§ 3. Обогащение в тяжелых средах

Обогащением в тяжелых средах называют процесс разделения рудных и нерудных минералов руды в суспензионных сепарато­рах путем погружения руды в тяжелую суспензию. Тяжелые руд­ные минералы, плотность которых больше плотности суспензии, тонут в ней, а легкие нерудные минералы и сростки меньшей плотности – всплывают. Для эффективного ведения процесса об­работки руд в тяжелых средах достаточно иметь разницу в плотности руды и породы, равную 0,1.

Суспензия представляет собой взвесь тонкоизмельченных тя­желых частиц в водной среде. Для получения тяжелых суспензий обычно применяют тонкоизмельченные ферросилиций и магнетит, Первый – для получения суспензии плотностью 2÷3 г/см³, вто­рой – ниже 2 г/см³.

Аппараты, в которых производят обогащение руд в тяжелых средах, называют сепараторами. В основном применяют три типа сепараторов: конусные, корытные и барабанные.

Конусный суспензионный сепаратор состоит из корпуса кони­ческой формы, мешалки, привода и аэролифта. Суспензия в ко­нусе перемешивается мешалкой рамочного типа. Тяжелый пото­нувший в суспензии продукт разгружается при помощи аэролиф­та, заканчивающегося приемной камерой, в которой гасится ско­рость потока суспензии, а продукт направляется в разгрузочный желоб. Легкий продукт выносится потоком суспензии, сливающимся в желоб. Дренируемая из него суспензия вместе со све­жей суспензией подается по трубе в полый вал мешалки, откуда через отверстия, расположенные на различной высоте, поступает внутрь конуса.

Рис. ХХI.2. Барабанный сепаратор

Корытные спиральные сепараторы аналогичны механическим спиральным классификаторам, но имеют более мощную спираль. Суспензия в сепаратор поступает из распределительного бака, а из сепаратора вытекает через окна для разгрузки легких продук­тов. Тяжелый продукт оседает на дно, по которому спиралью транспортируется к разгрузке. Крупность исходной руды на дан­ных машинах не должна превышать 35 мм. Производительность се­паратора со спиралью диаметром 2 м при обогащении руды круп­ностью 35÷5 мм составляет 175÷200 т/ч.

Барабанный сепаратор (рис. XXI.2) состоит из барабана 1, внутри которого около внутренней стенки находится спираль 2. Барабан устанавливают на роликах под углом до 5°. Руда вместе с суспензией поступает по желобу 3 внутрь вращающегося бара­бана через круглое отверстие в нижней торцовой его стенке. По­ступившая в барабан руда разделяется на легкую фракцию, кото­рая сливается через порог 4 нижнего венца барабана, и на тяже­лую фракцию 5, оседающую на дно барабана и транспортируемую к верхнему его концу спиралью. У верхнего расширенного конца барабана установлены лопатки 6, которыми продукт удаляется из аппарата. Суспензия в сепаратор подается по трубопроводу 7.

Барабанные сепараторы обогащают материал крупностью от 4 до 150 мм. Диаметр барабана 1,2÷3 м, а длина в 2÷2,5 раза больше диаметра. Производительность сепараторов с барабана­ми диаметром 1,5÷2,0 м при обогащении железной руды состав­ляет 50÷100 т/ч.