1. Цель работы
Изучить устройство и принцип работы концентрационного стола.
Освоить принципы оптимизации процесса обогащения на концентрационном столе и методику определения качественно-количественных показателей его работы.
2. Теоретическое введение
Обогащение на концентрационных столах – наиболее распространенный метод гравитационного обогащения мелкозернистого материала. Концентрационные столы широко применяются для обогащения оловянных, вольфрамовых, редкометалльных, золотосодержащих и других руд и россыпей и углей.
Обогащение на концентрационных столах основано на различии в плотности и крупности минеральных зерен, позволяющем разделять их в тонком потоке воды, текущей по слабонаклонной плоскости – деке. Обязательное условие эффективного обогащения на столах – классификация исходного сырья на узкие классы по равнопадаемости, которая обычно осуществляется в гидравлических классификаторах.
Дека совершает асимметричные возвратно-поступательные движения с большим ускорением при движении к точке загрузки материала. Направление этих колебаний перпендикулярно направлению движения смывного потока воды.
Процесс концентрации на столе происходит следующим образом. Движения деки обусловливают образование взвеси минеральных зерен в воде, т.е. их разрыхление. При этом формируются слои минеральных зерен, отличающиеся по плотности – тяжелые зерна перемещаются непосредственно по поверхности деки, более легкие – в верхних слоях. На минеральное зерно в процессе работы стола действуют сила тяжести, сила гидродинамического давления смывного потока воды и сила трения (о деку – для нижнего слоя зерен, о слой минеральных зерен – для верхних взвешенных частиц). Кроме того, движения деки приводят к возникновению инерционных сил, превышающих силы трения, действующих в основном на нижний слой минеральных зерен, в результате чего они перемещаются преимущественно вдоль деки стола. Верхний слой минеральных частиц, сформированный из легких зерен, находится под воздействием смывного потока воды, транспортирующего их в поперечном направлении.
В результате совместного действия указанных сил частицы движутся по поверхности стола по различным диагональным траекториям, образуя расходящийся от места загрузки веер продуктов. Достигая края стола, минеральные зерна разгружаются, образуя продукты обогащения: концентрат, хвосты, а также 1 – 2 промежуточных продукта (см. рис. 5.1).
Технологические показатели обогащения руды на концентрационном столе зависят от конструктивных особенностей стола, амплитуды и частоты движений деки, поперечного и продольного углов наклона деки, расхода смывной воды, плотности питания, крупности исходного материала, формы минеральных частиц, удельной производительности стола и некоторых других факторов.
Достоинства концентрационных столов – высокая эффективность обогащения, наглядность процесса разделения и возможность его оперативной регулировки.
3. Оборудование и материалы
Для выполнения лабораторной работы необходимы:
3.1) лабораторный концентрационный стол СКЛ-2;
3.2) проба обогащаемого материала (по указанию преподавателя) крупностью –0,5 мм, массой 0,5 – 0,6 кг;
3.3) секундомер;
3.4) линейка;
3.5) весы с разновесами;
3.6) ручной магнитный анализатор.
Рис. 5.1. Схема распределения зерен на поверхности концентрационного стола:
I – зона движения тяжелых минералов; II, III – зона движения минералов промежуточной плотности; IV – зона движения легких минералов