5.2 Классификация үдірісі

Минерал түйіршіктерінің суда не ауада шөгу жылдамдықтарының шамасына қарай әртүрлі ірілік кластарға бөлінуі классификация үдірісі деп аталады. Классификация классификаторлар деп аталатын арнайы аппараттарда жүзеге асырылады. Егерде минерал түйіршіктері ауа ортасында бөлініп алынатын болса, онда ол аппарат ауа сепараторлары деп аталады, ал минерал түйіршіктері су ортасында бөлініп алынатын болса, онда ол аппарат гидравликалық классификаторлар деп аталады. Бұл аппараттарда минерал түйіршіктерінің әртүрлі ірілік кластарға бөлінуі су немесе ауа ағынында жүзеге асырылады. Түйіршіктерді бөліп алуда негізгі екі әдіс қолданылады:

- түйіршіктердің бағыты негізгі әсер етуші күштердің бағытына сәйкес немесе қарама-қарсы болған жағдайда оларды ағыннан айыру;

- түйіршіктердің бағыты негізгі әсер етуші күштердің бағытына перпендикуляр немесе құлама бұрышпен бағытталған жағдайда оларды ағыннан айыру.

Бірінші әдісте түйіршіктердің бөлінуі классификация үдірісімен тік (вертикаль) бағытталған су немесе ауа ағынында, ал екінші әдісте түйіршіктердің бөлінуі жазық (горизонталь) немесе көлбеу бағытталған ағында жүзеге асырылады. Демек классификация тік бағытталған сұйық немесе ауа ағынында пайда болады.

Түйіршіктердің бөлінісі қатал олардың өлшемдері бойынша ғана емес, ал олардың гидравликалық ірілігіне байланысты жүзеге асырылады.

Әртүрлі ірілікті түйіршіктердің классификациясы жазық бағытталған су немесе ауа ағысында пайда болады. Түйіршіктердің жылжу траекториясы құлама бағытқа (v_Р) байланысты. Ол әсер етуші күштің көмегімен түйіршіктердің тік бағытты жылдамдықпен (v_В) және ағын бағытымен жылжитын түйіршіктердің жазық бағытты жылдамдықтарының қосындыларымен анықталады. Бастапқы пульпа (5.2 сурет, а) сол жақтан беріледі, ал ағызынды оң жақтан шығарылады. Ағын тереңдігі h – қа тең, ал ағынның жазық бағытпен өту жолы ℓ - ға тең. Егерде түйіршік жазық бағытпен жылжуы кезінде ағыспен бірге ағын тереңдігіне h түсіп үлгерсе, онда төмен түседі, ал үлгермесе ағыспен бірге ағызындыға шығарылады.

5.2 – сурет – Жазық (а) және тік (б) бағытты сұйық ағыстарындағы түйіршіктердің классификациялық схемасының көрінісі (мысал)

Түйіршіктердің классификациясы v_Ж жылдамдықпен өрлеме бағытпен су ағысымен жылжыған жағдайда, түйіршіктер қоспасы екі өнімге бөлінеді (5.2 - сурет, б). Ірі түйіршіктердің құлау жылдамдығы ұсақ түйіршіктермен салыстырғанда жоғары болғандықтан классификация үдірісі кезінде шөгуге ірі түйіршіктер түседі, ал ағызындыға ұсақ түйіршіктер түседі.

Классификация үдірісі байыту фабрикаларында кеңінен қолданылады. Классификацияға ұшырайтын ірі материалдың жоғарғы шегі кен үшін 5-6 мм-ден және көмір үшін 13 мм-ден аспайды. Классификация елеу сияқты келесі операцияларға бөлінеді:

- дайындау операциясы. Материалдарды келесіде концентрациондық столдарда, винттік сепараторларда және т.б. байыту үшін;

- дербес операция. Товарлық өнімдерді (құмдарды, саз балшықтарды, сондай-ақ, көмірлерді) дайындау кезінде және олардан саз балшықтық түйіршіктерді бөлуде қолданылады;

- көмекші операция. Кендерді ұнтақтауда, флотациялау алдында пульпаларды шламсыздандыруда және т.б. жағдайларда қолданылады.

Кейбір классификаторларда үдірістің тиімділігін арттыру үшін, атап айтсақ, түйіршіктердің шөгуін жылдамдату үшін қосымша ортадан тепкіш күш тудырылады. Ол үшін арнаулы әдіспен пульпа айналмалы қозғалысқа келтіріледі (гидроциклондарда), классификациялауда түйіршіктер елеу үдірісіндегідей әртүрлі кластарға дәл бөлінбейді. Ұсақ класқа кетуге тиіс түйіршіктердің біразы ірі класқа, ал ірі түйіршіктердің біразы ұсақ кластарға түседі. Тек камералы гидроклассификаторларда ғана үдіріс дәл жүргізіледі.

Түйіршіктердің ірілік кластарға бөлінуінің дәлдік дәрежесі пульпаның тығыздығына байланысты. Неғұрлым пульпаның бірлік көлемінде түйіршіктер саны аз болса, яғни бос шөгу жағдайы артса, соғұрлым классификациялаудың дәлдік дәрежесі өседі. Бірақ көпшілік жағдайда пульпа тығыздығы классификациялау мақсатымен емес, байыту технологияларының қажетіне байланысты реттеледі.