Тема 8. Основы гравитационного

ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ

8.1 Основные понятия

Гравитационное обогащение — обогащение угля, ос­нованное на различии плотностей разделяемых компонентов, про­исходящее под действием сил тяжести и сопротивления разде­ляющей среды.

При движении в средах тела испытывают действие следующих сил: тяжести G, подъемной (архимедовой) G1 и сопротивления среды Р.

Сила тяжести G направлена вниз и зависит от объема тела и его плотности. Подъемная сила gi направлена вверх и зависит от объема тела и плотности среды.

Сила сопротивления среды Р зависит от размеров тела, плот­ности среды, скорости движения тела и гидродинамических па­раметров среды.

Равнодействующая сил, действующих на тело:

R = G—(P- G1).

Разделение частиц по плотности зависит от соотношения дей­ствующих на них сил: при Ŗ<0 частицы всплывают, при Ŕ>0 осаждаются и при R = 0 находятся во взвешенном состоянии. При этом частицы с меньшей плотностью будут находиться сверху, а с большей плотностью — снизу.

Разделяющими средами, применяемыми при гравита­ционном обогащении, могут быть тяжелые суспензии (взвеси тон­коизмельченного минерала в воде), тяжелые жидкости, вода и воздух.

На эффективность гравитационного обогащения влияют физи­ческие свойства разделяющих сред — плотность и вязкость.

Применяют тяжелые суспензии с плотностью 1300— —2100 кг/м³.

Плотность воды 1 г/см³=1000 кг/м³, .

С уменьшением плотности разделяющей среды эффективность гравитационного обогащения снижается.

Вязкость среды — внутреннее трение при относительном перемещении элементарных слоев жидкости или газа. Она зави­сит от сил взаимодействия между молекулами.

Коэффициент вязкости тяжелых суспензий зависит от их плот­ности и содержания утяжелителя.

С уменьшением вязкости разделяющей среды эффективность гравитационного обогащения повышается.

Продукты гравитационного обогащения характеризуются плотностью разделения для концентрата р_р< <1400(1500) кг/м³; промпродукта р_р= 1400(1500) —1800 кг/м³ и отходов р_р>1800 кг/м³.

8.2. Классификация гравитационных процессов обогащения

Гравитационные процессы обогащения классифицируются в за­висимости от применяемой разделяющей среды:

обогащение в тяжелых средах — разделение по плотности в тя­желых суспензиях;

отсадка — разделение по плотности в постели, разрыхляемой вертикальным пульсирующим потоком воды;

обогащение в противопоточных сепараторах — разделение по плотности, основанное на использовании центробежной силы в криволинейном потоке воды;

концентрация на столах — разделение по плотности в тонком потоке воды, текущем по наклонной плоскости;

пневматическое обогащение — разделение по плотности в пострели,

разрыхляемой вертикальным пульсирующим потоком воз­духа.

Гравитационные процессы применяют для обогащения углей широкого диапазона крупности — от 0,5 до 300 мм.

Из всех гравитационных процессов наибольшее распростране­ние получили обогащение в тяжелых средах и отсадка. Пневма­тическое обогащение по технологической эффективности уступает мокрым процессам. Применение его ограничено низкой влажно­стью (4—5%), крупностью [не более 50(75) мм], легкой обогатимостью углей. Его применяют в основном в районах с суровым климатом и для обогащения бурых энергетических углей.

Обогащение на концентрационных столах для углей не приме­няют.