Классификация (гидравлическая)

Классификация – процесс разделения в жидкости или газе смеси частиц на классы крупности по скорости их падения в полях гравитационной или центробежной силы.

В соответствии с используемой средой классификация может быть гидравлической и пневматической.

Классификацию применяют для разделения рудного материала на два или несколько классов крупности; для замыкания цикла измельчения, обезшламлевания продуктов, сгущение продуктов обогащения.

В практике обогащения испытывают главным образом: гидроциклоны, спиральные классификаторы, многокамерные гидравлические классификаторы (спиготы).

При промывке нерудных полезных ископаемых применяют также прямо- и противоточные гидравлические классификаторы.

Обычно классификации подвергают продукт, содержащий частицы меньше 6 мм (для руд) и 13 мм (для углей).

Гидравлическая классификация применяется для разделения пограничной крупности 4 мкр. и более.

Обезшламлевание обычно проводят по зерну от 10-20 до 40-70 мкр.

Гидравлическая гравитационная классификация проводится в вертикальном или горизонтальном потоках жидкости.

1. Принцип разделения частиц в классификации с вертикальным потоком состоит в транспортировании жидкости, перемещается с непостоянной скоростью. При этом в верхнюю часть аппарата поднимаются частицы, скорость падения которых меньше скорости потока. При этом частицы, имеющие гидравлическую скорость больше скорости потока; опускаются.
2. В классификациях с горизонтальным потоком частицы большой гидравлической крупности опускаются на дно и разрушаются тем или иным способом; а частицы меньшей гидравлической крупности не успевают осесть и выносятся потоком в слив через порог или специальное отверстие.

На процесс классификации оказывает влияние конструкция аппарата, стеснённые условия, гранулометрический состав питания (ситовой состав). Наличие в отдельном узком классе материала, различного по плотности и форме, приводит к неизбежному взаимному засорению продуктов разделения.

Классификаторы:

Механические с разгрузкой песков	центробежные
механические	самотечные	механические	самотечные
Реечный Спиральный чашевый	однокамерные	многокамерные	центрифуги	гидроциклоны

Механические классификаторы:

Состоят из наклонного корыта, в котором помещены 1 или 2 вращающихся вала с насаженными на них спиралями. Для предохранения от износа спираль футеруется пластинами из отбелённого чугуна, легированной стали или высокопрочных сплавов. Шаг спирали приблизительно равен половине её диаметра. Исходный материал подаётся в нижнюю часть ванны; мелкие частицы, у которых скорость падения низкая, удаляются через порог; крупные частицы, у которых скорость падения высокая, оседают на дно и спиралью транспортируются в верхнюю часть ванны, где разрушаются через специальные отверстия. На дне аппарата образуется постель из осевших частиц, которая предохранит ванну от износа.

Гидроциклоны –аппараты для классификации тонкоизмельчённых материалов по гидравлической крупности в центробежных полях, которые создаются в результате вращения пульпы.

Исходная пульпа подаётся в гидроциклон под давлением через питающую посадку, установленную тангенциально непосредственно под крышкой аппарата. Пески разгружаются через песковую насадку, а слив – через сливной патрубок, расположенный в центре крышки и соединённый со сливной трубой непосредственно или через сливную коробку.

Главной действующей силой в гидроциклоне является центробежная сила инерции, возникающая при вращении пульпы, благодаря тангенциальной подачи питания и осевой разгрузки продукта. Под действием центробежной силы более крупные и более тяжёлые частицы отбрасываются к стенке гидроциклона и затем разгружаются через песковую насадку. А более лёгкие частицы вытесняются к центру гидроциклона и выносятся в слив.

Стандартные гидроциклоны, используемые на отечественных и зарубежных обогатительных фабриках, для классификации по крупности или дишламации, имеют угол конусности, равный 20 градусам.

На показатели работы гидроциклонов влияют формы и его геометрические размеры: питающих и разгрузочных посадок, давления на входе, способ удаления слива, содержание твёрдого, а также его гранулометрический, вещественный состав. ГЦ – 250 (25); ГЦ – 500 (50) – н-р.

Разгрузочное отношение (d_п/d_c) – отношение диаметра песковой насадки к диаметру сливного патрубка – является основным фактором, определяющим показатели работы гидроциклона при обработке рядовых пульп обогатительных фабрик. С увеличением разгрузочного отношения повышается выход песков, понижается их крупность и содержание твёрдого. Соответственно этому, уменьшается крупность слива и его выход.

Эффективность классификации достигает максимума при оптимальном соотношении этих параметров.

Содержание твёрдого в питании гидроциклона колеблется от 30 до 60%. Для борьбы с износом применяют футеровку корпуса и съёмные детали из износостойких материалов. К таким материалам относятся: легированные чугуны, резина, каменное литьё, керамика, полиуретан, твёрдые сплавы.