Отсадочная машина схема обогащения

Устройство и принцип действия отсадочных машин

Все отсадочные машины (в зависимости от вида среды) подразделяют на гидравлические (с водной рабочей средой) и пневматические (с воздушной). Последние сохранились на некоторых устаревших углеобогатительных фабриках, в конструктивном исполнении малоэффективны и, по-видимому, не найдут дальнейшего распространения.

Принципиальные схемы основных типов гидравлических отсадочных машин представлены на рис. .

Отсадочная машина с подвижным решетом (рис. . а) состоит из секционного корпуса 4, в верхней части которого размещено подвижное решето 3. Размер его отверстий меньше минимального размера куска обогащаемого материала. Водная среда в машине остается относительно неподвижной. Колебания решету в вертикальном и горизонтальном направлениях передаются через систему рычагов 2.

Рис. Принципиальные схемы основных типов отсадочных машин:

а – с подвижным решетом; б – поршневая;

в – диафрагмовая; г – воздушно-золотниковая

Двигаясь вдоль машины, сырье расслаивается по плотностям. Тяжелый продукт уходит вниз через щели решета в конце каждой секции (на схеме их две) и выгружается с помощью элеватора. Количество продуктов разделения зависит от количества секций.

Машины с подвижным решетом находят ограниченное применение для обогащения марганцевой руды. Существенное их достоинство — незначительный расход воды на обогащение.

Поршневая отсадочная машина (рис. . б) состоит из корпуса 5, имеющего рабочее 10 и поршневое 6 отделения. Решето в камере установлено неподвижно. Колебания жидкости и разделяемого материала вызываются перемещением поршня 7, связанного штоком 8 с эксцентриковым приводом 9. Работа машины обеспечивается подачей подпоршневой воды.

Легкий продукт выносится с потоком воды через борт установки, а тяжелый направляется в камеру через отверстия решета (при искусственной постели) или через щель в конце секции, затем он выгружается из машины с помощью элеватора или другого устройства.

Поршневые отсадочные машины не имеют широкого распространения вследствие низкой удельной производительности, а также большого расхода воды и электроэнергии. Они полностью вытеснены машинами воздушно-золотникового типа.

Диафрагмовая отсадочная машина (рис. . в) отличается от поршневой наличием эластичной диафрагмы 12, связанной штоком с эксцентриковым приводом 11. В различных типах машин диафрагмы могут располагаться следующим образом: горизонтально сбоку отсадочного решета, горизонтально и наклонно под решетом, вертикально в перегородке между смежными секциями (как на рисунке) или в стенке корпуса машины.

Положительная особенность данной установки— постоянство хода диафрагмы, обеспечивающее «жесткий» режим пульсаций среды; недостаток — ограниченность производительности, невозможность увеличения площади отсадочного решета, так как это вызывает нарушение равномерности пульсаций среды. Диафрагмовые отсадочные машины наиболее широко применяют при обогащении руд.

Воздушно-золотниковая (беспоршневая) отсадочная машина (рис. . г) наиболее совершенна в конструктивном и технологическом отношениях. Пульсации воды в рабочем отделении создаются периодическим впуском сжатого воздуха в камеру 13 посредством роторного или клапанного золотникового пульсатора 14. При впуске воздуха рабочая среда поднимается вверх, а при выпуске опускается вниз. Воздушные камеры в последних конструкциях машин размещены непосредственно под рабочим решетом.

Легкий продукт разгружается со сливом через борт установки, а тяжелый и промежуточной плотности — в щели, расположенные в конце каждого рабочего отделения.

Воздушно-золотниковые отсадочные машины используют преимущественно при обогащении угля и реже — руд.

Процесс отсадки, отсадочные машины

Отсадкой называется процесс разделения смеси минеральных зерен по плотности (разности скоростей падения минеральных частиц) в водной или воздушной среде, колеблющейся в вертикальном направлении.

Отсадкой можно обогащать полезные ископаемые крупностью от 50 до 0,25 мм для руд и от 100 до 0,5 мм для углей.

Руды черных металлов (бурые железняки, мартит, псиломелан m∙Mn₂O₃∙MnO∙nH₂O, манганит Mn₂O₃∙H₂O , пиролюзит MnO₂ и т.д.) – от 50 до 0,2 мм

Каменные угли, антрациты – от 100 до 10 мм.

Россыпные руды (касситерит SnO₂, вольфрамит (Mn,Fe)[WO₄], танталит (Fe,Mn)(Nb,Ta)₂O₆-(Mn,Fe)(Ta,Nb)₂O₆, титано-циркон и др.) – от 25 до 0,5 мм.

Коренные руды (касситерит, вольфрамит) – от 6 до 0,5 мм.

Перед отсадкой руду классифицируют на классы крупности, отличающиеся на коэффициент равнопадаемости, и каждый класс обогащают отдельно.

Условие успешного обогащения: = ≤ e — отношение диаметров зерен в каждом классе не должно превышать коэффициента равнопадаемости.

Отсадкой можно обогащать и неклассифицированный материал, так как начальные ускорения для частиц разной плотности будут различны. Поэтому, если в отсадочной машине создать короткие, но часто повторяющиеся пульсации воды, то будут созданы условия стесненного падения на коротких расстояниях, где проявляется только начальное ускорение, а не конечные скорости падения частиц (высокочастотные машины).

Исходный материал вместе с водой непрерывно подается на отсадочное решето, через отверстия которого попеременно проходят восходящие и нисходящие вертикальные потоки воды. В период восходящего потока материал поднимается и разрыхляется, а в период нисходящего – опускается и уплотняется.

В результате действия чередующихся восходящих и нисходящих потоков воды исходный материал подвергается естественному распределению по крупности и плотности. В нижнем слое, располагающемся на решете, будут концентрироваться мелкие тяжелые зерна, затем слой крупных тяжелых зерен, над которыми будут находиться мелкие зерна легкого минерала, наверху же расположатся крупные зерна легкого минерала (рис.10.1).

Рис. 10.1 Механизм разделения материала при отсадке

Слой материала, находящийся на решете, называется постелью. Постель, образующаяся при отсадки крупного материала, состоит из зерен самого материала и называется естественной. При обогащении мелкого материала (для руд

— отсадочные машины с неподвижным решетом (поршневые),

— диафрагмовые отсадочные машины,

— беспоршневые отсадочные машины.

Поршневая отсадочная машина с неподвижным решетом представляет собой камеру с перегородкой, не доходящей до дна камеры. Образуя два отделения, поршневое и концентрационное. Поршень получает движение (возвратно-поступательное) от эксцентрикового вала. При движении поршня вниз в концентрационном отделении создается восходящая струя воды, при движении вверх – нисходящая. С уменьшением крупности и плотности руды ход – уменьшается; число качаний увеличивается с уменьшением руды и увеличением плотности. Амплитуда колебаний 10-50 мм, число пульсаций 250-120 пуль./мин.

Такие машины не имеют широкого распространения, они громоздки, сложны в управлении. Изменение хода поршня требует перестановки эксцентриков и связано с остановкой машины. У них низкая удельная производительность – 0,5-3,6 т/час.

Поршневые машины вытеснены диафрагмовыми отсадочными машинами. Принцип действия диафрагмовых машин тот же. Поршень заменен на диафрагму, которая может располагаться сверху, сбоку, снизу. Амплитуда колебаний 9-11 мм, частота пульсаций до 300, производительность 25 т/час.

Машины с подвижным конусным днищем выпускаются одно-(МОД-1), двух-(МОД-2), трех-(МОД-3) и шести камерными (МОД-6).

Беспоршневые (воздушные ) отсадочные машины широко применяются при обогащении углей (ОМК, ОМШ, ОМ) и руд черных металлов (МОБ, ОМР), в основном железных и марганцевых.

В этих машинах вместо поршневого отделения находится воздушное, которое питает машину сжатым воздухом от воздуходувки.

МБОМ-6 (8,10) – модернизированная беспоршневая отсадочная машина для обогащения мелкого (0,5-13 мм) и крупного (13-125 мм) угля с полезной площадью соответственно 6 м 2 (8-10 м 2 ), производительность до 600 т/час.

Беспоршневая отсадочная машина ОМ-24 с площадью отсадочного решета 24 м 2 , производительность 600 т/час. Такие машины могут обогащать мелкий, крупный и неклассифицированный материал.

Параметры, влияющие на эффективность разделения на отсадочной машине:

1. Величина хода поршня (амплитуда качания) берется тем больше, чем крупнее класс и больше удельный вес обрабатываемого материала.

при среднем размере зерен — 41 мм 3 мм 1,7 мм 1 мм 0,73 мм

ход поршня (диафрагмы) — 67,9 мм 14 мм 12,3 мм 5мм 4,8 мм.

2. Частота пульсаций (наоборот), чем крупнее материал, тем меньше число пульсаций (определяется числом оборотов вала: при крупности руды, 3-6 мм – 300-350 об./мин.

размер зерен – 64-32 мм 16-18 мм 4-2 мм 2-1 мм 1-0 мм

число качаний/ мин. — 129 144 235 250 281

3. Недостаток подрешетной воды вызывает излишнее всасывающее действие диафрагмы, что влечет за собой повышенный выход концентрата. Избыток подрешетной воды, наоборот, приводит к потерям ценного компонента вследствие выноса их из машины. Создаются ненормальные условия работы второй камеры (большое разжижение пульпы).

4. Высота перепада между камерами (высота порога) обуславливает общий гидростатический уклон, которым определяется скорость и мощность потоков. Большой перепад между камерами выбивает постель и тем самым увеличивает выход концентрата, нарушается ведение самого процесса.

5. Материал для постели: магнетит, гематит, гранат, сульфиды, чугунная и стальная дробь. Крупность постели зависит от размера сит и равна 3-4d сита.

6. Доля транспортной воды составляет 30-40% от общего расхода воды, подрешетной – 60-70%.

Дата добавления: 2014-12-27 ; просмотров: 5270 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Отсадка. Классификация отсадочных машин

ВВЕДЕНИЕ

Отсадочные машины с ручным приводом были известны ещё в древние времена. Первая поршневая отсадочная машина применена в начале 19 века в рудном бассейне Гарц (Германия) для обогащения свинцовых руд (т.н. гарцевская поршневая отсадочная машина).

В 1867 французский инженер Mapсо разработал и применил отсадочную машину с механическим приводом поршня, а в 1892 Ф. Баум в Германии изобрёл беспоршневую пневматическую отсадочную машину с возбуждением пульсаций воды сжатым воздухом. Позднее для обогащения мелких классов руд появились диафрагмовые отсадочные машины, создающие колебания среды эластично закреплённой диафрагмой [4].

Отсадка. Классификация отсадочных машин

Отсадкойназывают процесс разделения смеси минеральных зерен по плотности в водной или воздушной среде, колеблющейся (пульсирующей) относительно разделяемой смеси в вертикальном направлении. Исходный материал вместе с водой непрерывно подается на отсадочное решето, через отверстия которого попеременно походят восходящие и нисходящие потоки воды. В период восходящего потока материал поднимается и разрыхляется, а в период нисходящего – опускается и уплотняется.

В результате действия чередующихся восходящих и нисходящих потоков воды исходный материал через определенный промежуток времени разделяется на слои таким образом, что на отсадочном решете (внизу) располагаются зерна наибольшей плотности, а в верхних слоях – наименьшей. Следует отметить, что такое идеальное распределение зерен по плотностям возможно только в том случае, если они обладают одинаковыми размерами и формой. В реальных же условиях происходит попадание некоторой доли легких фракций в тяжелые, а тяжелых – в легкие (наблюдается засоряемость концентрата и отходов «посторонними фракциями»). По взаимозасоряемости получаемых в процессе отсадки продуктов обогащения судят о технологической эффективности процесса.

Слой материала, находящийся в решете, называется постелью. Постель, образуется при отсадке крупного материала, состоит из зерен самого материала и называется естественной. Через принудительно пульсирующую толщу материала тяжелые зерна проникают в нижние слои постели, а легкие в верхние. При обогащении мелкого материала (для руд

Отсадка проходит на отсадочных машинах. Отсадочная машинапредставляет собой устройство для гравитационного обогащения, в котором исходный материал разделяется на отсадочном решете под влиянием вертикальных колебаний жидкости. Разнообразие условий применения отсадочных машин привело к созданию большого числа конструктивных разновидностей (известно более 100), отличающихся назначением, способом создания колебательных движений жидкости, количеством получаемых продуктов обогащения, способом их разгрузки и др.

Каждый тип машин предназначен для обогащения определенных полезных ископаемых [1].

Машины классифицируются по следующим признакам:

по месту применения

· гидравлические отсадочные машины (процесс осуществляется в водной среде)

· пневматические осадочные машины (отсадка происходит в воздушной среде)

по конструкции приводного механизма

· поршневые отсадочные машины

· диафрагмовые отсадочные машины

· отсадочные машины с подвижными конусами

· отсадочные машины с подвижным решетом

· отсадочные машины с гидравлическим пульсатором

· беспоршневые отсадочные машины

по направлению разгружаемого продукта

· прямоточные отсадочные машины

· противоточные отсадочные машины

по способу разгрузки продуктов обогащения

· отсадочные машины с шиберной разгрузкой

· отсадочные машины с разгрузкой через решето

· отсадочные машины с комбинированной разгрузкой через шибер и решето

по числу ступеней

· одноступенчатые (однокамерные) отсадочные машины

· двухступенчатые отсадочные машины

· трехступенчатые отсадочные машины

· многоступенчатые отсадочные машины

по целевому назначению

· отсадочные машины для обогащения мелкозернистого, крупнозернистого или неклассифицированного материала

· шламовые отсадочные машины

Кроме этого так же применяются отсадочные машины лабораторного типа (как правило, с упрощенной конструкцией и небольшими габаритами) для научных исследований и проработки проб[2].
Из большого числа отсадочных машин рассматриваются только основные, получившие широкое распространение в практике обогащения полезных ископаемых.

Беспоршневыеотсадочные машины (воздушно-пульсационные). Воздушно-пульсационные машины широко применяют в практике обогащения углей и руд. Конструкции машин постоянно совершенствуют. Поэтому на практике применяют большое число машин, различающихся как по расположению воздушных камер, так и отдельными конструктивными элементами.

По расположению воздушных камер машины классифицируют: с боковым расположением воздушной камеры; боковым двухсторонним расположением воздушных камер; со сдвоенными центральными воздушными камерами; с подрешетным расположением воздушных камер; с патрубочными подрешетными воздушными камерами; с надрешетным расположением воздушных камер.
Поршневые отсадочные машины применяют для обогащения марганцевых, оловянных и вольфрамовых руд. В последнее время они заменяются диафрагмовыми машинами и машинами с подвижным решетом.

Диафрагмовые отсадочные машины наиболее широко применяются при обогащении руд (железных, марганцевых, оловянных, вольфрамовых, золотосодержащих россыпей, руд редких металлов и др.)[1].

Виды отсадочных машин

По конструкции отсадочные машины отличаются большим разнообразием (известно более ста разновидностей). Наибольшее распространение получили отсадочные машины с неподвижным решетом: поршневые, диафрагмовые и беспоршневые. Отсадочные машины с подвижным решетом применяются при обогащении железных и марганцевых руд[1].

Отсадочная машина с подвижным решетом(рис.2.1, а) состоит из секционного корпуса 4, в верхней части которого размещено подвижное решето 3. Размер его отверстий меньше минимального размера куска обогащаемого материала. Водная среда в машине остается относительно неподвижной. Колебания решету в вертикальном и горизонтальном направлениях передаются через систему рычагов 2.

Рис.2.1. Принципиальные схемы основных типов отсадочных машин:

а – с подвижным решетом; б – поршневая;

в – диафрагмовая; г – воздушно-золотниковая

Поршневая отсадочная машина (рис.2.1, б) состоит из корпуса 5, имеющего рабочее 10 и поршневое 6 отделения. Решето в камере установлено неподвижно. Колебания жидкости и разделяемого материала вызываются перемещением поршня 7, связанного штоком 8 с эксцентриковым приводом 9. Работа машины обеспечивается подачей подпоршневой воды.

Диафрагмовая отсадочная машина (рис.2.1, в) отличается от поршневой наличием эластичной диафрагмы 12, связанной штоком с эксцентриковым приводом 11. В различных типах машин диафрагмы могут располагаться следующим образом: горизонтально сбоку отсадочного решета, горизонтально и наклонно под решетом, вертикально в перегородке между смежными секциями (как на рисунке) или в стенке корпуса машины.

Беспоршневая отсадочная машина(рис.2.1, г) наиболее совершенна в конструктивном и технологическом отношениях. Пульсации воды в рабочем отделении создаются периодическим впуском сжатого воздуха в камеру 13 посредством роторного или клапанного золотникового пульсатора 14. При впуске воздуха рабочая среда поднимается вверх, а при выпуске опускается вниз. Воздушные камеры в последних конструкциях машин размещены непосредственно под рабочим решетом.

Воздушно-золотниковые отсадочные машины используют преимущественно при обогащении угля и реже — руд [3].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Отсадка является одним из наиболее распространенных методов гравитационного обогащения полезных ископаемых.

Область применения охватывает полезные ископаемые по плотности извлекаемых компонентов от 1200 до 15600 кг/м 3 и по крупности обогащенного материала от 0,2 до 50 мм для руд, и от 0,5 до 120 (иногда и до 250) мм – для углей.