Обогащение в тяжелых средах

Обогащение в тяжелых средах заключается в разделении материалов по плотности в гравитационном или центробежном поле в суспензии или жидкости, плотность которой является промежуточной между плотностями разделяемых частиц. Тяжелые суспензии представляют собой взвешенные в воде тонкодисперсные частицы тяжелых минералов или сплавов-утяжелителей, в качестве которых используют ферросилиций, пирит, пирротин, магнетитовый и гематитовый концентраты и другие материалы крупностью до 0,16 мм. Максимально возможная плотность суспензии 3500—3800 кг/м3. В качестве тяжелых жидкостей используют растворы хлоридов кальция и цинка (плотность соответственно 1654 и 2070 кг/м3), тетрахлорид углерода (плотность 1600 кг/м3), тетрабромэтан (2810 кг/м3), раствор йодида калия (3196 кг/м3) и другие соединения. Для поддержания устойчивости суспензии в нее добавляют глину (до 3% от массы утяжелителя) или применяют смесь порошков утяжелителей различной плотности. Наиболее распространенными аппаратами обогащения в тяжелых средах являются барабанные, конусные, колесные и гидроциклонные сепараторы. Производительность барабанного и колесного сепараторов определяют по всплывающему легкому продукту. Производительность конусного и гидроциклонного сепараторов рассчитывают по питанию. На рис. 18.12 показан колесный тяжелосредный сепаратор СК-12.

Разделяемая смесь поступает по загрузочному лотку в ванну, состоящую из двух соединенных в нижней части отделений. В одном из отделений размещено элеваторное колесо для выгрузки суспензии вместе с потонувшей, более тяжелой фракцией. Легкая фракция выгружается одновременно с тяжелой, но в верхней части ванны. Их перемешивание в зоне выгрузки предотвращается разделительной перегородкой. Другим видом оборудования для разделения смешанных отходов способом тяжелосредной сепарации является сепаратор СБС-5, разработанный специально для технологических линий по переработке алюминиевого лома. Он предназначен для разделения смешанных отходов на фракции с высоким содержанием магния (плотность < 2650 кг/м³), с высоким содержанием цинка (плотность > 2850 кг/м³) и меднокремниевые алюминиевые сплавы промежуточной плотности. Суспензия подается в сепаратор вместе с исходным питанием по загрузочному желобу. Всплывший в обогатительной ванне барабана продукт транспортируется вдоль барабана потоком суспензии и затем выгружается вместе с ней из сепаратора через подвижный разгрузочный порог. Потонувший продукт.

Рис. 18.12. Колесный тяжелосредный сепаратор СК-12:

I — уровень суспензии; II — загрузка; III — концентрат; IV — суспензия; V — слив суспензии опускается иа дно барабана и при его вращении извлекается из суспензии лопатками, расположенными на внутренней поверхности цилиндра барабана, а затем поступает в желоб выгрузки.

Значительное распространение также получили концентрационные столы. Наклонная плоскость стола снабжается продольными рейками. Твердые частицы с водой (пульпа) подаются в верхний угол стола. Крышка стола совершает возвратно-поступательные движения перпендикулярно потоку пульпы. Легкие частицы смываются через рейки в дальний от ввода пульпы нижний угол стола. Смытые со стола частицы образуют веер по плотности фракций, убираемых раздельно.

Для очистки отходов от глинистой части, органических примесей используют отмывку их водой; иногда в воду добавляют ПАВ. Отмывку производят в барабанных грохотах, корытных мойках и других устройствах.