Пневматичне збагачення

Пневмозбагачення здійснюється в пневматичних сепараторах і пневматичних відсаджувальних машинах.

Пневматичні сепаратори використовують для збагачення вугілля крупністю 6(13) – 50(75) мм легкої збагачуваності.

Пневматичний сепаратор СП-106 (рис. 10.5) складається з односкатної деки 1, яка розділена на три поля; дифузорів 3 для подачі повітря під деку; рами 4 і поворотної рами 5, похилих опор 6 і привода 7 сепаратора. На деці, що покрита рашпільними ситами з отворами трикутної форми розміром 3 мм, укріплені рифлі 2, розташовані під кутом до осі сепаратора. Дека розділена на три поля, під якими змонтовані дифузори 3, з'єднані повітропроводом 9 з вентилятором 10. Пульсуючий висхідний потік створюється пульсаторами 8, під якими установлені дросельні заслінки, що призначені для регулювання подачі повітря під кожне поле. Над декою установлений витяжний зонт 11. Привід 7 сепаратора установлений на рамі 4 надає зворотно-поступальний рух коробу з декою. Для урівноваження сил інерції коливальних мас короба на ексцентрикових валах приводу насаджені дебаланси.

Регулювання подовжнього кута нахилу деки здійснюється підйомом або опусканням поворотної рами за допомогою механізму 12.

Вугілля через завантажувальний лоток 13 подається в нижню зону деки сепаратора. Під дією висхідного пульсуючого повітряного струменя і коливань деки матеріал розшарується за густиною і крупністю.

Зерна вугілля, займаючи верхні шари постелі, скачуються через рифлі в поперечному напрямку і розвантажуються уздовж бортів півдек. Порода осаджується в жолобках між рифлями і переміщається під дією коливальних рухів короба до середини деки до відбійного бруса 14, а потім уздовж його до прийомного жолоба. Таким чином на робочої поверхні утворюється віяло продуктів збагачення.

За час сепарації деяка частина матеріалу не встигає розділитися і віддаляється з деки у виді механічної суміші зерен різної густини і крупності. Ці зерна створюють перемивний продукт і підлягають перезбагаченню разом з вихідним матеріалом.

Сепаратор СП-12від сепаратору СП-6 відрізняється тільки величиною площі робочої поверхні і відповідно більшою продуктивністю.

Пневматичні відсаджувальні машини використовують для збагачення дрібного вугілля крупністю до 13 мм і вологістю не вище 5 %.

Відсаджувальна машина ПОМ-2А (рис. 10.6) складається з герметичного корпусу 1, у якому під кутом 10 - 11º до горизонту встановлено нерухоме решето 2. Під першим решетом змонтовано друге 3 з отворами 6х12 мм для рівномірного розподілу повітря.

Проміжок між решетами розділено перегородками на відсіки і заповнено фарфоровими кулями 4 діаметром 14 мм (штучна відсаджувальна постіль). По довжині робоча поверхня складається з трьох основних полів (породного, промпродуктового і концентратного) і додаткового поля попереднього розділення. Поля відділяються одне від одного розвантажувальними камерами 5, якиобладнані секторними затворами 6 і шнеками 7. Простір під решетами являє собою розподільчу повітряну камеру, до якої повітря надходить від вентилятора. Витрати повітря регулюються дросельними заслінками 12. Пульсації повітря створюються ротаційними пульсаторами 8. Розрівнювання вихідного матеріалу, що надходить у відсаджувальну машину, здійснюється шарнірно підвішеною зональною плитою 9.

Вихідне вугілля після попереднього розпушення на додатковому полі секторним живильником 10 подається на решето відсаджувальної машини. Для розрівнювання і рівномірного розподілу матеріалу по всієї робочої поверхні машини передбачена зональна плита 9, що представляє собою стальну решітку з отворами розміром 50х50 мм. Висота розташування зональної плити над робочою поверхнею регулюється залежно від висоти постелі і вмісту важких фракцій в вихідному продукті.

Під дією пульсацій потоку повітря відсаджувальна постіль розшарується і переміщується до розвантажувального кінця машини. При збагаченні одержують чотири продукти. Поріг перед другою секцією затримує породу, яка розвантажується із машини через першу розвантажувальну камеру. На другої секції відбувається подальше розшарування матеріалу з виділенням промпродукту, який розвантажується у другу розвантажувальну камеру. Решта матеріалу розшарується на третьої секції і при сході з решета легкі зерна концентрату відділяються від перемивного продукту за допомогою відсікача 11. Перемивний продукт повертається у машину на перезбагачення. Зверху машина закрита витяжним зонтом для відсмоктування запиленого повітря.

Пневматична відсаджувальна машина ПОМ-1відрізняється від машини ПОМ-2А меншими габаритами і головним чином тим, що пульсації створюються не в кожному окремому відсіки індивідуально, а одним пульсатором для всієї машини.

Одним з нових процесів розділення вугілля в повітряному середовищі є збагачення в аеросуспензіях.

Процес збагачення в аеросуспензіях оснований на застосуванні явища псевдозрідження тонкодисперсних сипучих матеріалів під дією висхідного повітряного потоку. Аеросуспензія («киплячий» шар), що створюється при цьому, застосовується як важке середовище для гравітаційного поділу частинок вугілля за густиною. Аеросуспензії за своїми фізико-хімічними характеристиками подібні водним суспензіям.

Як обважнювачі в аеросуспензіях можуть бути використані різні порошкоподібні сипучі матеріали крупністю 0,05 – 0,15 мм: кварц (пісок), магнетит, галеніт, апатит, оолітова бурозалізнякова руда, гранульований феросиліцій та інші. На базі магнетитових руд і їх концентратів можна одержати аеросуспензії густиною до 2200 кг/м³. При використанні трикомпонентної суміші (кварц, магнетит, феросиліцій) можливо одержати по висоті «киплячого» шару таки зони густин поділу: 1100 – 1400, 1700 – 2200, 2600 – 3300 кг/м³, що дозволить за один цикл збагачення розділити вихідний матеріал на чотири продукти.

Схема дослідно-промислового зразка аеросуспензійного сепаратору СВС-100 наведена на рис. 10.7.

Сепаратор складається з корпусу 1, в нижньої частині якого розміщена пориста плита 7. Пориста плита (технічна повсть, пориста кераміка) служить для забезпечення рівномірного розташування повітряного потоку на елементарні струминки з мінімальним перетином і створення однорідної аеросуспензії. Під пористу плиту 7 через повітряні камери 6 вентилятором 8 подається повітря, яке при проходженні скрізь шар обважнювача , що подається в сепаратор пристроєм 3, зважує його і створює аеросуспензію. Вихідне вугілля спеціальним живильником 2 подається на поверхню суспензії, де воно розділяється на легкий продукт (концентрат), що віддаляється скребковим конвеєром 4, і важкий продукт, що віддаляється скребковим конвеєром 5.

Обважнювач відділяється від продуктів збагачення на бокових ситах і направляється на регенерацію. Спосіб регенерації обважнювача вибирається залежно від його фізичних і властивостей характеристики збагачуваного вугілля. Для регенерації обважнювача можна використовувати магнітна і електрична сепарація.

Запилене повітря відсмоктується через патрубки 9. Повітряна система сепаратора повинна функціонувати таким чином, щоб тиск усередині сепаратора (над аеросуспензією) був нижче атмосферного, завдяки чому виключається запилення робочого приміщення.