Обогащение в тяжёлых средах




Это процесс разделения частиц сыпучей смеси по плотности в среде, имеющей плотность, промежуточную между плотностями разделяемых компонентов. Для углей процесс протекает наиболее эффективно при крупности частиц 13 – 100 (150) мм и различии в плотности 1200 – 2400 кг/м3.

Процесс обогащения в тяжёлых средах основан на законе Архимеда.

На частицу, находящуюся в среде, действуют силы, имеющие различное направление: сила тяжести, направленная вниз и Архимедова сила, выталкивающая частицу на поверхность.

1. G – сила тяжести.

G = Vdg H;

Где V – объём частицы [м3]

d - плотность частицы [кг/м3]

g – ускорение силы тяжести [м/с2]

2. GА – архимедова сила

GА = VDсg H;

Где Dс - плотность среды [кг/м3].

В данной среде на частицу воздействует равнодействующая сила Gо.

Gо = G - GА Н.

При различной плотности частиц (d) и среды (Dс) возможны следующие случаи разделения:

1. d > Dс – частица тонет;

2. d < Dс – частица всплывает;

3. d = Dс – частица находится во взвешенном состоянии.

Подобрав необходимую плотность среды на основании фракционного анализа минерала (угля) можно получить продукты с заданным качеством. При этом основным условием разделения будет следующее соотношение:

d1 < Dс< d2;

где d1, d2, Dс – соответственно плотности угля, породы и среды.

Характеристика тяжёлых сред

Тяжёлой средой называется жидкость, плотность которой более 1000 кг/м3.

Тяжёлая среда может быть однороднойжидкостью, представленной неорганическими (хлористый цинк) и органическими соединениями (бромоформ).

Тяжёлая среда также может быть представлена неоднороднойжидкостью – суспензией.

Суспензия – это взвесь твёрдых частиц в воде. Твёрдая фаза суспензии называется утяжелителем.

Утяжелителем могут быть следующие минералы: глина, песок, барит, магнетит (Fe3O4). Плотность утяжелителя должна быть относительно высокой. Обычно она колеблется в пределах 3000 – 7000 кг/м3.

Качество разделения в тяжёлых средах зависит от свойств утяжелителя. Поэтому утяжелитель должен отвечать следующим требованиям:



1. быть нерастворимым в воде;

2. обладать механическим сопротивлением истиранию;

3. не вступать в химическое взаимодействие с водой и продуктами разделения;

4. быть достаточно тонко измельчённым;

5. иметь сравнительно низкую стоимость;

6. легко отделяться от продуктов обогащения для повторного использования.

В настоящее время в практике обогащения углей и антрацитов в качестве утяжелителя применяется магнетит плотностью 4500 – 5000 кг/м3 и крупностью 0 – 0.1 мм.

От свойств утяжелителя зависят свойства суспензии, основные параметры которой:

1. плотность;

2. устойчивость;

3. вязкость.

1. Плотность суспензии зависит от плотности утяжелителя и от его объёмной концентрации в суспензии.

Dс = с (d - 1000) + 1000 кг/м3

где с – объёмная концентрация утяжелителя в суспензии в долях единицы.; d - плотность утяжелителя, кг/м3.

Из формулы следует:

При заданном объёме суспензии и объёмной концентрации утяжелителя можно определить массу утяжелителя.

Му = Wc c d, т;

Где Wc – объём суспензии, м3;

с – объёмная концентрация, доли ед.;

d - плотность утяжелителя, кг/м3.

2. Устойчивость суспензииспособность сохранять одинаковую плотность во всех слоях по высоте ванны сепаратора.

Устойчивость суспензии достигается:

1. постоянной подачей суспензии в сепаратор снизу. При этом восходящий поток тормозит падение частиц утяжелителя;

2. сочетанием восходящего и горизонтального потока суспензии;

3. постоянным перемешиванием суспензии в ванне сепаратора элеваторным колесом.

3 Вязкость суспензии. Этот параметр характеризует трение между слоями суспензии и зависит от объёмной концентрации утяжелителя, определяется по эмпирической формуле.

mс = m [1 + 1.84 с + (3.3с)9 ] Па×с

m = 0.001 Па×с – коэффициент вязкости воды.

Оптимальная объёмная концентрация утяжелителя в суспензии с = 12 - 25 % (0.12 – 0.25). При повышении концентрации (до 40%) начинается структурирование суспензии, т.е. взаимодействие частиц магнетита между собой, образование флокул, выпадение их в осадок. При этом нарушается однородность суспензии. Резко падает эффективность сепарации.

Тяжелосредные сепараторы

Для обогащения крупных классов углей (13 – 100 мм) применяются колёсные сепараторы с вертикальным элеваторным колесом типа СКВП – 20 и СКВП – 32 с шириной ванны соответственно 2 и 3.2 м. Указанные сепараторы обеспечивают разделение исходного материала только на 2 продукта (всплывший – потонувший). При необходимости получения 3-х продуктов (концентрат – промпродукт – отходы) применяют 2 стадии сепарации.

Схема сепаратора типа СКВП приведена на рисунке 7.1.


Рисунок 7.1 – Схема сепаратора СКВП:

1- ванна сепаратора; 2 – элеваторное колесо с перфорированными ковшами; 3 – патрубок для подачи суспензии; 4 – карман для подачи восходящего потока суспензии; 5 – погружатель; 6 – гребковое устройство; 7 – щелевидное сито для предварительного сброса суспензии; 8 – опорные катки элеваторного колеса



Работы которые могут быть Вам интерессными posle-smertnogo-prigovora-36-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-37-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-38-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-39-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-3-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-40-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-41-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-42-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-43-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-44-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-45-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-46-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-47-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-48-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-49-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-4-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-50-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-51-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-52-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-53-glava.html

posle-smertnogo-prigovora-54-glava.html

© domain.tld 2017. Design by Design by toptodoc.ru


Автор:

Дата:

Каталог: Образовательный документ