Призначення й області застосування.

У даній главі розглядається збагачувальне устаткування, загальною відмітною рисою якого є гравітаційний або відцентровий поділ матеріалів у рухомому шарі води невеликої висоти.

Потік води, що тече по похилій площині з неоднаковими швидкостями по висоті шару, використовується для збагачення на шлюзах і жолобах, на концентраційних столах, у гвинтових і шнекових сепараторах.

При цьому до уваги приймаються не тільки середні швидкості поздовжнього руху потоку, але й поперечні швидкості, які перешкоджають осіданню часток поділюваного матеріалу, особливо дрібного й тонкого.

Мінеральні зерна, що транспортуються потоком води по похилій площині, рухаються стрибкоподібно. Вони піднімаються на тим більшу висоту над днищем, чим більше середня швидкість потоку й менше розмір зерен, потім знову опускаються на дно. Там вони можуть проходити деякий шлях перекочуванням або ковзанням, потім знову підхоплюються струмами вихрів і зависають у воді.

Збагаченню в потоках на похилій площині піддається, як правило, дрібний матеріал (-3 мм), а глибина потоку не перевищує розміру 10-кратного максимального зерна збагачуваної суміші. Рух пульпи по похилій площині відбувається під дією сили ваги. При цьому кути нахилу поверхні гравітаційних апаратів (2-18°) значно менше кутів тертя мінеральних зерен у воді об поверхню (30-40°), транспортування зерен здійснюється звичайно за рахунок гідродинамічної сили турбулентного потоку.

На частку матеріалу при цьому діють такі сили (схема наведена на рис. 2.15):

- сила ваги G_o;

- сила динамічного впливу потоку води у напрямку руху Р_v;

- сила від впливу вертикальної складової швидкості потоку Р_и;

- сила тертя P_Т (у бік, протилежний руху).

Рис. 2. 15. Схема дії сил на частку матеріалу

в потоці води, що тече по похилій площині

Швидкість струменя води, при якій мінеральне зерно починає рухатися ковзанням, визначається за формулою

, м/с,

де v_o та u_cp - відповідно швидкість вільного падіння ча

стки матеріалу у середовищі та початкова

вертикальна складова швидкості потоку,

м/с;

f - коефіцієнт тертя частки щодо поверхні

похилої площини.

При певній швидкості потоку, називаною швидкістю витання, частки матеріалу зважуються (зависають) в потоці й рухаються без контакту із днищем (при v_o > u_cp зерно сковзає, при v_o £ u_cp воно зважується у потоці води). Для зважування зерен крупностью до 2-3 мм необхідні швидкості потоків до 1-1,5 м/с, до 5 мм - до 2,5 м/с (залежно від густини матеріалу).

У результаті одночасної дії усіх сил на кожну із часток вони розподіляються таким чином, що вміст гідравлічно великих часток у нижніх шарах стає вище, ніж у вихідному живленні. При великому об'ємному вмісті твердого в живленні (понад 20%) концентрація його в нижніх шарах може досягати значної величини (40-50%) і викликати сегрегацію часток, яка приводить до додаткового підвищення вмісту в нижньому шарі дрібних часток великої густини.

Ступінь концентрації при збагаченні в потоках на похилій площині невеликий і не перевищує звичайно 2,5-4. Для його підвищення використовують, крім багаторазових перечищень продуктів поділу, додаткові впливи на пульпу шляхом коливання, вібрації поверхні апарата або створення відцентрових прискорень.

Перераховане вище устаткування застосовується для збагачення дрібних класів руд чорних, кольорових і рідких металів (переважно розсипних родовищ).

Дата добавления: 2015-08-18