Лекція No 9 Збагачення на основі селективно направленої зміни розмірів грудок компонентів корисної копалини

Цей вид збагачення представляють наступні технологічні процеси:

Вибіркове дроблення.

Вибіркове подрібнення.

Промивання корисних копалин.

Вiдтирання корисних копалин.

Декрипiтацiйне руйнування.

Термохімiчне руйнування.

Руйнування стислим середовищем.

Руйнування з допомогою електрогідравлічного ефекту.

Зміна розмірів частинок за допомогою термообробки.

Зміна форми частинок різної пластичності при дробленні і подрібненні.

Ряд гірських порід має суттєво відмінну міцність, твердість, тривкість, пластичність та температуру плавлення, що обумовлює одержання різних розмірів зерен при руйнуванні в однакових умовах. Для таких гірських порід збагачення може бути зведене до розділення за розміром частинок, який є непрямою ознакою їх речовинного складу.

Особливістю даної групи збагачувальних процесів є необхідність проведення двох послідовних операцій:

1. Вибіркової зміни розмірів частинок компонентів.

2. Виділення заданих класів крупності з певними властивостями.

Задача вибіркової зміни розмірів вирішується традиційним дробленням і подрібненням при цілеспрямованому виборі режимів.

Операція виділення заданого класу крупності здійснюється звичайним грохоченням, тонким грохоченням і класифікацією.

У ряді випадків виділення заданого класу здійснюється флотацiєю або магнітною сепарацією.

1. Вибіркове дроблення

Застосовується для корисних копалин, представлених великими аґреґатами цінного компонента, які відрізняються від вмісних порід міцністю, твердістю і тривкістю (вугілля, бурий залiзняк, залізняк КМА, азбестовi руди, калійні руди і ін.)

Дроблення частинок визначається кінетичною енергією, яка виконує роботу руйнування при зіткненні матеріалу з перешкодою.

Е = m*V²/2,

де m - маса частинки, V - швидкість руху.

Руйнування починається, коли кінетична енергія зерна перевищує роботу його пружної деформації. Мінімальну швидкість, при якій зерно починає руйнуватися при ударі об перегородку, називають критичною.

Вибіркове руйнування протікає за умови: V_к1 > V_м > V_к2,

де V_к1; V_к2 - критичні швидкості руйнування зерен компонентів корисної копалини; V_м - швидкість зiткнення матеріалу з робочим органом дробарки.

Характерною особливістю дробарок вибіркового дроблення є поєднання операцій дроблення і грохочення (класифікації) в одному апараті.

Існує декілька різновидів дробарок вибіркового дроблення:

1. дробарки ударного дроблення;

2. дробарки еластичного дроблення;

3. дробарки напівжорсткого дроблення і ін.

1. Дробарки ударного дроблення

Дробарки ударної дії являють собою конічний грохот, по центру якого встановлений вал з молотками (Рис. 9.1). Частота обертання вала ω_в і грохота ω_г встановлюється в залежності від властивостей матеріалу, що дробиться. Матеріал (порода, дерево, метал), що не дробиться, йде в надрешiтний продукт, дроблений - в підрешiтний.

Рис. 9.1. Дробарка ударної дії

2. Дробарка еластичного дроблення

Дробарка цього типу застосовується для дроблення вугілля. Руйнування відбувається при вільному (еластичному) ударі по зернах вугілля, що падають під дією сили тяжіння.

Рис. 9.2. Дробарка еластичного дроблення

Початковий матеріал надходить на диск розкидувача 5 і далі на обертові молотки. Дроблення здійснюється багато разів по мірі переміщення матеріалу зверху вниз. Подрібнений матеріал крупнiстю 2 - 4 мм виводиться з барабана через конічні сита. Висхідним потоком повітря з простору між кожухом і барабаном виносяться тонкі частинки фюзену. Більш міцні частинки вiтрену (матовий) видаляються через патрубок 9. Наiбільш міцне вугілля (дюрен) розвантажується через патрубок 6.

Особливістю дробарки еластичного дроблення є застосування двох типів класифікації - повітряної і грохочення. Частота обертання вала дробарки від 200 до 1400 хв^{- 1}. Продуктивнiсть - 20 т/год.