2. Збагачення за тертям

Цей спосіб ефективний тільки при значних відмінностях компонентів, що розділяються, в коефіцієнтах тертя. Передбачається, що коефіцієнт тертя компонентів пов'язаний з показником якості. Збагачення за тертям здійснюється у дві стадії:

• Взаємодія частинок з поверхнею з метою селективної зміни параметрів їх руху.

• Виділення з потоку матеріалу частинок із заданими параметрами руху.

Друга стадія здійснюється з використанням відмінностей в траєкторіях і швидкостях руху компонентів.

Взаємодія частинок з робочою поверхнею сепаратора оцінюється коефіцієнтом тертя f, який визначається як співвідношення сил, що діють на частинку на похилій площині.

З умов спокою частинки Q_t= f Q_n

Або Q*sinα = f* Q*cosα

Звідки f ₌ sinα/cosα ₌ tgα ₌ tgφ, де φ - кут тертя. Тіло ковзає по площині, коли кут нахилу площини α більший від кута тертя φ даної частинки по матеріалу площини, тобто коли α > φ.

Коефіцієнт тертя залежить від шорсткості частинки і плити, форми частинки. Плоскі частинки ковзають, круглі котяться.

При рухові частинок з різною швидкістю частинки, що розділяються, мають різну траєкторію. Швидкість частинок у момент їх сходу з похилої площини визначається за формулою

,

де L - шлях, пройдений частинкою, g - прискорення вільного падіння, f - коефіцієнт тертя частинки, α - кут нахилу площини

Таким чином, швидкість на сході з похилої площини визначається коефіцієнтом тертя частинки об площину ( f ), кутом нахилу площини (α) і довжиною розгінної дільниці площини (L).

Збагачення з використанням відмінностей у коефіцієнтах тертя може проводитись на апаратах з нерухомою, рухомою, вібруючою робочою поверхнею.

До апаратів з нерухомою робочою поверхнею належить сепаратор типу "Гірка" (Рис. 7.4). Сепаратор має три похилих площини А, Б, В. Призначений для відділення азбесту від змійовика.

Кути тертя для азбесту і змійовика:

φ_а = 38-40^о; φ_з = 17-27^о

Коефіцієнти тертя для азбесту і змійовика:

f_а = 0.86; f _з = 0.3-0.5

Рис. 7.4 - Сепаратор для збагачення за тертям "Гірка"

Матеріал подається моношаром. На площині А виділяється порода, на площинах Б і В промпродукт і концентрат.

Для збагачення вугілля застосовують площинні сепаратори з відбивачем і щілинами. Схема сепаратора показана на рис. 7.5.

Матеріал подається по ширині площини. Відбивачі і щілини розміщуються на площині в шаховому порядку. Вугільні частинки через округлу форму і менший коефіцієнт тертя набувають великої швидкості і за допомогою відбивача перелітають через щілину. Породні частинки, маючи меншу швидкість, розвантажуються в щілину.

До апаратів з рухомою робочою поверхнею належать стрічкові, дискові і барабанні сепаратори тертя.

Рис. 7.5. Площинний сепаратор з відбивачами і щілинами

У стрічкових сепараторах (Рис. 7.6 а) продукти, що розділяються, рухаються в різні сторони. Округлі скочуються вниз від точки завантаження, плоскі підіймаються вгору. Точка завантаження розміщується на відстані 1/3 довжини стрічки від її нижнього краю.

У барабанних сепараторах (Рис. 7.6 б) частинки, що розділяються, також переміщаються в різних напрямах.

Рис. 7.6. Сепаратори тертя (а - стрічковий; б - барабанний)