7.2. Осадительные центрифуги

Осадительные и осадительно-фильтрующие центрифуги предназначены для обезвоживания разжиженных мелких продуктов обогащения обладающих текучестью (содержащих от 10 до 50 % по массе твердого), трудно транспортируемых, содержащие большое количество частиц крупностью мене 0,5 мм и осветления оборотных вод углеобогатительных фабрик.

Процесс разделения твердой и жидкой фаз в роторе осадительной центрифуги состоит из трех основных этапов: осаждения твердых частиц, уплотнения образовавшегося осадка и его транспортирования спиралью шнека по внутренней поверхности ротора и обезвоживания осадка при его выходе из объема суспензии.

Рассмотрим осадительную центрифугу типа НГОШ-1350 (непрерывного действия, горизонтальная, осадительная, шнековая,) рис 7.3.

Центрифуга имеет следующие узлы: кожух, ротор, шнек, загрузочное устройство.

К ожух центрифуги выполняют сварным из листовой стали. Он имеет разъем вдоль оси ротора. Внутри кожух разделен перегородками на камеры для приема фугата и осадка из кожуха центрифуги.

В полом барабане имеются отверстия для подачи суспензии во внутрь ротора, а в роторе отверстия предназначены для выгрузки осадка и фугата.

Материал поступает по трубе и попадает внутрь полого барабана, далее на стенки ротора, твердая фаза оседает на стенках ротора и уплотняется. Фугат стекает в низ и удаляется через сливные окна, а осадок шнеком транспортируется к разгрузочным окнам вверх. Вращение осуществляется от шкива через клиноременную передачу, связанную с электродвигателем.

Цилиндрическая часть шнека выполнена в виде «беличьего колеса» для обеспечения более спокойного движения осадка и жидкости в зоне осаждения, число оборотов шнека на 2,6 % меньше числа оборотов ротора, вращающегося в ту же сторону, что и шнек.

Недостатки осадительной центрифуги: шнековая разгрузка не дает полноту разгрузки, высокий износ лопастей, происходит измельчение материала, что приводит к потерям с фугатом ценного компонента.

Фактор разделения этой центрифуги 368. Диаметр ротора может быть1400 – 1000 мм. Угол наклона стенок ротора 10 – 20 град.

Для работы центрифуг необходимо равномерное исходное питание. Рассчитываются центрифуги по нормам удельных нагрузок. Производительность может быть до 250 м³/ч. Содержание твердого в питание – 20 – 25 %, в осадке – 88 – 92 %, в фугате – 2 – 3 %.

7.3. Обезвоживание в гидроциклонах

Г идроциклоны предназначены для классификации и обезвоживания продуктов обогащения (рис. 7.4). Материал движется по спирали вдоль стенок гидроциклона. За счет центробежных сил твердая фаза отбрасывается к стенкам гидроциклона и по конусу спускается к песковой насадке, через которую и разгружается, а жидкая фаза за счет вакуума поднимается по центру гидроциклона в верх и разгружается через сливной патрубок.

На показатели работы гидроциклонов влияют его конструктивные и технологические параметры. К первым относятся диаметр гидроциклона, диаметр питающей насадки, диаметр сливного патрубка и песковой насадки, угол конусности т.д., ко вторым – содержание твердого в питании, вещественный состав и физические свойства пульпы.

С увеличением диаметра гидроциклона его производительность повышается, но при этом в слив пойдут крупные частицы.

Диаметр питающего отверстия обычно составляет 0,15 – 0,25, а диаметр сливного патрубка 0,2 – 0,3 диаметра гидроциклона. Отношение диаметра песковых насадок к диаметру сливного патрубка составляет 0,4 – 0,9. Для снижения крупности частиц в сливе и для операции обезвоживания это соотношение устанавливают максимальным.

Уменьшение диаметра песковой насадки приводит к увеличению содержания твердого в песках и к увеличению выхода и крупности слива.

При классификации в песковой насадке образуется зонт – форма разгрузки песков, т.е. песковая насадка загружена не полностью.

Для работы гидроциклона как обезвоживающего аппарата разгрузка песков должна быть в виде извивающегося шнура. Над песковой насадкой должен быть слой материала – подушка. Гидроциклоны с высокой конической частью, имеют угол конусности равный 5 – 10º (до 20º).

Сливной патрубок гидроциклона соединяется со сливной трубой большого диаметра и опускается в бак с переливом (гидрозатвор), что исключает полное опорожнение сливного патрубка и подсос воздуха а, следовательно, поддерживается постоянное значение вакуума в конической части. Сливной бачек должен быть не ниже песковой насадки, иначе будет действовать как сифон и засасывать пульпу с некоторым содержанием песков из гидроциклона.

При постоянном давление питания на входе в гидроциклон, содержание твердого в исходном, при правильном соотношение диаметров пескового и сливного трубопровода, количество песков и их плотность, а также крупность слива будет определятся значением вакуума в конической части гидроциклона.

В зависимости от этого разряжения, можно регулировать автоматически размер отверстий песковой насадке (рис. 7.5).

Рис. 7.5 Схема регулирования диаметра песковой насадки

1 – датчик из тонкой проволоки (первичный прибор) воспринимающий изменение давление вакуума; 2 – устройство для сглаживания случайных погрешностей (усреднитель вакуума); 3 – вакуумметр; 4 – вторичный прибор, преобразующий значения вакуума в электрический или другой сигнал; 5 – исполнительный механизм (реверсивный электродвигатель); 6 – песковая насадка в виде полых резиновых манжет; 7 – манометр; 8 – задвижка; 9 – гидроциклон

Изменение вакуума в гидроциклоне приводи к изменению работы гидроциклона в частности крупности слива. Это можно быстро и оперативно устранить при помощи изменения диаметра песковой насадки. Исполнительный механизм закрывает или открывает задвижку, тем самым прекращает или возобновляет подачу воздуха в резиновую манжету песковой насадки, что приводит к стабилизации процесса.

При обезвоживание в гидроциклонах чистых сливов не получают поэтому они используются для сброса основной массы воды из коллективных флотационных концентратов. Содержание твердого в питание составляет10 – 30 %. Питание подается под давлением - 0,5 – 2,5 атм. Содержание в песках твердого 40 – 70 %, а содержание твердого в сливе 5 – 10 %, как правило, слив гидроциклона является исходным питанием сгустителей.