Александр Полулях - Тяжелосредное обогащение углей

Механические лопаты для продвижения всплывшего продукта к выпускному желобу показаны на рис. 2.10. Лопаты 1 и 2 продвигают всплывший продукт к выпускному желобу 3, а лопата 4 возвращает всплывшие зерна, случайно попавшие в желоб.

Рис. 2.10. Механические лопаты в сепараторе «Ридли-Сколс»

К преимуществам сепаратора «Ридли-Сколс» следует отнести наличие прорезиненной ленты для удаления тяжелых продуктов обогащения, что значительно уменьшает эксплуатационные расходы и имеет определенное технологическое значение. Так как транспортирование материала лентой целиком зависит от сил трения, то материал, более легкий, чем разделяющая жидкость, не пристает к ленте, следовательно, не выносится из ванны, что уменьшает потери угля с отходами. Кроме того, легкие частицы, захваченные более тяжелыми частицами материала, снова всплывают. Утонувший продукт удаляется в спокойной среде без толчков в противоположность удалению материала при транспортировании скребковым конвейером.

Скорость движения ленты регулируют в пределах 3–8 м/мин в соответствии с характеристикой угля.

Производительность сепаратора зависит от ширины ванны и размера частиц обогащаемого угля. Так, при ширине ванны 2 м и обогащении угля размером частиц 10-100 мм производительность сепаратора достигает 100 т/ч.

Технические характеристики некоторых корытных сепараторов приведены в табл. А16.

Барабанные тяжелосредные сепараторы, применяемые для обогащения угля, подразделяются на два типа: барабанные сепараторы с неподвижным цилиндрическим кожухом и элеваторными колесами для удаления продуктов обогащения и вращающиеся барабанные сепараторы.

Барабанные сепараторы с неподвижным кожухом. Наибольшее распространение получили сепараторы «Нельсон-Девис» и «Линк-Бельт».

Рис. 2.11. Барабанный сепаратор «Нельсон-Девис»

Сепаратор «Нельсон-Девис» (рис. 2.11) представляет собой цилиндрический кожух 1 диаметром 3 м и шириной 2,1 м. В кожухе заключен вращающийся барабан 2, разделенный на отсеки 4 лопастями 3 с отверстиями. Частота вращения барабана 2 об/мин.

Цилиндрический кожух наполовину заполнен суспензией, уровень которой достигает отверстия 5 для выпуска всплывшего угля. Уголь, подлежащий обогащению, поступает в приемник 6.

Принцип обогащения в барабанном сепараторе «Нельсон-Девис» показан на рис. 2.12. Барабан механическим путем осуществляет операции по разделению смеси тяжелых и легких частиц угля, которые легко можно производить вручную.

Сепаратор «Линк-Бельт» (рис. 2.13) состоит из ванны 1 в виде пирамидальной воронки, верхнего кожуха 2 призматической формы и элеваторного колеса 3 с сетчатым ободом 4, имеющего на внутренней поверхности подъемные лопасти 5. Магнетитовая суспензия подается в сепаратор в двух точках: основная часть суспензии подается вдоль оси барабана по желобу 6 вместе с обогащаемым углем и меньшая часть – в вершине 7 воронки.

Рис. 2.12. Принцип обогащения углей в барабанном сепараторе:

1 – захват угля рукой; 2 – погружение руки с углем в суспензию; 3 – всплывание угля при раскрытии погруженной руки в суспензии; 4 – потряхивание рукой для более полного отделения концентрата; 5, 6 и 7 – удаление из суспензии невсплывшего продукта

Всплывший уголь продвигается потоком суспензии вдоль оси барабана и вместе с потоком суспензии удаляется по желобу 8. Утонувшие отходы большей плотности, чем плотность суспензии, поднимаются лопастями элеваторного колеса и сбрасываются в приемный желоб, расположенный вдоль барабана над зеркалом суспензии.

Рис. 2.13. Барабанный сепаратор «Линк-Бельт»

Схема вращающегося барабанного тяжелосредного сепаратора приведена на рис. 2.14.

Барабанный тяжелосредный сепаратор с элеваторной разгрузкой представляет собой вращающийся барабан 1, на внутренней поверхности которого закреплены перфорированные лопасти 2 (рис. 2.14).

Рис. 2.14. Барабанный тяжелосредный сепаратор типа СБЭ

Исходное сырье подается внутрь барабана через отверстие в передней торцовой стенке по желобу 3, а суспензия – по трубопроводу 4. Барабан посредством реборд удерживается на четырех опорных роликах 5 и предохраняется от осевого смещения такими же роликами 6.

Привод барабана, состоящий из электродвигателя, клиноременной передачи, редуктора 8 и шестерни 9, установлен на раме 7. Непосредственно вращение ему передается через венцовую шестерню 10.

Всплывший продукт вместе с потоком суспензии самотеком через отверстие в задней торцовой стенке барабана выгружается в желоб 11. Потонувшая фракция поднимается лопастями 2 вверх, а затем под действием сил тяжести направляется в желоб 12 и далее – на отмывку суспензии. Поскольку лопасти перфорированы отверстиями, в желоб 12 попадает незначительная часть суспензии.

По сравнению с конусным сепаратором время обогащения в барабанном значительно меньше, поэтому эффективность разделения в нем несколько ниже.

Спиральные барабанные сепараторы (рис. 2.15), предназначенные для обогащения различных полезных ископаемых, изготавливаются трех типоразмеров: СБС-1,8, СБС-2,5 и СБС-3. Технологические параметры данных машин и предыдущих – аналогичны.

Рис. 2.15. Спиральный барабанный сепаратор типа СБС:

1 – барабан; 2, 3 – загрузочный желоб и стойка его крепления; 4 – опорный ролик; 5 – желоб всплывшего продукта; 6 – привод барабана; 7 – редуктор привода; 8 – рама; 9 – упорный ролик; 10 – желоб потонувшего продукта; 11 – стойка крепления желоба; 12 – лопастный элеватор; 13 – реборда качения; 14 – спиральная решетчатая лопасть

Конструктивно сепараторы типа СБС отличаются наличием решетчатых спиралей на внутренней поверхности барабана, при вращении которого они перемещают потонувшие фракции к его разгрузочному концу, где с помощью лопастного элеватора эти фракции поступают в желоб тяжелого продукта.

Технические характеристики некоторых барабанных сепараторов приведены в табл. А17.