 7 с отсекателями 8, позволяющими регулировать выход продуктов.

Каждая секция концентратора CK-1 может работать как самостоятельный агрегат, однако обычно в одном аппарате совмещаются три операции: первичное обогащение, перечистка концентратов и контрольное обогащение. При этом четыре из двенадцати желобов нижней секции используются для перечистки концентрата желобов верхней секции, а остальные восемь желобов — для контрольной сепарации хвостов верхних желобов. Конечными продуктами обогащения являются концентрат четырех перечистных желобов и отвальные хвосты восьми желобов нижней секции. Промпродукты возвращаются в голову процесса (рис. 47) и являются циркулирующей нагрузкой, величина которой составляет 60-100%.

Струйный концентратор CK-1 по эффективности превосходит концентрационные столы и винтовые сепараторы (более высокие технологические показатели, большая удельная производительность и т. д.). Производительность CK-1 составляет 3—8 т/ч, удельная производительность — 1—2,3 т/(м2*ч). Масса аппарата 0,8 т, размеры — 1,4х2,4х3 м. Оптимальная крупность питания — 2+0,044 мм, плотность пульпы — 45—60% твердого.

Для улавливания зерен тяжелых минералов (преимущественно золота) перспективно применение струйных желобов типа двухдечных щелевых концентраторов (рис. 48). Аппарат состоит из двух дек — желобов с донными щелями для разгрузки тяжелых зерен, причем размер нижней щели регулируется. Для гашения скорости пульпы и ее равномерного распределения по ширине желоба устанавливается в загрузочной коробке наклонная пластинка. Угол наклона аппарата, установленного на одной из фабрик, составляет 12,5°.

За рубежом из струйных сепараторов наиболее распространены сепараторы Кеннона. Сепаратор состоит из 48 струйных желобов размерами 125х15х900 мм. Диаметр сепаратора 2,2 м, высота — 1.9 м. По внешнему виду сепаратор имеет форму опрокинутого конуса (рис. 49). Пульпа по желобам движется от периферии к центру; одноименные продукты сепарации объединяются. Визуальный контроль за процессом затруднителен, что является недостатком сепаратора.

Основным рабочим элементом конусных сепараторов является усеченный конус. Примером конусного сепаратора может служить сепаратор СК2м (рис. 50), применяемый на отечественных фабриках. Обогащение осуществляется в тонком слое пульпы плотностью 40—60% твердого, расслаивающейся при движении по рабочему конусу 1 на тяжелую и легкую фракции за счет различия плотностей и крупности минералов. Диаметр основания рабочего конуса 2 м.

Рабочий конус установлен на раме 2. Над конусом смонтировано распределительное кольцо 3 с перфорированной кольцевой перегородкой 4 и вращающийся пульподелитель типа «сегнерово колесо», состоящий из цилиндра 5, труб 6 и расходных насадок 7. Пульпа направляется на распределительное конусное кольцо и через перфорированную перегородку поступает на внутреннюю поверхность конуса. При стекании с рабочего конуса пульпа огибает отклоняющее кольцо 8, способствующее лучшему расслоению материала, чему служат также суживающиеся клинья 9. В результате поток пульпы приобретает форму «вееров», которые с помощью отсекателей 10 телескопического типа делятся на три продукта: концентрат, промпродукт и хвосты.

Выход продуктов и их качество регулируются штурвалом 11 винтовых узлов 12, 13 и 14. Продукты обогащения по трубам 15, 16 и 17 направляются в сборный кольцевой желоб 18 с патрубком 19 и выводятся из процесса. Для строго горизонтальной установки рабочего конуса используются регулировочные болты 20. Производительность сепаратора СК2м на материале крупностью —0,25 мм составляет 20—40 т/ч. Масса сепаратора 2 т, примерные размеры 2,2х2,2х2,4 м.

В настоящее время промышленность выпускает двухъ- и трехъярусные конусные сепараторы, в которых рабочие конусы смонтированы друг над другом на общей раме. В этих сепараторах совмещаются первичные, перечистные и контрольные операции обогащения; по конструкции они идентичны сепаратору СК2м. По сравнению с одноярусными, двухъ- и трехъярусные конусные сепараторы имеют значительно большую удельную производительность. Освоен выпуск пяти- и шестиярусных конусных сепараторов.

Для эффективного обогащения на струйных и конусных сепараторах необходимо предварительное обесшламливание материала по классу 0,02—0,04 мм и удаление глинистых частиц. Кроме того, перед каждым аппаратом пульпу необходимо сгущать до T : Ж = 1:1, так как при высокой скорости потоков в случае разбавленной пульпы нормально материал не расслаивается. Для сгущения пульпы обычно устанавливают гидроциклоны.

Во время работы струйных и конусных сепараторов необходимо следить за бесперебойным и равномерным поступлением питания и за забивкой донных щелей на струйных концентраторах отверстий успокоительной решетки на конусных сепараторах. Настройка и регулировка аппаратов производится не более двух раз в смену.

Струйные и конусные сепараторы в последнее время находят все большее применение при обогащении редкометальных россыпей, а также тонковкрапленных руд коренных месторождений.

Струйные концентраторы CK-1 оказались весьма эффективными аппаратами при обогащении титано-циркониевых россыпей. Извлечение ценных минералов — циркона, рутила и ильменита из россыпей при первичном обогащении песков крупностью —0,3 мм, отмытых от глины, составило 95—99% при выходе отвальных хвостов 80% и содержании в черновом концентрате тяжелой фракции 55%.

Струйные концентраторы показали хорошие результаты в комбинации с концентрационными столами при обогащении коренных оловянных руд на Шерловогорской фабрике, а также при обогащении лопаритовых руд.

Струйные сепараторы Кеннона широко применяются в США при обогащении ильменито-цирконовых песков. Примером может служить крупная американская фабрика «Глиден Рэндс», перерабатывающая пески крупностью — 0,8 мм с использованием сепараторов Кеннона по схеме, показанной на рис. 51. Концентрат этих сепараторов дополнительно перечищается на винтовых сепараторах. Извлечение тяжелых минералов в коллективный концентрат превышает 90%.

Для улавливания золота в цикле флотационного обогащения медно-молибденовых руд на Алмалыкской фабрике применяется щелевой концентратор (см. рис. 48). Технология переработки медно-молибденовых руд предусматривает применение извести для подавления флотируемости пирита, которая дозируется в операцию доизмельчения концентрата первой перечистки. Однако одновременно известь подавляет флотацию и свободного золота, поэтому целесообразно извлекать его в самостоятельный продукт перед подачей в процесс извести. Обогащение песков гидроциклона на щелевом концентраторе перед их доизмельчением в присутствии извести (рис. 52) позволяет повысить содержание золота примерно в 4 раза. Установка концентратора позволяет повысить извлечение золота примерно на 1%.

Что касается конусных сепараторов, то они дают почти равные технологические показатели со струйными концентраторами, но имеют большую производительность. Их можно использовать при обогащении титано-цирконовых россыпей, а также коренных вольфрамовых руд крупностью -1,6 + 0,07 мм. В первичных операциях обогащения конусные сепараторы по эффективности превосходят концентрационные столы. Конусные сепараторы внедрены на Верхнеднепровском горно-металлургическом комбинате.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна