21.02.2021

Конструкции сепараторов для обогащения в тяжелых суспензиях


Классификация. Конструкция сепаратора должна обеспечивать поддержание устойчивой плотности суспензии в зоне расслоения обогащаемого материала; полное расслоение материала по, удельному весу; быстрое удаление из ванны сепаратора продуктов обогащения; достаточную производительность процесса обогащения.

Существующие конструкции сепараторов для обогащения углей в тяжелых суспензиях по технологическим признакам делятся на несколько основных типов (табл. 61).

Непосредственное влияние на процесс расслоения обогащаемого материала в ванне сепаратора оказывают первые два технологических признака — способ поддержания устойчивой плотности суспензии и характер ее циркуляции. Последние три признака влияют на процесс лишь косвенно.
Конструкции сепараторов для обогащения в тяжелых суспензиях

От способа поддержания устойчивой плотности суспензии зависит точность разделения материала по удельным весам.

Характер циркуляции суспензии определяет способы ее регенерации. В сепараторах закрытого типа происходит постепенное насыщение суспензии угольным и породным шламами, повышающими ее вязкость. Регенерации или полной замене подлежит весь объем суспензии, заполняющей ванну сепаратора.

В сепараторах открытого типа суспензия очищается от крупного шлама на дренажных грохотах, и большая часть ее сразу возвращается в цикл. Регенерации подвергается лишь незначительная часть циркулирующего потока суспензии.

Сепараторы с механическим перемешиванием суспензии — закрытые, двухпродуктовые, корытные, с разгрузкой продуктов обогащения скребковыми конвейерами. Применяются при статически устойчивых суспензиях — глинистых, лёссовых и др. Ванны таких сепараторов заполняются постоянным объемом суспензии, потери ее с продуктами обогащения восполняются свежей суспензией. Скорость движения суспензии в горизонтальном направлении 0,12—0,15м/сек. Поддержание устойчивой плотности ее осуществляется взмучивающим действием скребков конвейера.

Вследствие высокой вязкости суспензии в ней возможно обогащение лишь крупного угля — от 15—20 мм и более.

Корытный сепаратор с механическим перемешиванием суспензии (рис. 88). Концентрат удаляется из ванны сепаратора верхней, а порода — нижней ветвями конвейера.

Сепаратор такого же типа с двумя скребковыми конвейерами показан на рис. 89.


Сепараторы с вертикальным движением суспензии — открытые и полуоткрытые, двух- и трехпродуктовые, пирамидальные, призматические и конусные, с разгрузкой продуктов обогащения скребковыми конвейерами, элеваторами и воздушными подъемниками. Вся суспензия или часть ее совершает движение в ванне сепаратора в вертикальном направлении. Применяются при обогащении крупного угля — от 6 мм и более.

Пирамидальный сепаратор с вертикальным движением суспензии (рис. 90). Суспензия вводится в ванну сепаратора ниже уровня ее зеркала и образует восходящий поток, движущийся со скоростью до 1мм/сек. Концентрат удаляется из ванны скребковым конвейером, а осевший продукт поступает в классификационную трубу, где в восходящем потоке суспензии разделяется на промпродукт и породу. Рабочие размеры ванны 1500х2500 и 2000х2500 мм.

Призматический сепаратор с вертикальным движением суспензии (рис. 91). Суспензия вводится в нижнюю часть ванны сепаратора и образует восходящий поток, движущийся со скоростью до 10 мм/сек. Сепаратор оборудован воздушными подъемниками для удаления породы и подачи суспензии. Концентрат удаляется из ванны самотеком. Рабочие размеры ванны 2000х2500 мм.

Конусный сепаратор с вертикальным движением водно-песчаной суспензии (рис. 92). Исходный уголь и суспензия поступают в коническую ванну сепаратора, где суспензия движется в вертикальном направлении под давлением струи воды, подаваемой в горловину конуса и по кольцевым трубам, расположенным по высоте конуса. От труб отходят патрубки, введенные внутрь ванны. Для предотвращения оседания утяжелителя и скопления в ванне частиц с удельным весом, близким к удельному весу суспензии, последняя дополнительно перемешивается.

Концентрат поступает на сито, где от него отделяется суспензия. Порода попадает в промежуточную камеру, перекрываемую вверху и внизу задвижками. Отсюда она направляется в сборник. Во избежание утечки суспензии из конуса выпуск породы из камеры в сборник производится при закрытой верхней задвижке. Из сборника порода направляется на сито для отделения от нее суспензии.

Конусный сепаратор с вертикальным движением суспензии и воздушным подъемником (рис. 93).

Суспензия вводится в коническую ванну сепаратора через центральную перфорированную трубу и образует в ней слабый восходящий поток. Концентрат удаляется из ванны самотеком, а порода — воздушным подъемником. Для устранения скопления в ванне частиц обогащаемого материала с удельным весом, близким к удельному весу суспензии, предусмотрена медленно вращающаяся мешалка. Диаметр конуса 4000 мм, рабочая площадь зеркала суспензии 12 м2.


Сепараторы с горизонтальным движением суспензии — открытые, двух- и трехпродуктовые, корытные, пирамидальные и барабанные, с разгрузкой продуктов обогащения скребковыми и ленточными конвейерами и элеваторами. Суспензия совершает движение в ванне сепаратора в горизонтальном направлении. Предназначены для обогащения крупного угля — от 6 мм и более.

Корытный сепаратор CB с горизонтальным движением суспензии и разгрузкой породы вертикальным элеваторным колесом (рис. 94). Суспензия вводится в ванну сбоку. Концентрат удаляется при помощи разгрузочного устройства в виде конвейера с навешенными на нем цепями. Конвейер медленно движется и подгоняет концентрат к сливному порогу. Порода удаляется элеваторным колесом с сетчатыми лопастями.

Корытный сепаратор с горизонтальным движением суспензии (рис. 95). Суспензия вводится в ванну сепаратора через решетку в торцовой ее части и движется со скоростью 2—3 м/мин.

Концентрат качающимися скребками направляется в желоб, по которому удаляется из ванны. Порода удаляется ленточным конвейером. Рабочие размеры ванны 2000х2500 мм.

Пирамидальный сепаратор с горизонтальным движением суспензии (рис. 96). Исходный уголь поступает в ванну сепаратора, заполненную неустойчивой суспензией, расслаивающейся вследствие осаждения частиц утяжелителя. На различной глубине циркулируют три потока суспензии разных удельных весов. Каждый поток направляется по своей сети, состоящей из насоса (воздушного подъемника), автоматического регулятора плотности суспензии и трубопровода. Концентрат и промпродукт удаляются из ванны скребковыми конвейерами, порода — элеватором. Рабочие размеры ванны 2000х4770 мм.

Барабанный наклонный сепаратор с горизонтальным движением суспензии (рис. 97). Ванна сепаратора выполнена в виде вращающегося барабана. Суспензия вводится внутрь барабана и движется в нем в горизонтальном направлении. Исходный уголь, предварительно смоченный суспензией, подается с противоположной стороны барабана.

Концентрат удаляется из ванны самотеком через разгрузочное отверстие. Порода транспортируется спиральной лентой, расположенной на внутренней поверхности барабана, к элеваторному колесу, которое подает породу в разгрузочный желоб. Рабочая площадь зеркала суспензии 4,5 м2 (диаметр барабана 2,5 м, длина 4 м).

Барабанный горизонтальный сепаратор с горизонтальным движением суспензии (рис. 98). Ванна сепаратора выполнена в виде вращающегося барабана. Суспензия вводится внутрь барабана вместе с исходным углем и движется в нем в горизонтальном направлении. Концентрат удаляется из ванны при помощи вращающихся скребков. Порода транспортируется спиральной лентой к элеваторному колесу, подающему ее в разгрузочный желоб. Рабочая площадь зеркала суспензии 4,5 м2 (диаметр барабана 3,3 м, длина 4 м).

Сепараторы с горизонтальным и вертикальным движением суспензии — открытые, двухпродуктовые, конусные и барабанные, с разгрузкой продуктов обогащения элеваторами. Суспензия совершает движение в ванне сепаратора в горизонтальном и вертикальном направлениях. Предназначены для обогащения крупного угля — от 6 мм и более.

Корытный сепаратор CK с горизонтальным и вертикальным движением суспензии и с разгрузкой породы наклонным элеваторным колесом (рис. 99). Суспензия вводится в нижнюю часть и сбоку ванны. Концентрат удаляется из ванны при помощи разгрузочного устройства в виде шестигранного барабана с навешенными на нем цепями. Барабан медленно вращается и цепями подгоняет частицы концентрата к сливному порогу. Порода удаляется элеваторным колесом с сетчатым днищем для отделения суспензии от породы.


Цилиндро-конический сепаратор с горизонтальным и вертикальным движением суспензии (рис. 100). Исходный уголь и суспензия подаются по питающей трубе на распределительный диск. Благодаря избытку суспензии в ванне создаются горизонтальный и вертикальный ее потоки. Концентрат и порода удаляются из сепаратора самотеком.

Пирамидально-конический сепаратор с горизонтальным и вертикальным движением суспензии (рис. 101). Исходный уголь и суспензия подаются в верхнюю часть ванны сепаратора. Сбоку в ванну вводится дополнительно еще некоторое количество суспензии для создания восходящего потока, который выносит фракции с промежуточным удельным весом, находящиеся в суспензии во взвешенном состоянии.

Концентрат удаляется из ванны самотеком, порода выпускается периодически.

Барабанный сепаратор с горизонтальным (вдоль оси барабана) и вертикальным движением суспензии (рис. 102). Ванна сепаратора выполнена в виде барабана, в котором вращается перфорированное элеваторное колесо. Суспензия подается в ванну вместе с исходным углем и дополнительно вводится в нижнюю часть ванны.

Концентрат удаляется из ванны самотеком, а порода подается в разгрузочный желоб элеваторным колесом.

Барабанный сепаратор с горизонтальным (перпендикулярно оси барабана) и вертикальным движением суспензии (рис. 103). Сепаратор отличается от предыдущей конструкции лишь направлением движения суспензии.

Сепараторы этого типа выполняются также сдвоенными. Концентрат выделяется в первом сепараторе, тяжелая фракция направляется во второй сепаратор для разделения на промпродукт и породу.

Сепараторы с вращательным движением суспензии применяются для обогащения мелких классов угля — от 10 до 0,5— 0,2 мм. Из сепараторов этого типа наиболее часто применяют гидроциклоны.

Гидроциклон-сепаратор (рис. 104) представляет собой цилиндро-конический сосуд высотой около 1 м. Диаметр циклона в цилиндрической части ~ 350—500 мм.

Исходный уголь и суспензия вводятся под давлением в циклон-сепаратор по касательной, благодаря чему суспензия совершает в нем вращательное движение. Частицы концентрата собираются у оси вращения и удаляются из циклона через центральную трубу. Частицы породы отбрасываются центробежной силой к периферии и, скользя вниз по стенке гидроциклона, удаляются через нижнее отверстие.

Производительность сепараторов ориентировочно определяют по формуле

Q = qF, т/час,


где q — производительность на 1 м2 рабочей площади зеркала суспензии, т/час;

F — рабочая площадь зеркала Суспензии, м2.





Яндекс.Метрика