Обогащение в тяжелых средах

Обогащение в тяжелых средах является одним из простых и совершенных методов гравитационного обогащения и позволяет произвести разделение минералов, разнящихся по удельному весу даже на 0,1.

Если дробленую руду, состоящую из свободных зерен легкого и тяжелого по удельному весу минералов, погрузить в жидкость, удельный вес которой больше удельного веса легкого, но меньше удельного веса тяжелого минерала, то руда разделится на две части: легкий минерал всплывет на поверхность жидкости, а тяжелый — утонет.

В качестве тяжелой среды применяют различные тонкие порошки тяжелого твердого вещества (магнетит, галенит, ферросилиций), взвешенные в воде. Тонкий порошок какого-либо твердого вещества, взвешенный в воде, образует с ней суспензию, которая обладает многими свойствами тяжелой однородной жидкости. Вследствие этого обогащение в тяжелых средах часто называют обогащением в минеральных суспензиях.

Для получения суспензии обычно применяют ферросилиций (удельный вес 7) и галенит (удельный вес 7,5).

Считается, что удельный вес суспензии практически не может быть больше половины удельного веса твердого вещества, взятого для ее приготовления. Если плотность выше, то вязкость суспензии увеличивается настолько, что суспензия теряет свойства текучести, и делается непригодной для ведения процесса. Крупность зерен не должна превышать 65−200 мсш.

Процесс разделения в минеральных суспензиях осуществляется в конусах или ящиках, представляющих собой перевернутую усеченную пирамиду. Для этой цели применяют спиральные и барабанные классификаторы.

Барабанный классификатор (рис. 3.5) представляет собой медленно вращающийся (5−15 об/мин) наклонный (2−5°) барабан / диаметром 1, 2, 3 м и длиной в 2−2,5 раза больше диаметра со спиралями 2 на внутренней поверхности его и с кольцевым черпаковым элеватором 3 для разгрузки тяжелой фракции 4.

Материал, подвергающийся обогащению, в смеси с суспензией подастся в сепаратор по желобу 5. Часть суспензии подается со стороны приподнятого конуса барабана в пункте 7. Тяжелый материал оседает в среде, передвигается спиралями вверх, но наклону и черпаковым элеватором разгружается из сепаратора в пункте 4. Легкая (всплывшая) фракция переливается через горловину в пункте 6.

Обогащение в тяжелых средах состоит из следующих основных операций:

• • дробление руды и удаление из нее мелочи и шламов;
• • разделение минералов по удельному весу в сепараторе;
• • отделение суспензии от концентрата и хвостов;
• • регенерация суспензии.

Рис. 3.5. Барабанный сепаратор:

• 1 — барабан; 2 — спирали; 3 — элеватор; 4 — тяжелая фракция;
• 5 и 7-желоб и труба для подачи суспензии; 6-легкая фракция

Регенерацию суспензии для повторного применения производят флотацией, магнитной сепарацией и реже концентрацией на столах. Подготовку суспензии для получения надлежащего удельного веса, крупности и вязкости производят в различного рода аппаратах для измельчения, классификации, смешения, перемешивания.