Теоретические модели отсадки

Единого представления о механизме разделения материала в отсадочной машине не существует. Известны 2 основных направления:

1. Детерминистское.
2. Статистическое.

1) При детерминистском направлении исследуются движения отдельной частицы, имеющей определённый размер, площадь и форму, и находящуюся среди других частиц.

Существует 2 гипотезы разделения частиц при отсадке:

1. Гипотеза начальных ускорений.
2. Скоростная гипотеза.

Гипотеза начальных ускорений предполагает, что более крупные и плотные частицы набирают скорость быстрее, поскольку имеют большее начальное ускорение; в результате частицы оказываются внизу камеры.

Согласно 2-й гипотезе: более плотная и крупная частица имеет большую скорость падения, а, следовательно, обгоняет лёгкую и быстрее достигает решета отсадной машины. В порядке практического вывода этой скоростной гипотезой предполагалось осуществить отсадку узко классификационного материала, чтобы исключить влияние крупности на результаты отсадки. Однако, практические данные лишь отчасти подтверждают данную гипотезу, так как она никак не объясняет возможность отсадки широко классификационного материала.

2) При статистическом направлении отсадка рассматривается как массовый процесс, обусловленный многообразием физических характеристик частиц, подлежащих разделению, и состоянию системы частиц, подвергаемых в процессе отсадки непрерывному разрыхлению или уплотнению. В рамках этого направления предложены 3 гипотезы разделения частиц при отсадке:

1. Энергетическая.
2. Суспензионная.
3. Вероятностно – статическая.

Первая гипотеза говорит о том, что система частиц стремится к минимальной потенциальной энергии, поэтому через некоторое время после начала отсадки в нижних слоях оказываются более плотные частицы, а в верхних – менее плотные. Центр тяжести системы перемещается вниз, её энергия уменьшается.

Вторая гипотеза рассматривает постель в отсадочной машине как суспензию, в которой тяжёлые частицы тонут, а лёгкие всплывают.

Третья гипотеза рассматривает отсадку как стохастический процесс. В рамках этой гипотезы предложена математическая модель, позволяющая рассчитать извлечение в подрешётной продукт тяжёлых и лёгких частиц, а на основе этого и остальные технологические показатели.

Вывод: детерминистское направление позволяет учесть влияние крупности, площади и формы частиц на результаты разделения и количественно оценить влияние сил, вызывающих перемещение отдельных частиц. Недостаток: игнорирование массового характера процесса расслоения и случайных явлений при отсадке.

Статистическое направление раскрывает закономерности движения совокупности зёрен и процесс формирования слоёв, но не позволяет выявить влияние сил, вызывающих перемещение отдельной частицы.

Отсадочные машины

Машины можно классифицировать следующим образом:

1. По типу среды разделения (гидравлические и пневматические).
2. По способу создания пульсации (поршневые, с подвижным решетом, диафрагмовые, беспоршневые (воздушно- пульсационные)).
3. Также машины могут быть для обогащения мелких классов; крупных классов и широко классификационного материала.

Чаще всего применяются беспоршневые. Поршневые отсадочные машины могут применятся для отсадки крупных и средних классов руды. Колебания воды создаются движением поршня, ход которого регулируется эксцентриновым механизмом. Крупные частицы разгружаются через ловушку, а мелкие – через постель.

Диафрагмовые машины применяются для отсадки железо – марганцевых руд, руд благородных металлов. Для обогащения руд крупностью 30 – 0,5 мм.

Отсадочные машины с подвижным решетом применяют для обогащения марганцевых руд (3 – 40 мм).

Используют следующие типы беспоршневых отсадочных машин:

1. Машины типа ОМК.
2. Типа ОМШ.

ОМК – отсадочная машина с комбинируемой разгрузкой для мелких углей; ОМШ – для широко классификационных крупных углей.

ОМК выпускают площадью 12 и 18 метров в квадрате, а машины ОМШ – 8, 12, 12 метров в квадрате.

Отсадочные машины типа ОМ применяют для обогащения крупного и мелкого угля. В этих машинах воздушные камеры расположены под решетом, чем достигается компактность машин и более равномерное распределение по всей площади пульсации.

ОМ – 8, ОМ – 12.

Машины могут работать с искусственной и естественной постелью.

ОМ – 24 имеет производительность 600 т/ч. На ней используются более совершенные клапанные воздушные пульсаторы и бесколосниковые роторные, разгрузочные устройства. Используются для обогащения мелких (0,5 – 14 мм), средних (13 – 250 мм) и крупных углей, а также широко классификационных углей (0,5 – 100 мм).

Машины МОБ обогащают материал от 60 до 3 мм.

МОБМ: площадь камеры от 4 до 12 метров в квадрате. Разгрузка тяжёлого продукта осуществляется через искусственную постель, а лёгкий продукт разгружается через регулируемый сливной порог и частично через специальные сливные окна в боковых стенках камер. Машина может иметь от 2 до 6 секций.

Для обогащения средних руд: ОПМ – 14, ОПМ – 24, ОПМ – 34 (для мелко – зернистых руд).

Расход электроэнергии при обогащении на диафрагмовых машинах составляет 0,3 – 0,5 кВт ч/т; на воздушно-пульсационных – 0,5 – 0,75 кВт ч/т.