Таблиця 7.4 – Норми питомої продуктивності відсаджувальних машин при збагаченні вугілля

Збагачуваний матеріал	Крупність, мм	Питома продуктивність (т/год∙м2), якщо збагачуваність матеріалу			Вміст породних фракцій в живленні, %
		легка	середня	важка
Кам’яне вугілля	0,5 –13 +13 і 0,5 - 100	12 – 15 13 - 18	8 - 12 10 - 13	7 - 10 8 - 12	Не більше 50 Не більше 60
Антрацит	6 - 150	25 20 18	23 19 17	20 18 16	Менше 25 25 – 35 Понад 35

Таблиця 7.5 – Норми питомої продуктивності відсаджувальних машин при збагаченні руд

Збагачуваний матеріал	Крупність, мм	Продукти збагачення	Питома продук- тивність, т/год∙м2
Мідні, цинкові і поліметалічні свинцево-цинкові руди Залізні і марганцеві руди Вольфрамові і олов’яні корінні руди Руди рідкісних металів Золотовмісні руди	1 - 4 2 - 4 15 - 20 1 – 3 8 - 16 розсипні розсипні, корінні подрібнені	Остаточний концентрат, промпродукт і відвальні відходи Те ж саме Те ж саме Бідний концентрат для подальшої обробки і відвальні відходи Чорновий концентрат і багаті відходи для подальшої переробки Бідний концентрат для подальшої переробки і відвальні відходи Те ж саме Чорновий концентрат з крупним золотом	1 - 2 2 - 5 5 - 7 4 - 6 7 – 12 і більше 5 - 10 10 - 20 20 - 50

Якщо вимоги до відсадки обмежені одержанням тільки відвальних відходів, а до якості концентрату спеціальних вимог не висувається можна допускати більш високу питому продуктивність. При необхідності одержання концентрату високої якості питому продуктивність слід приймати за мінімальними значеннями. Питома продуктивність повинна бути ще більше знижена при одержанні трьох кінцевих продуктів в одній відсаджувальній машині. При застосуванні штучної постелі питомі продуктивності повинні бути в 2 – 3 рази нижче, ніж при застосуванні природної.

7.5.2. Гідродинамічні параметри відсадки

Гідродинамічні параметри відсадки обумовлюють створення коливального режиму середовища і розпушення постелі. Раціональні умови розділення за густиною забезпечуються регулюванням параметрів циклу, стисненого повітря і підрешітної води.

Цикл відсадки характеризується частотою коливань середовища, тривалістю його підйому, опускання і паузи між ними.

Найбільш сприятлива діаграма відсаджувального циклу повинна забезпечити при висхідному потоці за відносно невеликий час максимальну розпушеність по всій висоті постелі, а потім, по можливості, плавне опускання частинок. Для одержання оптимальної діаграми відсаджувального циклу в залежності від збагачуваного матеріалу і питомої продуктивності необхідно підбирати параметри повітряного циклу: тривалість впуску, випуску повітря і пауз між ними, тиск повітря і частоту пульсацій. Сукупність параметрів повітряного циклу обумовлює динамічний режим розпушення постелі, який характеризується такими вихідними гідродинамічними параметрами: амплітудою пульсацій, максимальним підйомом постелі, максимальною швидкістю висхідного і низхідного потоків, критерієм розпушеності.

Максимальні значення амплітуди пульсацій, підйому і розпушеності постелі досягаються при симетричних повітряних циклах 50 – 00 – 50 і 45 – 10 – 45. Однак обидва ці цикли характеризуються низькою швидкістю висхідного потоку і високою низхідного. Такі цикли пульсацій більш придатні для збагачення дрібних класів при відносно невеликому вмісті важких фракцій, а також при необхідності посилення ефекту всмоктування для видалення під решето найбільш тонких важких частинок. Для збагачення крупних класів при великому вмісті важких фракцій у вихідному матеріалі перевагу віддають асиметричним повітряним циклам.

Невелика пауза сприятливо позначається на характеристиці симетричного і асиметричних циклів, але при значному її збільшенні (напр., до 20 %), всі вихідні гідродинамічні параметри різко знижуються.

На розпушення постелі суттєвий вплив має частота пульсацій і тиск повітря. При доброму розпушенні постелі збільшується продуктивність відсаджувальної машини. Однак при великих швидкостях руху води дрібні зерна важкого продукту можуть виноситься у верхні шари постелі, а зерна плоскої і неправильної форми, що мають великий коефіцієнт опору, затримуються у верхніх шарах постелі. При недостатньому розпушенні постелі умови її розшарування погіршуються внаслідок високого механічного опору постелі руху в ній зерен, особливо крупних. Продуктивність відсаджувальної машини знижується.

Частота і амплітуда пульсацій води визначають швидкісний режим висхідних і низхідних потоків у відсаджувальній машині, який обумовлює розпушення і висоту підйому мінеральних зерен над решетом.

Зі збільшенням частоти пульсацій абсолютні значення вихідних гідродинамічних параметрів зменшуються, особливо різко зменшуються підйом і розпушеність постелі. З технологічної точки зору доцільно вести процес відсадження при низькій частоті пульсацій. В цьому випадку збільшується швидкість висхідного потоку і амплітуда пульсацій, досягається максимальний підйом постелі і підвищується її розпушеність. Однак при низькій частоті пульсацій режим відсадження стає менш стійким і більш чутливим до змін навантаження, гранулометричного і фракційного складу вихідного матеріалу. Підтримка оптимального режиму розшарування в цьому випадку ускладнена і вимагає більш досконалих систем автоматичного регулювання процесу.

Амплітуда пульсацій води залежить від частоти пульсацій, крупності і коефіцієнта пористості важкого шару постелі.

При виборі частоти і амплітуди пульсацій води повинні бути враховані максимальний розмір, густина і гранулометричний склад зерен збагачуваного матеріалу, вміст легких і важких фракцій, товщина постелі, а також вимоги до якості продуктів відсадки.

Зі збільшенням крупності зерен збагачуваного матеріалу швидкість руху пульсуючої води повинна збільшуватись, що досягається збільшенням амплітуди пульсацій. Амплітуду пульсацій також збільшують при збільшенні товщини постелі і при великому вмісті важкого продукту в збагачуваному матеріалі. Частоту пульсацій зі збільшенням крупності зерен знижують.

Орієнтовно амплітуду і частоту пульсацій можна визначити за емпіричними формулами:

, мм, (7.20)

, хв^-1, (7.21)

де - амплітуда коливань, мм;- частота коливань, хв^-1; - максимальний розмір зерна збагачуваного матеріалу, мм.

Орієнтовні значення амплітуди і частоти уточнюють в процесі наладки і регулювання відсаджувальної машини.

Витрата і тиск повітря – фактори грубого регулювання процесу відсадки.

Витрата повітря, що подається в машину, впливає на амплітуду пульсацій води. При збільшенні гідравлічного опору постелі витрата повітря повинна бути збільшена.

Зі збільшенням тиску повітря майже пропорційно збільшуються швидкість висхідного потоку і амплітуда пульсацій, в більшій мірі – швидкість низхідного, висота підйому і розпушеність постелі. Змінюючи тиск у повітряних камерах відсаджувальних машин в різні періоди циклу можна впливати на динаміку розпушення постелі.

Регулювання процесу відсадки з використанням параметрів повітря організовують, як правило, при значних коливаннях гранулометричного чи фракційного складу збагачуваного матеріалу або питомої продуктивності.

Підрешітна вода служить фактором оперативного регулювання відсадки шляхом підтримки раціонального розпушення відсаджувальної постелі. При цьому розпушеність постелі залежить від змін тиску більшою мірою, ніж від витрати підрешітної води.

Підрешітна вода служить для покриття дебалансу витрат води у висхідному і низхідному потоках. Динамічна дія підрешітної води полягає в зменшенні перепаду тиску між робочим і повітряним відділеннями, збільшенні швидкості висхідного потоку і зменшенні низхідного. Крім того, підрешітна вода разом з транспортною бере участь у переміщенні легкого продукту до зливного порогу. Під час висхідного потоку надлишок води разом з легким продуктом іде через зливний поріг. Під час низхідного потоку води гідравлічній опір відсаджувальної постелі внаслідок її згрупування вище, ніж при висхідному, тому вода під решето повертається в меншій кількості, ніж надходить в надрешітну частину при висхідному потоці. Якщо не заповнювати підрешітною водою дебаланс, що при цьому виникає, то з кожною пульсацією між робочим і повітряним відділеннями буде зростати перепад рівнів до тих пір, поки повітря не почне прориватися в робоче відділення машини.

Зниження витрати підрешітної води приводить до зменшення амплітуди пульсацій, підйому постелі, її розпушення і швидкостей висхідного і низхідного потоків. Зменшення вихідних гідродинамічних параметрів відсадки, зокрема амплітуди пульсацій, приводить до зниження рівня зливу води через зливний поріг відсаджувальної машини.

Витрата транспортної води впливає і на тривалість перебування збагачуваного матеріалу у відсаджувальній машині. При великій витраті транспортної води зменшується ефективність процесу, але збільшується продуктивність.

Залежно від конкретних умов сумарні витрати підрешітної і транспортної води складають від 2 до 6 м³/т збагачуваного матеріалу.

Розрідженість живлення не повинна перевищувати 1 – 2 м³/т. У протилежному випадку у відсаджувальній машині створюється горизонтальний потік, що замутнює шар матеріалу, який знаходиться над постіллю, і порушує в ньому розшарування частинок.