2.2 Гравитационное обогащение

Общая характеристика и область применения гравитационных методов обогащения. История развития теории и практики гравитационного обогащения.

Гравитационная обогатимость полезных ископаемых. Фракционный анализ, методы графической интерпретации фракционного состава. Сепарационные кривые и статистические параметры распределения фракций попродуктам обогащения. Расчет результатов гравитационного обогащения.

Общая характеристика воздействий на минеральные зерна в процессах гравитационного обогащения. Гидравлическое разделение, распределение частиц по высоте в зависимости от гидравлической крупности в условиях свободного и стесненного падения. Сепарация частиц.

Принцип разделения частиц при гравитационном обогащении (согласно принципу Дирихле). Кинетика разделения взвесей.

Разделение зерен в вертикальном потоке жидкости. Критическая скорость потока. Наиболее выгодные значения коэффициента разрыхления при разделении в вертикальном потоке.

Разделение зерен в потоках жидкости малой толщины. Отношение толщины потока к размеру частиц. Распределение продольных скоростей потока по его глубине при ламинарном и турбулентном движении. Схема сил, действующих на частицу в жидкости, текущей по наклонной плоскости. Способы перемещения твердых частиц по поверхности в гравитационных аппаратах: скольжением и перекатыванием, скачкообразно, во взвешенном состоянии. Факторы, влияющие на скорость перемещения частиц.

2.2.1 Обогащение в восходящих потоках воды

Принципы обогащения в восходящих потоках. Подготовка материала по равнопадаемости перед обогащением. Аппараты для разделения в восходящих потоках в стесненных условиях.

Крутонаклонные сепараторы. Обогащение в пульсирующих восходящих потоках воды. Пульсаторы, область их применения.

2.2.2 Отсадка:

а) теоретические основы и технология отсадки. Гипотезы процесса отсадки. Дифференциальные уравнения движения зерен в постели отсадочной машины, методы их решения и использования.

Циклы отсадки (гармонический, Майера, Берда, Томаса), их различия. Влияние ассимметричных циклов на скорость и ускорение воды и зерен. Приближенные методы расчета частоты и амплитуды пульсаций, давления, расхода воды и воздуха;

б) естественная постель, ее разрыхление в процессе пульсации, распределение зерен по высоте постели. Искусственная постель, принцип действия, используемые материалы. Методы измерения разрыхленности постели;

в) отсадочные машины. Общая характеристика, классификация по способу создания пульсаций. Устройство машин, каждого типа, конструкция пневмопривода беспоршневой отсадочной машины. Пневматические отсадочные машины для обогащения угля в воздушной среде;

г) диафрагмовые отсадочные машины для мелких зерен. Элементы конструкции. Коэффициент расслоения и определение крупности обогащаемых зерен;

д) отсадка ширококлассифицированного материала, условия и применение;

е) практика работы отсадочных машин на различном минеральном сырье.

2.2.3 Концентрация на столах:

а) теоретические основы и принцип действия. Факторы, влияющие на разрыхление смеси зерен: амплитуда и число колебаний деки, плотность питания, расход смывной воды. Распределение зерен по крупности и плотности в межрифельном пространстве и на поверхности деки;

б) приводы концентрационных столов. Диаграмма скоростей и ускорений движения деки, уравнение движения деки. Условие обеспечения продольного перемещения зерен по деке стола;

в) режим и регулирование процесса концентрации на столах. Основные технологические параметры концентрационных столов (число колебаний, ход деки, углы поперечного и продольного наклона деки; тип нарифления; разжижение питания, расход смывной воды), влияние каждого из них на показатели обогащения. Эмпирические формулы для определения хода и числа колебаний деки в зависимости от крупности обогащаемой руды. Определение тех же параметров по графическим зависимостям.

Формула для определения ориентировочной производительности столов.

Соотношение производительности столов в зависимости от технологической

операции (основная, перечистная, доводочная концентрация).

Подготовка исходного материала перед обогащением на столах (классификация по коэффициенту равнопадаемости, обесшламливание);

г) конструкция концентрационных столов (опорные и подвесные, однодечные и многодечные, многоярусные). Пневматические столы (сепараторы) для обогащения угля и руды, их достоинства и недостатки;

д) практика работы концентрационных столов (тип руды, операция, режим работы, технологические показатели).