Барабанды сепараторлар

123

Барабанды сепараторлар спиральді және элеваторлы болып бөлінеді. Олардың осындай бөлінуі байыту өнімдерді сепаратордан шығаруға негізделген. Өндірісте кеңінен қолданылатындарға жататындар: Механобр институтының СБС сепараторы, «Вемко» және «Гардинг» (АҚШ), «Крупп» (ГФР) сепараторлары.

Спиральды барабанды сепараторлар (СБС). Олар цилиндрлі пішінді корпустан (барабаннан) тұрады (15-сурет).

16-сурет. Барабанды ауыр орталы сепаратордың схемалы көрінісі:

1-корпус; 2-тірегіш ролик; 3-тісті венец; 4-спиральды лента;

5-доңғалақ элеватор; 6-кен түсіргіш науа.

Корпус екі жерден тірегіш роликтер (2) үстінде айнала алады. Оның айналуы диірмендердің айналуына ұксас: барабанның бір шетіне жақын тісті венец орнатылған. Ол электормотордан айналыс алатын тісті шестернямен жалғасады. Барабан ішіне суспензия құйылады, оған кақпақ ортасындағы тесік арқыла науамен (6) кен түсіріледі. Барабан сәл көлбеу орнатылған. Соған сәйкес ішіндегі суспензия кен түсетін шетке қарай ығыс орналасады. Қалқыған кесектер (женіл фракция) бастапқы кен кесектерінің ығыстыруы нәтижесінде барабанның сол шетіндегі тесіктен асып шығып өз науасына түсіп жатады. Батқан кесектер (ауыр фракция) барабан түбіне шөгеді. Оларды үздіксіз шығарып отыру үшін барабанның ішкі бетіне белгілі жалпақтығы бар спиральді лента (4) орнатылған. Ол барабан айналғанда сонымен бірге қозғалады. Соның демеуінен батқан кесектер барабанның екінші (жоғарғы) басына жылжып барып, көтергіш доңғалақ элеваторға (5) барып түседі. Доңғалақ ішіне радиальді көп тесікті қабырғалар орналасқан. Кен кесектері осындай қабырғалардың екі аралығындағы ячейкаларға түсіп, барабан айналғанда бірге көтеріледі. Сол кезде суспензия тесіктерден өтіп, ячейкада негізінде тек кен кесектері қалады. Ячейкалар белгілі бір биіктікке көтергенде, кесектер төмен жылжып құлап, барабанның орта тесігіне орналасқан науаға түсіп шығарылады.

Барабанды сепараторларда ірілігі 150 мм-ге жететін кенді байытуға болады. Барабанның диаметрі ең үлкендерінде 3000 мм, ал ал ұзындығы 6000 мм-ге жетеді. Бұл сепараторлада пайдалы қазбалардың барлық түрін байытуға қолдануға болады.

Доңғалақты сепараторлар (СК)

Доңғалақты сепараторлар (16-сурет) көмірлермен антрацититтерді магнетитті суспензияда байытуда қолданылады.

17-сурет. Доңғалақты ауыр орталы сепараторлардың схемалық көрінісі:

1-ванна; 2-доңғалақ элеватор; 3-құлақты ескіш

Кен науашық аркылы суспензияға толған ваннаға (1) түседі. Қалқыған жеңіл фракция айналмалы құлақты ескіш (3) әсерімен ығыстырылып науашыққа түсіріледі. Қалқыған кесектердің ескіш орнаған ванна шетіне ығысуына бастапқы түсетін кеннің де әсері тиеді. Ванна түбіне шөккен кен кесектері ваннаның бір қабырғасына жабыстыра көлбеу орналасқан элеваторлы доңғалаққа (2) түседі. Оның құрылысы да барабанды сепаратордағы элеваторлы доңғалақтың құрылысындай. Элеватор ақырын айналып тұрады. Оны ячейкаларға бөлетін қабырғалары тесікті. Солар арқылы суспензия төмен ағып бөлініп, ваннаға қайтарылып отырады. Ячейка белгілі биіктікке көтерілгенде ондағы жатқан кесектер сырғып құлап доңғалақтың ортасына көлбеу орналасқан науашыққа түседі.

Қазіргі кезде екі өнім (ауыр және жеңіл фракциялар) емес, үш өнім (концентрат, қалдық және екі аралық өнім) беретін доңғалақты сепараторларда (СТТ) қолданылады. Демек, екі өнімді екі бөлгіш бір агрегатта біріктірілген. Бұл сепараторлар көмір байытуда кеңінен тарауда. Бастапқы көмір алдымен тығыздығы төмен суспензияға түсіп жеңіл фракция (таза көмір концентраты) бөлінеді. Одан шыққан ауырлау фракция екінші секцияда тығыздығы жоғарылау суспензияға түсіп, одан ауыр фракция (қалдық ретінде), екі аралық өнім алынады. Ақырғы өнім қосымша ұсатылғанда кейін қайтадан байытуға түседі.

Доңғалақты сепараторлар көбінде көмір байытуға қолданылады. Оның кесектігі 300 мм-ге дейін болса олар тиімді жұмыс істей алады.

А у ы р о р т а л ы г и д р о ц и к л о н д а р (КГ, ГТ). Одардың конструкцияларының классификациялау мақсатымен қолданылатын гидроциклондардың конструкциясынан айырмашылығы жоқ, тек көлбеу орнатылады (20⁰-тай). Бұл аппараттарда байытылатын кен түйіршіктерінің диаметрі 0,2-0,5мм-ге дейін темендеуі мүмкін. Бататын түйіршіктердің шөгу жылдамдығы ортадан тепкіш күш әсерімен арттырылады. Гидроциклонның орнатылу көрінісі 17-суретте келтірілген.

Суспензия байытылатын кенмен бірге гидроцикклонның цилиндрлі бөлегіне (1) тангенциалды (жанама) орнатылған патрубок (2) арқылы түседі. Заттың қысымымен айналма қозғалысты траекториямен түсуінің нәтижесінде пайда болатын ортадан тепкіш күш әсерімен ауыр түйіршіктер және суспензойдтың біразы аппараттың ішкі қабырғасына ығыса төмен жылжып құмды патрубоктен (5) шығады. Жеңіл фракция және суспензияның негізгі бөлігі ағызынды патрубок (3) арқылы шығарылады.

Гидроциклондардың жұмыс істеуіндегі ерекшеліктері сол түйіршіктердің шөгу жылдамдығы ондаған есе өседі, қозғалыс әсерімен суспензияның структурасы бұзылып оның тұтқырлық қасиеті үлесі белгілі мөлшерден артпайды.

Осындай екі өнімді гидроциклондар қосақтандырыла бір агрегат түрінде жасалса, онда оларды ауыр орталы үш өнімді гидроциклондар деп атайды. Демек, концентрат және қалдықтан (ауыр және жеңіл фракциялар) басқа екі аралықты өнім алынады. Соның нәтижесінде ауыр және жеңіл фракциялардың тазалығы артады.

18-сурет. Ауыр ортада бөлгіш гидроциклон:

1-корпус; 2-түсіргіш патрубок; 3-ағызынды патрубкасы;

4-тіреу; 5-құм патрубкасы.

Енді кенді ауьр суспензияда баяыту процесінде ауыр жәнежеңіл фракциялармен бірге шығатын ауырлатқыш олардан қалай бөлініп алынатынын, соның нәтижесінде процеске қайта қайтарылатынын қарастырайық.

Ауырлатқыштың ұсақ түйіршіктері ауыр және жеңіл фракциялармен бірге шығатын сумен аралас шығады. Оларды бөліп алу үшін тор тесіктерінің диаметрі ауырлатқыш түйіршіктерінің диаметрінен үлкен, ал кен түйіршіктерінің (кесектерінің) диаметрінен кіші грохоттарға түседі. Ол грохоттардан өткен суспензия насоспен ваннаға кайтарылады. Грохот торларының үстінде қалған кен кесектерінде әлі де болса олардың бетіне ауырлатқыш түйіршіктері жабысып бірге қалады. Оларды кесектерден бөліп алу үшін ауыр және жеңіл фракциялар екінші рет басқа грохоттарға түсіп, үстінен су себу арқылы шайылып бөлінеді. Осылай екінші грохоттардан алынған суспензияның тығыздығы қосылған сумен сұйылуының нәтижесінде көп төмендейді. Оның тығыздығын бұрыңғы қалпына келтіру үшін суспензиядан ауырлатқышты белгілі әдіспен бөліп алып, оны тек белгілі көлемді ғана (есептелініп табылатын) сумен араластырып, процеске қайтару қажет.

Ауырлатқышты сұйылған суспензиядан бөлу әдісі оның қандай минералдардан (заттан) жасалғанына байланысты. Егер, мысалы, ауырлатқыш ретінде магнитті ферросилиций қолданылса, онда олардың түйіршіктері суспензиядан магнитті бөлгіштерді қолдану аркылы бөлінеді. Егер галенит қолданылса, оны суспензияны флотациялау арқылы бөліп алуға болады. Осы процестерді регенерациялау процестері деп атайды. 18-суретте кенді ауыр суспензияда байытуда қолданылатын операциялардың тізбегі схема түрінде келтірілген.