Оглавление
Введение. 3
1. Обогащение в тяжелых средах. 4
2. Принцип работы тяжелосредного гидроциклона. 5
3. Двухпродуктовые и трехпродуктовые тяжелосредные гидроциклоны.. 6
4. Применение тяжелосредных гидроциклонов на примере обогащения угля. 7
Заключение. 9
Список литературы.. 10
Введение
Гидроцикло́н — это аппарат, предназначенный для обесшламливания, сгущения шламов и продуктов флотации, осветления оборотных вод, классификации рудной пульпы в стадиях тонкого измельчения в замкнутом цикле с шаровыми мельницами и обогащения тонких фракций угля и руд в водной среде и тяжелых суспензиях в центробежном поле, создаваемом в результате вращения пульпы.
Принцип действия гидроциклонов основан на сепарации частиц твёрдой фазы во вращающемся потоке жидкости. Величина скорости сепарирования частицы в центробежном поле гидроциклона может превышать скорость осаждения эквивалентных частиц в поле гравитации в сотни раз. В последнее время все чаще в технологии обогащения применяют кластер гидроциклонов, что позволяет существенно повысить производительность по потоку, при сохранении тонкости классификации, а также снизить давление пульпы в питании кластера и соответственно уменьшить потребляемую мощность питающих пульповых насосов.
Для обогащения в тяжелых средах также применяется гидроциклон – тяжелосредный, принципы работы которого рассматриваются в данном реферате.
Обогащение в тяжелых средах
Обогащение в тяжелых средах — это процесс гравитационного обогащения в жидкостях или суспензиях, которые имеют промежуточную плотность между плотностями разделяемых минералов. Процесс может осуществляться в гравитационном или центробежном полях.
Если обогащаемый материал загрузить в среду, имеющую плотность, промежуточную между плотностями разделяемых минералов, то минералы, плотность которых меньше плотности среды, всплывут в ней, а минералы с плотностью, превышающей плотность среды, опустятся вниз (потонут).
Условия разделения частиц в тяжелой среде: при δ>ρж — частица тонет; δ<ρж — частица всплывает; δ=ρж — частица находится во взвешенном состоянии.
Здесь δ и ρж — плотность соответственно частицы и среды разделения, кг/м3.
Обогащение в тяжелых средах осуществляется в жидкой среде или в воздушных взвесях (аэросуспензиях).
В качестве тяжелых жидких сред применяют однородные органические жидкости и их растворы, водные растворы солей и суспензии.
Суспензией называют взвесь в жидкости тонкоизмельченных (менее 0,1 мм) минеральных частиц, являющихся утяжелителем среды.
В промышленности получили наибольшее распространение водные минеральные суспензии с утяжелителем из магнетита и ферросилиция.
Основной целью обогащения руды в тяжелых средах является удаление пустой породы на стадии мелкого дробления, что обеспечивает снижение общих эксплуатационных расходов и повышение технологических показателей. Получаемая пустая порода может быть реализована в качестве строительного материала.
При обогащении углей в тяжелых средах получают конечные продукты: концентрат, промпродукт и отходы.
Основным преимуществом тяжелосредной сепарации является высокая технологическая эффективность этого процесса, так как получаемые показатели обогащения близки к теоретически возможным [1].
Принцип работы тяжелосредного гидроциклона
Тяжелосредный гидроциклон — аппарат для обогащения в тяжелой среде под влиянием центробежных сил.
Принцип работы двухпродуктового тяжелосредного гидроциклона (Рис. 1) заключается в следующем. Исходный продукт поступает в аппарат в смеси с тяжелой суспензией через загрузочный патрубок 1 по касательной во внутреннюю полость цилиндрической части корпуса. Тангенциальный ввод разделительной среды под давлением формирует внутри аппарата вихревой поток с воздушным столбом вдоль оси. Благодаря центробежным силам, во много раз превосходящим силы тяжести, тяжелый продукт перемещается к стенкам конической части корпуса 5, скользит по ним и разгружается совместно с частью суспензии через разгрузочную насадку 4. Легкий продукт проходит через сливную трубу 6 в разгрузочную камеру 2. Гидроциклон устанавливают вертикально или чаще на раме 3 под определенным углом наклона к горизонту.
Рис. 1. Схема двухпродуктового тяжелосредного гидроциклона
Преимущества тяжелосредных гидроциклонов перед аппаратами, в которых разделение происходит только под действием сил тяжести, заключается в наличии центробежного поля, обеспечивающего повышение эффективности и скорости разделительных процессов [1].