Аппараты для обогащения руд в тяжелых суспензиях

Аппараты, в которых осуществляется обогащение в тяжелых суспензиях, называются сепараторами. При обогащении руд наиболее распространены конусные и барабанные сепараторы.

Конусные сепараторы целесообразно применять тогда, когда на обогащение поступает материал, отличающийся широким диапазоном крупности (4—70 мм).

Промышленные образцы конусных сепараторов имеют диаметр основания конуса от 1,8 до 6 м и соответственно рабочий объем от 3 до 84 м3. В качестве примера на рис. 56 показан конусный сепаратор СК-6А, испытанный на Зыряновской полиметаллической фабрике и принятый к серийному производству. Сепаратор состоит из металлического корпуса 1, на котором укрепляется рама 2 с приводом 3 и пультом управления 4. От привода, состоящего из электродвигателя мощностью 7,5 кВт и червячного редуктора, приводится во вращение специальная лопастная мешалка 5, вращающаяся с частотой около 2 об/мин и поддерживающая стабильность суспензии. Обогащаемый материал в сепаратор подается в верхнюю часть конуса. В суспензии плотностью 2,8 т/м3 материал делится на легкую фракцию, всплывающую на поверхность, и тяжелую фракцию, оседающую на дно конуса. К нижней конической части сепаратора подсоединен аэролифт 6, в трубу которого подается снизу при помощи форсунки сжатый воздух (8 м3/мин). Аэролифт служит для подъема смеси осевшей в конусе тяжелой фракции и суспензии на грохот 7 для частичного отделения тяжелой фракции от суспензии. Последняя возвращается в процесс по трубе 8. Легкая фракция выгружается через верх сепаратора на специальный лоток и удаляется из аппарата. Для вывода суспензии на регенерацию имеется специальное устройство шиберного типа.

Производительность сепаратора СК-6А составляет от 150 до 500 т/ч. Высота сепаратора 12,4 м. Размер максимального куска руды, поступающей на разделение, зависит от диаметра трубы аэролифта, который должен быть минимум на 25 мм больше наибольшего размера куска.

Аналогичным по принципу работы является конусный сепаратор СК-3,6. От сепаратора СК-6А он отличается диаметром основания конуса (3,6 вместо 6 м), рабочим объемом (15 вместо 84 м3), производительностью (50 вместо 150—500 т/ч), расходом воздуха в аэролифте (4,5 вместо 8 м3/мин) и другими параметрами.

Производительность конусных сепараторов для обогащения в тяжелых суспензиях ориентировочно можно определить по формуле

где k — коэффициент (k = 220 при преобладании в питании легкой фракции, k = 350 при преобладании тяжелой фракции);

D — диаметр конуса, м;

d — размер наибольших кусков в питании, м;

A — плотность суспензии, г/см3.

Следует отметить, что удельная производительность сепараторов для обогащения в тяжелых суспензиях значительно выше, чем других гравитационных аппаратов (например, отсадочных машин). На 1 м3 площади зеркала суспензии по исходному питанию она равна обычно 10—20 т/ч. На крупной обогатительной фабрике часто устанавливается лишь один сепаратор.

При обогащении в конусных сепараторах суспензии требуется 2—2,5 м3 на 1 т руды. С легким продуктом из сепаратора уходит до 1,6 м3/т суспензии, с тяжелым продуктом — до 3,7 м3/т. Расход утяжелителя при обогащении руд составляет 0,2—0,5 кг/т. На отмывку утяжелителя от продуктов обогащения расходуется около 1 м3 воды на 1 т твердого.

Барабанные сепараторы делятся на спиральные и с элеваторной разгрузкой.

Общий вид спирального барабанного сепаратора показан на рис. 57. Он состоит из барабана 1, установленного под углом 2—5°. Материал поступает в барабан по загрузочному желобу 2 и разделяется в суспензии на легкую (всплывшую) и тяжелую (потонувшую) фракции. Легкая фракция вместе с частью суспензии транспортируется в разгрузочный желоб 3 и выводится из аппарата. Осевшая тяжелая фракция перемещается к разгрузочному желобу 4 двухзаходной спиралью, приваренной внутри барабана. Разгрузка тяжелой фракции в желоб и одновременное обезвоживание ее осуществляются с помощью специального подъемника с перфорированными лопастями. Барабан опирается на опорные ролики 5 и приводится во вращение от привода 6 через шестеренную передачу 7. Сепаратор имеет раму 8 с правой 9 и левой 10 стойками и упорные ролики 11.

Конструкция барабанных сепараторов с элеваторной разгрузкой (СБЭ) в основном идентична сепараторам СБС. Основное отличие связано с разными способами удаления тяжелой фракции (в сепараторах СБЭ тяжелая фракция транспортируется продольными перфорированными лопастями).

Барабанные сепараторы выпускаются с барабаном диаметром от 1,8 до 3 м (длина барабана вдвое больше диаметра) и имеют производительность от 20 до 250 т/ч. Они предназначены для обогащения материала крупностью от 4 до 150 мм.

Ориентировочную производительность барабанных сепараторов можно определять по той же формуле, что и для конусных сепараторов, но с другими значениями коэффициента k (k = 250 — при преобладании в питании легкой фракции, k = 400 — при преобладании тяжелой фракции).

При обогащении в барабанных сепараторах требуется суспензии 0,6—1 м3/т руды. С легким продуктом из сепаратора уходит суспензии до 1,2 м3/т, с тяжелым продуктом — до 0,5 м3/т.

Во время работы сепараторов для обогащения в тяжелых суспензиях необходимо следить за равномерным и бесперебойным поступлением обогащаемого материала и утяжелителя, за соблюдением технологического режима, а также за смазкой приводного механизма и температурой нагрева подшипников и электродвигателей. При остановках конусных сепараторов суспензию необходимо выпускать сразу же.

Во время работы сепараторов категорически запрещается производить ремонт и чистку оборудования, снимать и ставить ограждения, работать в одежде с развевающимися полами.