Контрольні питання

1. Суть і необхідність процесу промивання руд й інших корисних копалин.

2. Матеріали, що потребують збагачення шляхом промивання.

3. Мийкість руд та її ступені.

4. Фактори, що впливають на мийкість руд.

5. Способи дезінтеграції руд, використовувані в промив-них машинах.

6. Класифікація промивних машин.

7. Промивні грохоти й форми їхніх робочих поверхонь.

8. Конструктивні особливості промивних барабанів (скруберів).

9. Визначення необхідного часу обробки руди в промивному барабані.

10. Механізми обертання барабанів промивних машин.

11. Основні технічні характеристики барабанних промивних машин.

12. Коритні промивні машини і їхні різновиди.

13. Особливості конструкцій коритних промивних машин.

14.Основні технічні характеристики коритних промивних машин.

15. Вібраційне промивне устаткування.

16. Принцип дії промивної вежі.

17. Устаткування для гідромоніторного промивання руди.

18. Фактори, від яких залежить продуктивність промивних машин.

19. Вибір машин для промивання в залежності від типу матеріалу.

2.3. Відсаджувальні машини

Призначення й класифікація.

Відсадка - процес поділу суміші рудних часток за густиною у водному або повітряному середовищі, що коливається (пульсує) у вертикальному напрямку. Застосовується для збагачення руд чорних металів (наприклад марганцевих), розсипних родовищ, вугіль.

Шар матеріалу, що перебуває на решеті, періодично розпушується й ущільнюється під дією висхідного й спадного потоків води (або повітря). Зерна різної крупності й густини при цьому перерозподіляються по висоті таким чином, що знизу зосереджують частки максимальної густини, а нагорі - мінімальної. Розподіл по вертикалі супроводжується й горизонтальними переміщеннями. Однорідні частки розташовуються по горизонтальних шарах і мають вигляд віяла з нахилом променів убік розвантаження продуктів поділу. Розподіл продуктів у відсаджувальній машині показаний на рис. 2.10. На ньому видно, що через найближчу до завантаження живлення ділянку штучної постелі проходять найважкі частки, через сусідню з нею - важкі частки й важкі зростки й т.д.

Пульсації середовища створюються рухом поршня, діафрагми, періодичною подачею стисненого повітря, коливаннями решета. Таким чином, або середовище рухається відносно нерухомого решета з матеріалом, або решето коливається в нерухомому середовищі.

Шар матеріалу на решеті називається постіллю. Між постіллю й решетом перебуває штучна постіль із великих фракцій збагачуваного або будь-якого іншого матеріалу. Штучна постіль при цьому є свого роду решетом і засобом поділу часток. Вона пропускає частки важких мінералів і затримує легкі. Змінюючи параметри постелі, можна керувати процесом відсадки.

Рис. 2.10. Розподіл продуктів у відсаджувальній машині:

I – легкі фракції (хвости); II - легкі зростки (суміш хвостів з промпродуктом); III та IV - важкі зростки (суміш концентрата з промпродуктом); V - важкі фракції (концен-трат); VI - вихідний матеріал

Закономірність вертикального переміщення середо-вища (або решета) протягом одного періоду коливань називається циклом відсадки. Елементи циклу - підйом, пауза, опускання середовища. Найпоширеніший цикл - гармонійний (наприклад, по синусоїді).

де - переміщення середовища;

- розмах коливань;

= 2πn;

n - число коливань в одиницю часу;

t - час.

де - швидкість переміщення середовища.

Відсаджувальні машини бувають гідравлічні (процес у водному середовищі) і пневматичні (у повітрі). За конструктивними ознаками (у першу чергу за способом коливання середовища) розрізняють машини з нерухомим решетом (поршневі, діафрагмові й безпоршневі), у яких пульсації створюються рухом поршня, діафрагми або подачею повітря, і з рухомим решетом.

За крупністю матеріалу існують машини для крупного продукту, дрібного, промпродуктів, шламу. Бувають одно-, двох- і трьохкамерні машини.

Пневматична відсадка має значно менше застосування, ніж збагачення у водному середовищі. Це пояснюється, головним чином, низькою ефективністю поділу в повітряному середовищі (низькі густина і в'язкість повітря).

Для забезпечення рухомості постелі швидкість повітряного потоку, що йде перпендикулярно шару збагачуваного матеріалу, повинна бути відносно високою, але при цьому ускладнюється рівномірний розподіл повітря по площі постелі.

Пневматична відсадка застосовується для матеріалів порівняно малої густини (вугілля, азбест й ін.) Пневматичне збагачення вимагає більше вузької шкали попередньої класифікації, ніж гідравлічне. Істотний недолік процесу - надмірна чутливість до збільшення вологості матеріалу. При цьому знижується як продуктивність, так й ефективність відсадки.

Конструктивні особливості відсаджувальних машин.

Принципові схеми основних типів гідравлічних відсаджувальних машин наведені на рис. 2.11.

Рис. 2.11. Принципові схеми гідравлічних

відсаджувальних машин:

а – з рухомим решетом; б – поршнева; в – діафрагмова;

г – повітряно-золотникова

1 – кривошипно-шатунний механізм; 2 – система важелів; 3 – решето; 4, 5 – корпус; 6 – поршневе відділення; 7 – поршень; 8 – шток; 9, 11 – ексцентриковий привод; 10 – робоче відділення; 12 – еластична діафрагма; 13 – повітряне відділення; 14 – золотниковий пульсатор

Машина з рухомим решетом (решетами) (рис. 2.11, а) забезпечує коливання робочого органа за допомогою кривошипно-шатунного механізму 1 і системи важелів 2. При цьому досягається одночасне розпушення й просування матеріалу уздовж решета 3. Крім того, руху матеріалу сприяє невеликий ухил (близько 5º) корпуса 4 й східчасте розташування секцій решета. У міру руху матеріалу здійснюється його розшарування за густиною. Важкий продукт іде вниз через щілини решета наприкінці кожної секції й далі за допомогою елеватора вивантажується із пристрою. Кількість продуктів поділу залежить від числа секцій.

Машини з рухомим решетом обмежено використовуються для збагачення марганцевої руди.

У поршневий відсаджувальній машині (рис. 2.11, б) корпус 5 має робоче відділення 10 з нерухомим поршнем і поршневе відділення 6, у якому здійснює зворотно-поступальний рух поршень 7, керований штоком 8 й ексцентриковим приводом 9. Машини такого типу відрізняються низькою питомою продуктивністю й високими витратами води й електроенергії, тому практично повністю витиснуті конструкціями діафрагмового й беспоршневого типів.

У діафрагмової відсаджувальній машині (рис. 2.11, в) пульсації води створюються в результаті коливань еластичної діафрагми 12, зв'язаної штоком з ексцентриковим приводом 11. Діафрагми можуть розташовуватися вертикально, горизонтально й похило. Машини використовуються в основному для збагачення руд.

На рис. 2.12 показана схема діафрагмової відсаджувальної машини з рухомими конічними днищами МОД-2. Машина призначена для збагачення руд крупністю до 15 мм і працює зі штучною постіллю. Вона складається з корпуса 7, що має дві камери, нижні частини яких виконані у формі усіченого конуса, зверненого меншою підставою вниз. До нього за допомогою гумової кільцевої діафрагми 16 кріпиться днище конічної форми 17. У нижній частині конуси зв'язані між собою плоскою пружиною 20 і шарнірами 21 з коромислом 18. Коромисло підвішене шарнірно до вертикальної стійки рами машини й з'єднано шатуном 4 з ексцентриком 2. Останній приводиться в рух за допомогою шківів 1 й 5, а також клинопасової передачі від електродвигуна 6.

Рис. 2.12. Схема діафрагмової

відсаджувальної машини МОД-2:

1 – шків; 2 – ексцентрик; 3 – вал; 4 – шатун; 5 – шків; 6 –електродвигун; 7 – конуси; 8 – жолоб; 9 – клини; 10 – розпірні дошки; 11 – поріг; 12 – трафаретне решето; 13 – поріг; 14 – відсаджувальне решето; 15 – поздовжні планки; 16 – гумова кільцева діафрагма; 17 – днище;18 – коромисло; 19 – пристрій розвантажувальний; 20 – плоска пружина; 21 – шарніри

У нижній частині кожен конус містить пристрій 19 для періодичного (або безперервного) розвантаження продуктів поділу.

У верхній частині машини є опорна решітка у вигляді поперечних і поздовжніх планок 15, на яку покладене відсаджувальне решето 14. На ньому розміщається так називане трафаретне решето 12, в осередки якого укладається штучна постіль. Відсаджувальне й трафаретне решета втримуються розпірними дошками 10 і клинами 9.

Між камерами й наприкінці машини встановлені пороги 13 й 11, висота яких визначає висоту відсаджувальної постелі.

При роботі машини коливання води в камерах створюються переміщеннями (униз) конусів 7, які приводяться в рух системою привода: електродвигун 6, вал 3, ексцентрик 2, шатун 4, коромисло 18. Завдяки коливальним рухам коромисла (частота коливань 130-294 хв^-1, амплітуда до 40 мм) конуси рухаються в різні сторони: в одній камері нагору, в іншій – униз. Матеріал подається в машину по жолобу 8 і рухається з водним потоком до зливного порога 13. Під впливом пульсацій води матеріал розшаровується, важкі продукти проходять через штучну постіль й відсаджувальне решето вниз і розвантажуються через конусні крани 19, а легкі (хвости) - через зливний поріг самопливом.

Для роботи відсаджувальної машини необхідна так називана підрешітна вода. Вона надходить по трубах, що підводяться до кожної камери від загального колектора. Тиск води становить 0,06-0,2 МПа.

Продуктивність машини МОД-2 досягає 25 т/год.

На рис. 2.13 показана схема відсаджувальної машини ОВМ-5 з вертикальною діафрагмою. Вона має дві камери з пірамідальними днищами, які розділені вертикальною перегородкою. Коливання води в камерах забезпечуються зворотно-поступальним рухом металевої діафрагми, вмонтованої в гнучку міжкамерну перегородку. Важка фракція проходить через постіль і решето й накопичується в пірамідальній частині камери, а хвости видаляються потоком через поріг наприкінці останньої камери. Підрешітні продукти розвантажуються з камер через розвантажувальний пристрій.

Рис. 2.13. Відсаджувальна машина

з вертикальною діафрагмою:

1 – корпус; 2 – пірамідальні днища; 3 – решето; 4 – розвантажувальний кран; 5 – приводний механізм; 6 – діафрагма; 7 – перегородка; 8 – гумове кільце; 9 – шток; 10 – траверса; 11 – універсальний кривошип; 12 – електродвигун; 13 – гумові муфти-ущільнювачі; 14 – гнучкі стальні пластини; 15 – решето для штучної постелі; 16 – розпірні дошки; 17 – клин; 18 – колектор для подачі підрешетної води; 19 – кран; 20 – поріг для видалення хвостів

Безпоршнева (повітряно-золотникова) відсаджувальна машина використовує стиснене повітря для створення коливань води в відсаджувальному відділенні (рис. 2.11, г). Постачання повітря в повітряне відділення 13 здійснюється за допомогою золотникового пульсатора 14. При впуску повітря рівень води в повітряному відділенні знижується, у відсаджувальному - підвищується, а при випуску повітря в атмосферу спостерігається зворотна картина.

У табл. 2.6 наведені технічні характеристики деяких діафрагмових відсаджувальних машин.

Таблиця 2.6