ДЕЗИНТЕГРАЦИЯ

Процесс дезинтеграции усложняется при большом содержании в песках глинистых частиц.

На связь отдельных частиц песков также большое влияние оказывает содержание в них воды. Наблюдения показывают, что при влажности до 5—6% частицы песков обладают наименьшей связанностью. При влажности свыше 30% пески приобретают свойства текучести. Весьма глинистые пески при 3—4% влажности после сушки на солнце превращаются в твердую породу, трудно поддающуюся дезинтеграции.

Дезинтеграция может осуществляться сухим и мокрым способами.

Мокрым способом, получившим наибольшее применение, дезинтеграция производится на подвижных и неподвижных грохотах, в желобах и протирочных колодах, на гидровашгердах, в барабанных грохотах и дезинтеграторах (скрубберах), в горизонтальных шнековых мешалках.

Сухая дезинтеграция осуществляется в барабанах и на плоских механических грохотах.

Схему и аппаратуру для дезинтеграции выбирают в каждом отдельном случае в зависимости от вещественного состава песков, их гранулометрического состава, промывистости, а также требований, предъявляемых к концентратам, получаемым в результате обогащения.

Желоба и шлюзы

Наиболее простым способом мокрой дезинтеграции является дезинтеграция в желобах и шлюзах и на протирочных колодах потоком воды.

При дезинтеграции в желобах и шлюзах куски породы при движении в потоке воды в результате трения друг о друга и трафарет разрушаются, размываются водой, высвобождая отдельные частицы полезного ископаемого.

По Б; В. Невскому, эффективность дезинтеграции в желобах определяется удельным расходом воды, длиной желоба и его уклоном.

Дезинтеграция в желобах может быть применена только для сравнительно легкопромывистых песков. Месниковатые пески требуют большого удельного расхода воды, что при дезинтеграции в желобах приводит к чрезмерному разжижению их и большому сносу металла в хвосты в результате плохого распада материала.

Гидровашгерды

Дезинтеграция напорной водой производится на промывочных приборах — гидравлических вашгердах (рис. 86).

Гидровашгерд имеет горизонтальный и наклонный грохоты с ячейками диаметром, соответствующим наибольшей частице полезного ископаемого. Порода, поданная на горизонтальный грохот, дезинтегрируется на нем и на наклонном грохоте-шлюзе, установленном с подъемом в 17—35°, напорной водой. Плюсовый продукт сбрасывают в отвал или в бункер, эфеля по желобу поступают на дальнейшее обогащение.

Рис. 86. Открытый гидровашгерд с заглубленным шлюзом:

1 —эфельный шлюз; 2 — открытый гидровашгерд; 3 — гидромонитор; 4 — галечный отвал; 5 — эфельный отвал

Длину и угол подъема наклонного грохота определяют исходя из заданной производительности обогатительной установки, промывистости песков и напора струи воды. Длина наклонной части грохота изменяется от 2,5—3,0 до 3,5—4,0 м, ширина от 0,8 до 1,6 м. Напор воды обычно применяют при глинистых песках не более 2—4 ат, при неглинистых— 1—1,5 атм.

Рис. 87. Гидровашгерд:

1 — галечный люк. 2 — грохот; 3 — шлюз; 4 — монитор

Расход воды на дезинтеграцию 1 м3 породы на гидровашгерде составляет 8—10 м³, при очень глинистых песках достигает 12—13 м³.

Часто также применяют гидровашгерд, показанный на рис. 87, на котором дезинтеграция песков происходит только на плоском грохоте.

Расход воды через насадку гидромонитора при обогащении на гидровашгерде можно определить по формуле

Q = 0,00283 d²*√Н л/сек,

где d — диаметр насадки, мм;

Н — напор воды, м.

На рис. 88 приводится схема дезинтеграции весьма месниковатых песков, которую применяли при обогащении одной из россыпей касситерита.

Пески, поданные на разгрузочную площадку 2 гидровашгерда, дезинтегрировались струей напорной воды из гидромониторов 1 на неподвижном горизонтальном грохоте 3 и наклонном грохоте (уклон 30°) 4. Крупный обмытый материал в вагонетках транспортировали в отвал.

Размытые пески по шлюзу 5 поступали в виде пульпы на обезвоживание в спиральные классификаторы 6, из которых обезвоженный продукт подавали транспортером 7 на грохот 8 обогатительной установки, где он подвергался обогащению на; отсадочных машинах и концентрационных столах. Диаметр отверстия грохотов на гкдровашгерде равен 50 мм; расход воды: на дезинтеграцию составил 12—14 м³ на 1 м³ породы.

Рис. 88. Схема дезинтеграции сильно месниковатых песков.

Барабанные грохоты

До появления скрубберов наиболее распространенными при~ борами для дезинтеграции были барабанные грохоты (бочки), представляющие собой цилиндр из перфорированной листовой стали, опирающийся двумя бандажами на ролики привода (рис. 89).

Бочки отличаются от обычных барабанных грохотов наличием на внутренней части цилиндра кольцевых и продольных наборин, способствующих лучшей дезинтеграции песков.

Размер отверстий сеющей поверхности бочки определяется максимально допустимой крупностью питания последующего обогатительного прибора. При концентрации на отсадочных машинах диаметр отверстий обычно принимают не больше 16 мм, на шлюзах 25—30 мм. Для получения более равномерного питания аппаратов концентрации и равномерного рассева по всей длине бочки размеры отверстий различны. В начале бочки отверстия мельче, в конце — крупнее.

Рис. 89 Грохот-дезинтегратор (бочка)

Эффективность грохочения в бочках может быть определена по формуле

где а — выход нижнего продукта грохота (эфелей), м³/час;

g — питание грохота (исходная порода), м³/час;

fа — содержание проходящих (через отверстия грохота) зерен в питании, %.

Обычно эффективность грохочения не превышает 80—90% для промывистых песков и 75—80% для труднопромывистых.

Производительность бочки изменяется в зависимости от крупности материала и диаметра отверстий от 0,8 до 5 м³/час на 1 м² сеющей поверхности.

Угол наклона бочки определяют экспериментальным путем и обычно принимают в 5—7°. Число оборотов бочки находят по формуле

где R— радиус бочки, м;

k— коэффициент, изменяющийся от 8 до 14 (в среднем 12).

Удельный расход электроэнергии на дезинтеграцию составляет 0,52—0,75 квт-ч на 1 м³ породы, расход воды 0,5 до 2,0 м³ на 1 м³ обрабатываемых песков.

Диаметр бочки принимается равным 1/5, 1/16 ее общей длины.

Скрубберы

Одним из наиболее эффективных современных способов дезинтеграции песков является дезинтеграция в скрубберах (рис. 90), которые состоят из глухой (без перфорации) бочки и барабанного грохота.

Скруббер обеспечивает большую производительность и высокое качество дезинтеграции при небольшой численности обслуживающего персонала.

Скруббер С-1300 завода им. Котлякова, показанный на рис. 90, состоит из барабанного грохота конической формы и глухого цилиндрического барабана дезинтегратора, которые смонтированы на стальной раме, выполненной из швеллеров. Барабанный грохот и дезинтегратор вращаются от электромотора, установленного также на раме.

Барабан делают из листовой стали толщиной 10 мм. Внутреннюю часть барабана футеруют стальными листами толщиной 8 мм и полосами из стали повышенной прочности размером 35X70 мм. Для лучшей дезинтеграции футеровка глухого барабана имеет штыри из стали высокой прочности, которые по мере износа заменяют.

Сеющие листы барабанного грохота имеют отверстия диаметром 10 или 16 мм.

Благодаря уклону барабана (от 3° 30′ до 6°) движение материала в скруббере происходит в сторону разгрузочного отверстия.

Более полной дезинтеграции породы способствует наличие порога между барабаном и грохотом.

После дезинтеграции порога через порог поступает в барабанный грохот, где подвергается дальнейшему разрушению напорной водой из брызгал.

Рис. 90. Скруббер С-1300:

1 — рама; 2 — ролики; 3 — редуктор; 4 — электромотор; 5 — люк; 6 — барабанный дезинтегратор; 7 — бандажи; 8 — шестерни; 9 — стальная футерованная крышка; 10 — переходный конус; 11 — барабанный грохот

Материал крупностью +10 и +16 мм поступает в галечный бункер, а минусовый идет на дальнейшее обогащение.

Техническая характеристика скруббера С-1300 приведена ниже:

Скорость продольного движения песков в барабане определяется по следующей формуле:

где R — радиус барабана, м;

а — угол наклона оси барабана к горизонту, град.;

n — число оборотов барабана в1 мин.

Скрубберы описанной конструкции при работе на песках средней промывистости имеют производительность в 600—650 мг 1сутки при 18 час. чистой работы. При промывке сильно месниковатых песков производительность скруббера снижалась до 287 мг/сутки.

Для лучшей дезинтеграции чрезвычайно месниковатых песков на внутренней поверхности барабана иногда навешивают цепи, а штыри заменяют ножевыми выступами (наборинами), что замедляет скорость движения песков вдоль грохота и способствует лучшей их дезинтеграции.

Увеличение расхода воды повышает производительность скрубберной установки, но при большом удельном расходе дезинтеграция и кокцентрация ухудшаются. Поэтому в скрубберных установках необходим постоянный контроль за соотношением т:ж.

Сильно сцементированные месниковатые пески рекомендуется подвергать предварительной дезинтеграции на гидровашгерде или применять два последовательно установленных скруббера.

Чаши Камарницкого и воронки

Чаша Камарницкого (рис. 91) является хорошим дезинтегратором для глинистых песков; процесс дезинтеграции (протирки) в нем осуществляется на плоском грохоте круглой формы диаметром 2—3,5 м с бортами высотой 0,5—0,8 м.

Рис. 91. Чаша Камарницкого:

а — деревянная конструкция механизма; б — металлическая конструкция механизма; 1 — плоский грохот; 2 — песты; 3 — вертикальный вал; 4 — откидной сектор борта; 5 — бортовые стенки чаши; 6 — желоб для сброса минусового материала; 7 — воде* подающая труба с брызгалами

В центре грохота проходит вертикальный вал, имеющий в верхней части крестовину с прикрепленными к ней пестами, в нижней — коническую шестерню, через посредство которой он вращается.

Дезинтеграция песков происходит при вращении вала с помощью пестов, имеющих на концах массивные башмаки размером 270 X 90 X 90 мм. Высоту пестов регулируют в зависимости от крупности промываемой породы.

Число оборотов вала чаши изменяется от 20 до 36 об/мин.

Диаметр отверстий грохота зависит от размеров отдельных частиц и зерен полезного ископаемого, а ‘также от крупности питания концентрационных приборов и обычно равен 9—15 мм.

Разгрузку гальки из чаши производят периодически через откидной сектор грохота.

Минусовый продукт просеивается через отверстия грохота в желоб, установленный под ним, откуда вместе с водой поступает на шлюз промывочного прибора.

Орошение песков в чаше производится напорной водой, поступающей из брызгал, установленных на бортах чаши.

Расход воды на дезинтеграцию, в зависимости от состава песков, изменяется от 10 до 20 м³ на 1 м³ породы.

Ниже приведена техническая характеристика чаши Камарницкого:

Чаши Камарницкого характеризуются простотой конструкции и высокой степенью дезинтеграции материала, что делает их в определенных условиях незаменимыми.

Недостатки чаши, вследствие наличия которых они не нашли широкого применения, заключаются в низкой производительности, большом расходе воды, периодичности разгрузки гальки.

Мало распространенными дезинтеграторами являются так называемые боронки (рис. 92), в которых дезинтеграция происходит на грохоте вогнутой формы, установленном над колодой (желобом) шириной 0,7—1 м и^длиной 3—5 м.

Угол наклона грохота 6—8°, диаметр отверстий 6—12 мм.

Под грохотом к горизонтальному валу, сделанному из круглого леса, подвешено несколько (3—5) гребков длиной около 1 м с зубьями. Гребки с помощью тяг коленчатого вала качаются с дугой до 60°.

Рис. 92. Воронка:

1—грохот; 2—гребки; 3—доски подвеса; 4 — тяги коленчатого вала; 5 — оросительные трубы; 6 — горизонтальный вал; 7 — борта грохота

Порода, загруженная в верхнюю часть грохота, благодаря его уклону, а также под действием гребков и струи воды, продвигается постепенно в нижнюю часть желоба, подвергаясь при этом дезинтеграции. Гальку удаляют через нижний конец грохота. Для орошения по бортам грохота проложена труба с отверстиями. Производительность воронки не превышает 18 мг/час[1].

Источники