Центробежная концентрация

Данный процесс осуществляется в аппаратах, в которых центробежная сила, действующая на частицу в криволинейном потоке во много раз больше силы тяжести. В этом случае материал разделяется под действием центробежной силы. Если центробежная сила и сила тяжести соизмеримы, такое обогащение принято называть центробежно-гравитационным.

Наиболее известные центробежные аппараты: гидроциклоны и центрифуги. В создании центробежного поля в центробежных аппаратах может осуществляться 2-мя путями:

1. Тангенциальной подачей питания под давлением в закрытый и неподвижный цилиндрический сосуд.
2. Закручиванием свободно подаваемого потока в открытом вращающемся сосуде.

1) Используются циклонные аппараты для разделения мелкозернистых материалов (гидроциклоны);

2) Безнапорные аппараты (центрифуги), которые используются для разделения грубых и мелко зерновых материалов.

По принципу работы центробежные концентраторы циклонного типа имеют много общего с гидроциклонами. Работа концентраторов 2-го типа хотя и напоминает работу обычной центрифуги, однако отличается от неё наличием элементов обычного шлюзового процесса. Для гравитационного обогащения мелких материалов используют центробежные напорные концентраторы типа циклонов. По данным горного бюро США в указанных аппаратах может обогащаться уголь крупностью от 18 до 0,1 мм. Эти аппараты также могут успешно работать и наиболее тяжёлых рудных продуктов, но при меньшей их крупности центробежные концентраты типа центрифуг широко используются для обогащения грубозернистых песков при разведке золотосодержащих россыпных месторождений. В последние годы они рекомендованы для применения в схемах обогатительных фабрик при извлечении мелкого золота из различных продуктов. В этих аппаратах питание подаётся сверху в центральную часть центрифуги, и центробежное поле создаётся при вращении самой центрифуги.

Поступающий во вращающийся ротор поток пульпы изменяет внизу направление на обратное и, двигаясь вверх к сливному краю центрифуги, закручивается вращающейся стенкой. Таким образом, жидкости вместе с частицами, находящимися в ней, образуют восходящий ассиметричный спиральный поток. Из зарубежных конструкций наибольшее промышленное применение получил сепаратор Нельсона (Кнельсона). Принципиальное отличие его от других аппаратов подобного типа состоит в том, что в слабоконическом роторе осевшая минеральная постель разрыхляется водой, подаваемой через перфорации в боковой стенке ротора. Механизированных устройств для разгрузки продукта сепаратор не имеет. Сепараторы диаметром 700 мм работают на песках некоторых россыпей Аляски и на рудных обогатительных фабриках 9извлечения мелкого золота).

Противоточная сепарация.

Данный процесс применяется в отечественной практике (переработке различных типов углей (разубоженных и энергетических).

Аппаратами для обогащения данным методом является шнековые и круто наклонные сепараторы. Крупность углей – 100-6 мм.

Преимущество: простота технологической схемы. Материал делится на 2 продукта (концентрат и хвосты). Сформированные в процессе сепарации встречные транспортные потоки продуктов разделения движутся в пределах рабочей зоны с заданным гидравлическим сопротивлением. В этом случае поток лёгких фракций является попутным потоку разделительной среды. А поток тяжёлых фракций – встречных.

Рабочие зоны сепараторов представляют собой закрытые каналы, оснащённые системой однотипных элементов, обтекаемых потоком и обуславливающих образование организованной системы вторичных течений и вихрей. Как правило, в таких системах исходный материал разделяется по плотности, значительно превышающей плотность разделительной среды.

Промывка

Необходимое условие подготовки песков россыпных месторождений и руд осадочного происхождения к обогащению – освобождение их от глины. Частицы минералов в таких рудах и песках не связаны взаимным прорастанием, но сцементированы в плотную массу мягким и вязким глинистым веществом. Процесс дизентеграции глинистого материала, цементирующего зёрна песков или руды с одновременным отделением его от рудных частиц с помощью воды и соответствующих механизмов называют промывкой. В результате промывки получают отмытый материал (руду или пески) и шламы, содержащие диспегированные в воде тонко зернистые глинистые частицы. Промывка широко применяется при обогащении руд чёрных металлов, песков, россыпных месторождений, строительного сырья, коалинового сырья, фосфоритов и других полезных ископаемых.

Промывка может иметь и самостоятельное значение, если в результате её получают товарную продукцию. Чаще всего она применяется как вспомогательная операция (подготовки материала к последующему обогащению. Простейшие устройства) промывки материалов:

1. Гидравлического жёлоба, который применяется на предприятиях малой производительности при обогащении олова и золота.
2. Барабанные промывочные грохота и бутары представляют собой обычные наклонные барабанные грохота, которые имеют внутри различные приспособления для интенсификации механического воздействия на материал.
3. Скруберы имеют неперфорированные барабаны с торцевыми стенками, снабжёнными горловинами для загрузки и выгрузки материала. Поэтому материал в скруббере постоянно находится в воде, что ускоряет его дезинтеграцию материала.
4. Вибрационные мойки – длинные барабаны, подвешенные на пружинах к раме. Эти барабаны приводятся в круговое вибрационное движение с заранее заданной частотой.
5. Промывочная башня – закрытый цилиндрический резервуар с коническим основанием. В центре цилиндра расположен аэролифт для подъёма и разгрузки промытой руды. Слив разгружается в верхней части цилиндра. В конической нижней части башни имеются сопла (подачи воды и сжатого воздуха) Руда загружается сверху и, опускаясь вниз, промывается под действием воды и воздуха. Поднимаемая аэролифтом руда поступает в камеру, находящуюся в верхней части башни, далее в сгустительную воронку.