4. Отсадка
4.1. Общие принципы
Отсадкой называется процесс разделения минеральных частиц по плотности в водной или воздушной среде, пульсирующей относительно разделяемой смеси в вертикальном направлении.
Отсадка – самый распространенный процесс гравитационного обогащения. Этим методом можно обогащать материалы крупностью от 0,1 до 400 мм. Отсадка применяется при обогащении углей, сланцев, окисленных железных, марганцевых, хромитовых, касситеритовых, вольфрамитовых, а также золотосодержащих руд.
В процессе отсадки (рис.10) материал, помещенный на решете отсадочной машины, периодически разрыхляется и уплотняется. При этом зерна обогащаемого материала под влиянием сил, действующих в пульсирующем потоке, перераспределяются таким образом, что в нижней части постели сосредотачиваются частицы максимальной плотности, а в верхней – минимальной (размеры и форма частиц также оказывают влияние на процесс расслоения).
Распределение зерен по плотности обусловлено действием в основном гравитационной силы. Наличие случайных факторов в формировании сил, действующих на отдельную частицу, препятствует точному разделению обогащаемого материала по плотности. Поэтому распределение частиц различной плотности по слоям постели отсадочной машины имеет вероятностный характер и подчиняется статистическим закономерностям.
При отсадке крупного материала слой, находящийся на решете, называют естественной постелью, а при отсадке мелкого (меньше 3-5 мм) – надпостельным слоем. При отсадке мелкого материала на решето укладывают слой более крупных (в 2,5-6 раз) частиц, чем отсаживаемые, – этот слой называется искусственной постелью. Как правило, при гидравлической отсадке дополнительно под решето непрерывно или периодически подается вода, проходящая через постель. Ее называют подрешетной (без подрешетной воды большинство отсадочных машин вообще работать не могут).
Под действием загружаемого материала, а также от движения транспортной и подрешетной воды постель одновременно с расслоением перемещается в горизонтальном направлении. Нижние слои постели, состоящие из тяжелых продуктов, удаляются из отсадочной машины через решето и разгрузочные щели, а затем в большинстве случаев с помощью обезвоживающих элеваторов. Легкие продукты вместе с водой удаляются через сливной порог. Пульсацию среды, в которой производят разделение, создают движением поршня, диафрагмы, периодической подачей сжатого воздуха или колебаниями самого решета.
Как правило, отсадочная машина состоит из нескольких камер, продукты, получаемые в каждой камере, объединяют и в ходе работы машины получают два (концентрат и хвосты) или три (концентрат, промпродукт, хвосты) продукта.
Циклом отсадки называется закономерность вертикального перемещения среды (или решета) в течение одного периода колебаний. Элементами цикла являются подъем, пауза, опускание среды. Весьма часто применяется гармонический цикл. Однако предложен и ряд других циклов, отличающихся от гармонического в основном продолжительностью элементов.
Для беспоршневых отсадочных машин, в которых колебания среды создаются периодической подачей сжатого воздуха, цикл отсадки характеризуют соотношением периодов впуска воздуха, паузы и выпуска воздуха в процентах (например, цикл 40-10-50).
Цикл может оказывать существенное влияние на отсадку лишь при небольшой частоте колебаний среды – меньше 100 мин-1, применяемой при отсадке крупного материала.
Процесс отсадки состоит из собственно отсадки (расслоения материала) и разгрузки расслоившихся материалов. При разгрузке основной задачей является удаление продуктов без нарушения результатов расслоения.
При расслоении основным параметром, влияющим на результаты отсадки, является плотность постели, которая, в свою очередь, зависит от ее разрыхленности.
Также важными характеристиками постели являются ее высота, гранулометрический и фракционный состав материала постели.