41. Обогащение на винтовых сепараторах

Винтовые сепараторы представляют особую разновидность аппаратов, работающих по принципу разделения материала в безнапорном наклонном потоке малой глубины. В отличие от всех известных аппаратов этого типа у винтовых сепараторов неподвижный наклонный гладкий желоб выполнен в виде спирали с вертикальной осью. Пульпа загружается в верхнюю часть желоба и под действием силы тяжести стекает вниз в виде тонко разной глубины по сечению желоба потока. При движении в токе помимо обычных гравитационных и гидродинамических си действующих на зерна, развиваются центробежные силы. Тяжелые минералы концентрируются у внутреннего борта желоба, а легкие -у внешнего. Желоб винтовых сепараторов в поперечном сечении представляет собой 1/4 окружности или вытянутого эллипса.

42. Теоретические основы процесса обогащения на винтовых сепараторах

Водный поток, текущий по винтовому желобу, отличается сложным характером движения. Отличительными особенностями его являются: Поток под влиянием центробежных сил принимает наклон (по отношению к горизонту) положение с характерным серповидным профилем поперечного сечения. Глубина потока в разных зонах поперечного сечения различна. Малая глубина потока наблюдается в зонах у внутренне борта желоба, а максимальная глубина — в средней части, близи; к внешнему борту. С увеличением расхода его; толщина потока и его форма у внутреннего борта практически изменяются. В средней же части глубина потока увеличивается. Верхняя граница потока перемещается вдоль борта, увеличив смоченный периметр желоба. Скорость потока в различных зонах поперечного сечения также различна. Как и в любом безнапорном потоке, по глубине его скорость изменяется по закону параболы (ламинарное движение) или по логарифмическому закону (при турбулентном движении). На винтовом желобе различие в скоростях наблюдает не только по глубине потока, но и по радиусу. Поверхности слои имеют большую скорость, чем придонные, но, кроме того эти скорости увеличиваются и в направлении от внутренне борта к внешнему. Винтовой поток имеет различный характер движения - от ламинарного в тонких внутренних слоях до турбулентного в глубокой внешней части потока. На винтовом желобе из-за различия скоростей по глубине потока возникают циркуляционные течения, характерные для криволинейных потоков. Верхние слои потока удаляются от оси вращения к внешнему борту желоба, а внутренние слои перемещаются в направлении наибольшего уклона винтовой поверхности, т. е. к оси и внутреннему борту желоба. Это явление носит название поперечной циркуляции потока. Характер циркуляции воды в винтовом потоке зависит от расхода воды или величины наполнения желоба. При малых наполнениях желоба вращение потока наблюдается в одном направлении. При больших же наполнениях, т. е. в глубоких потоках, поперечная циркуляция более сложная: в области внешнего борта образует второй поток циркуляции, но обратного направления.

43. Конструкции винтовых сепараторов. Практика работы

Винтовой желоб изготавливается из чугунного или силуминового (сплав алюминия с кремнием) литья. Каждый виток желоба состоит из двух секций - полувитков. Рабочая поверхность желобов футеруется элементами из резины, каменного литья или полимеров. Винтовой желоб характеризуется следующими параметрами: Диаметром, шагом винта, формой и размерами поперечного сечения, длиной желоба. Значение каждого из них выбирается в зависимости от свойств обогащаемого материала. Геометрическая форма, размеры и состояние рабочей поверхности желоба должны строго выдерживаться. Число желобов у сепаратора может быть или 2, а у шлюза 1, 2 или 3. Пульпоприемник устанавливается в начале сепаратора и шлюза и служит для уменьшения скорости потока пульпы, поступающего из пульпопровода, а также для предварительного формирования потока с целью плавного ввода его на винтовой желоб. Устройства для разделения продуктов обогащения (отсекатели). Отделение продуктов обогащения из веера на витках винтов^-желоба производят поворотными ножами, устанавливаемых у отверстия с отводящим трубопроводом интервалом 0,5-1 вит На верхних витках отбирают концентрат, а на нижних - промпродукты. Хвосты разгружаются в конце желоба. Распределители смывной воды обеспечивают равномерную; дачу ее по всему периметру внутреннего борта желоба. Наиболее простыми являются распределители желобчатого типа. У этих конструкций к рабочему желобу примыкает маленький желе для воды. Он может быть с внутренней или внешней стороны. С помощью трубок, установленных навстречу потоку (из внеип-желобка), или просто через прорези (из внутреннего желоб в стенке вода поступает к внутреннему борту.