Центробежная концентрация

Данный процесс осуществляется в аппаратах, в которых центробежная сила, действующая на частицу в криволинейном потоке во много раз больше силы тяжести. В этом случае материал разделяется под действием центробежной силы. Если центробежная сила и сила тяжести соизмеримы, такое обогащение принято называть центробежно-гравитационным.

Наиболее известные центробежные аппараты: гидроциклоны и центрифуги. В создании центробежного поля в центробежных аппаратах может осуществляться 2-мя путями:

1. Тангенциальной подачей питания под давлением в закрытый и неподвижный цилиндрический сосуд.

2. Закручиванием свободно подаваемого потока в открытом вращающемся сосуде.

1. Используются циклонные аппараты для разделения мелкозернистых материалов (гидроциклоны);

2. Безнапорные аппараты (центрифуги), которые используются для разделения грубых и мелко зерновых материалов.

По принципу работы центробежные концентраторы циклонного типа имеют много общего с гидроциклонами. Работа концентраторов 2-го типа хотя и напоминает работу обычной центрифуги, однако отличается от неё наличием элементов обычного шлюзового процесса. Для гравитационного обогащения мелких материалов используют центробежные напорные концентраторы типа циклонов. По данным горного бюро США в указанных аппаратах может обогащаться уголь крупностью от 18 до 0,1 мм. Эти аппараты также могут успешно работать и наиболее тяжёлых рудных продуктов, но при меньшей их крупности центробежные концентраты типа центрифуг широко используются для обогащения грубозернистых песков при разведке золотосодержащих россыпных месторождений. В последние годы они рекомендованы для применения в схемах обогатительных фабрик при извлечении мелкого золота из различных продуктов. В этих аппаратах питание подаётся сверху в центральную часть центрифуги, и центробежное поле создаётся при вращении самой центрифуги.

Поступающий во вращающийся ротор поток пульпы изменяет внизу направление на обратное и, двигаясь вверх к сливному краю центрифуги, закручивается вращающейся стенкой. Таким образом, жидкости вместе с частицами, находящимися в ней, образуют восходящий ассиметричный спиральный поток. Из зарубежных конструкций наибольшее промышленное применение получил сепаратор Нельсона (Кнельсона). Принципиальное отличие его от других аппаратов подобного типа состоит в том, что в слабоконическом роторе осевшая минеральная постель разрыхляется водой, подаваемой через перфорации в боковой стенке ротора. Механизированных устройств для разгрузки продукта сепаратор не имеет. Сепараторы диаметром 700 мм работают на песках некоторых россыпей Аляски и на рудных обогатительных фабриках 9извлечения мелкого золота).

Противоточная сепарация.

Данный процесс применяется в отечественной практике (переработке различных типов углей (разубоженных и энергетических).

Аппаратами для обогащения данным методом является шнековые и круто наклонные сепараторы. Крупность углей – 100-6 мм.

Преимущество: простота технологической схемы. Материал делится на 2 продукта (концентрат и хвосты). Сформированные в процессе сепарации встречные транспортные потоки продуктов разделения движутся в пределах рабочей зоны с заданным гидравлическим сопротивлением. В этом случае поток лёгких фракций является попутным потоку разделительной среды. А поток тяжёлых фракций – встречных.

Рабочие зоны сепараторов представляют собой закрытые каналы, оснащённые системой однотипных элементов, обтекаемых потоком и обуславливающих образование организованной системы вторичных течений и вихрей. Как правило, в таких системах исходный материал разделяется по плотности, значительно превышающей плотность разделительной среды.