Отсадка. Общие принципы

Отсадка – процесс разделения частиц по плотности в водной или воздушной среде, пульсирующей относительно разделяемой смеси в вертикальном направлении. Этим методом можно обогащать материал от 0,1 мм до 400 мм.

Применяется при обогащении углей, сланцев, окисленных, железных, марганцевых, вольфрамовых и других руд.

Преимущества:

1. Универсальность.
2. Простота технологической схемы.
3. Высокая производительность (до 600т/ч)
4. Высокая технологическая эффективность.
5. Экономичность.

В процессе отсадки материал, помещённый на решете отсадной машины, периодически разрыхляется и уплотняется. При этом зёрна обогащаемого материала под влиянием сил, действующих в пульсирующем потоке перераспределяются таким образом, что в нижней части постели сосредотачиваются частицы максимальной площади, а в верхней – минимальной площади. Размеры и формы частиц также оказывают влияние на процесс расслоения.

Распределение зёрен по площади в отсадной машине обусловлено в основном действием гравитационной силы. Наличие случайных факторов в формировании сил, действующих на отдельную частицу, препятствуют точному разделению обогащаемого материала по площади. Поэтому распределение частиц различной площади по слоям постели отсадочной машины имеет вероятностный характер и подчиняется статичным закономерностям.

Слой материала, находящийся на решете при отсадке крупного материала, называют естественной постелью; а при отсадке мелкого материала (меньше 3-5 мм) – надпостельным слоем.

При отсадке мелкого материала на решето укладывают слой боле крупных (в 2,5 – 6 раз) частиц, чем отсаживаемые. Этот слой будет называться искусственной постелью. При отсадке дополнительно под решето непрерывно или периодически подаётся вода, проходящая через постель, которая называется подрешётной водой.

Под действием загружаемого материала, а также под движением транспортной и подрешётной воды, постель одновременно с расслоением перемещается в горизонтальном направлении. Нижние слои постели, состоящие из тяжёлых продуктов, удаляются из отсадочных машин через решето и разгрузочные щели, а затем с помощью обезвоживающих элеваторов. Лёгкие продукты вместе с водой удаляются через сливной порог. Пульсацию среды, в которой производится разделении, создают движением поршня, диафрагмы, периодичной подачи сжатого воздуха или колебаниями самого решета. Отсадочная машина состоит из нескольких камер. Продукты, получаемые в каждой камере объединяют и в ходе работы машины получают 2 (концентрат и хвосты) или 3 (концентрат, промышленный продукт, хвосты) продукта.

Цикл отсадки – закономерность вертикального перемещения среды или решета в течение 1-го периода колебания.

Элементами цикла являются подъём, пауза, опускание среды. Применяется гармонический цикл отсадки, при котором перемещение среды и изменение её скорости во времени происходит по следующим формулам:

s – перемещение среды, отсчитываемое от нижнего положения

l – размах колебаний (амплитуда колебаний)

w – частота (круговая)

n – число колебаний

v – скорость перемещения среды

t – время, отсчитываемое от начала цикла

Для беспоршневых отсадочных машин, в которых колебания среды создаются периодической подачей сжатого воздуха, цикл отсадки характеризуется соотношением периода впуска, паузы и выпуска воздуха. Например, 40-10-50:

Впуск воздуха – 40% от всего периода цикла; пауза – 10% и выпуск – 50%.

Цикл может оказать существенное влияние на отсадки лишь при небольшой частоте среды (больше 100 колебаний за 1 мин). Это исполняется при отсадке крупного материала.

Процесс отсадки состоит:

1. Собственная отсадка.
2. Разгрузка разделившихся продуктов.

При разгрузке основной задачей является удаление продуктов без нарушения процесса расслоения. При расслоении основным параметром, влияющим на результаты отсадки, является площадь постели, которая зависит от её разрыхлённости. Разрыхлённость постели характеризуется коэффициентом разрыхления, равным отношению объёма жидкости к сумме (V_ж + V_т):

m= V_ж / (V_ж + V_т)

Также важными характеристиками постели является её высота, гранулометрический и фракционный состав.