Глава XX сортировка и классификация

§ 1. Сортировка

Кроме рассмотренной выше сортировки товарных руд на дро­бильно-сортировочных фабриках, в обогатительной практике при­меняют сортировку полезных ископаемых как метод обогащения. При сортировке руд различают породоотборку и рудоразборку.

В практике обработки руд черных металлов и известняков породоотборку применяют в том случае, когда в руде или известня­ке, поступающих на обработку, содержится значительное количе­ство крупных кусков пустой породы размером выше 50 мм. Мак­симальный допустимый размер кусков породы 250÷300 мм, при­чем из руды обязательно должна быть предварительно удалена мелочь.

Породоотборку осуществляют на ленточных конвейерах, ско­рость движения которых не должна превышать 0,5 м/с. Вдоль конвейера по обе его стороны становятся породоотборщики, обес­печивающие выборку основной массы крупнокусковой пустой по­роды. Здесь же устраивают специальные люки для спуска в бун­кер или на конвейер пустой породы.

Производительность труда породоотборщика зависит от круп­ности отбираемого материала и количества его в руде. При круп­ности 150÷250 мм она составляет 6–8 т/смену.

Иногда при ручном обогащении выбирают куски ценных мине­ралов– алмазы, вольфрамит и др. В этом случае такую операцию называют рудоразборкой. В практике обработки руд черных ме­таллов на дробильно-сортировочных фабриках рудоразборку при­меняют для выделения мартеновских руд или особо качественных, пиролюзитовых концентратов.

При обработке руд цветных металлов, урановых и алмазосо­держащих применяют механизированную рудоразборку. В настоя­щее время промышленное применение получили методы, основан­ные на различии естественной радиоактивности разделяемых ком­понентов, а также на различии в люминесценции и в отражении света.

§ 2. Грохочение

Грохочением называют операцию разделения смеси частиц полезного ископаемого различных размеров на классы по крупно­сти путем просеивания через одно или несколько сит. В качестве просеивающей поверхности применяют колосниковые решетки со щелевидными отверстиями, решета из стальных листов с различ­ной формой отверстий и проволочные сетки.

Грохочение широко применяют на обогатительных и брикет­ных фабриках, в промышленности строительных материалов, в хи­мической и других отраслях промышленности. В технологической схеме обогащения выделяют следующие виды грохочения: само­стоятельное, подготовительное и вспомогательное.

Самостоятельное грохочение применяют на сорти­ровке полезного ископаемого для выделения классов – готовых продуктов, направляемых непосредственно потребителям. Такому грохочению подвергают железные руды, угли, каменные строи­тельные материалы и др.

Подготовительное грохочение применяют на обо­гатительных фабриках с целью разделения перерабатываемого материала на классы, поступающие далее в операции обогащения.

Вспомогательное грохочение предназначено для раз­деления материала на два класса, из которых более крупный на­правляется на дробление или непосредственно в плавку. Так, при грохочении богатой руды на два класса крупная руда с кусками размером более 8÷10 мм является готовой продукцией, а мелочь размером 8÷0 мм направляется на агломерацию.

В некоторых случаях в результате грохочения получают про­дукты, отличающиеся не только по крупности, но и по содержа­нию в них ценного компонента. При этом используют различия в физических свойствах отдельных компонентов, входящих в состав ископаемого сырья. Такое грохочение называют избирательным. Применяют его иногда при обогащении бурых железняков, где посредством грохочения удаляют более глинистую часть ру­ды после предварительного дробления.

Рис ХХ.I. Грохот колосниковый неподвижный

Процесс грохочения может производиться сухим и мокрым способами; последний протекает с добавлением воды на рабочую поверхность грохота. Мокрое грохочение протекает значительно эффективнее сухого, но оно осложняет процесс грохочения. При­меняется оно при значительной влажности руды и при поверочном грохочении руды в замкнутом цикле измельчения.

В зависимости от характера движения и конструкции рабочей поверхности существуют следующие типы грохотов: колосниковые (неподвижные и подвижные), барабанные, плоские качающиеся, вибрационные.

Колосниковый неподвижный грохот (рис. XX. 1) является про­стейшим аппаратом для разделения руды по конструкции. Он со­стоит из параллельных колосников 1, между которыми сохраняет­ся щель требуемого размера. Обычно колосники располагают па­раллельно движению материала. В качестве колосников часто применяют рельсы и другой стальной прокат. Колосники уклады­вают на специальных поперечных гребенках или скрепляют попе­речными болтами 2 с муфтами 3 между колосниками для получе­ния нужной щели. Колосниковый грохот устанавливают наклон­но, обеспечивая движение материала вниз по колосникам. Угол наклона зависит от физических свойств полезного ископаемого и обычно составляет 40÷45°.

Основными достоинствами неподвижных колосниковых грохо­тов является их прочность, позволяющая принимать куски любой крупности, и простота конструкции.

К группе подвижных колосниковых грохотов относятся кача­ющиеся колосниковые, валковые и движущиеся цепные грохоты. В горной промышленности широко применяют валковые грохоты, которые состоят из нескольких параллельных валков, установлен­ных на наклонной раме и вращающихся в направлении движения материала (рис. ХХ.2). На валки насажены или отлиты заодно с ними диски либо сферические треугольники.

	Рис. ХХ.2. Грохот валковый с эксцентрическими дисками на валках: 1– валки; 2– диски; 3– подшипники; 4– ведущий валок; 5 – редук­тор; 6– электродвигатель

Барабанные грохоты в зависимости от формы барабана могут быть цилиндрическими или коническими. Боковая поверхность ба­рабана, образованная перфорированными стальными листами или сеткой, служит просеивающей поверхностью грохота. Ось цилинд­рического барабана наклонена к горизонту под углом 4÷7°, а ось конического – горизонтальна. Исходный материал загружается внутрь барабана на верхнем конце и вследствие вращения и на­клона подвигается вдоль оси барабана. Мелкий материал прова­ливается через отверстия, крупный – удаляется из барабана на нижнем конце.

Рис. XX. 3. Грохот вибрационный рессорный: 1 – короб грохота; 2– рессоры; 3 – кронштейн; 4– решетка грохота; 5 – тяги

Плоские качающиеся грохоты имеют один или два короба удлиненной прямоугольной формы с натянутыми в них ситами. Короба устанавливают на опорах или подвешивают на подвесках к раме грохота либо к поддерживающей конструкции и соверша­ют возвратно-поступательное, круговые или сложные движения (качания).

Вследствие качательного движения материал, загруженный в головной части короба, подвигается по ситу к разгрузочному кон­цу. При этом он расслаивается и мелкий класс просеивается че­рез отверстия сита.

Вибрационные грохоты (рис. XX.3) получили наибольшее распространение в горной промышленности. Они подразделяются на механические и электрические. В свою очередь, механические гро­хоты разделяются на ударные и инерционные.

В грохотах с ударным вибратором и в некоторых типах электровибрационных грохотов вибрации сообщаются непосредственно ситу. В грохотах с инерционным вибратором вибрации сообщаются коробу, в котором укреплено сито. Чаще всего применяют грохо­ты с инерционным вибратором.

В инерционных грохотах с неуравновешенным грузом при вра­щении вала возникают центробежные силы инерции, под действи­ем которых укрепленный на пружинах подвижной корпус с ситом получает вибрации.

Для обеспечения движения материала по ситу грохоты уста­навливают под некоторым углом.