ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Сгущением называют процесс осаждения твердой фазы и выделения жидкой фазы из пульпы, происходящий в результате оседания в ней твердых частиц под действием силы тяжести или центробежных сил. При этом под термином «сгущение» подразумевается, получение уплотненного конечного (сгущенного) продукта. Процесс сгущения сопровождается процессом осветления, т. е. получением свободной от твердой фазы жидкости — слива. Cгyщение обычно применяется для пульп, содержащих твердую фазу в виде мелких частиц размером < 0,5 мм. На обогатительных фабриках с мокрыми процессами обогащения в движущихся водах циркулирует большое количество мельчайших твердых частии, образующихся из полезных ископаемых в процессе их добычи (первичный шлам), а также и в процессе переработки этих ископаемых (вторичный шлам).
Готовые продукты после обогащения исходного материала флотацией или магнитной сепарацией (крупностью < 0,1 мм) сгущают v фильтруют и выделенный при этом слив вновь возвращают в процесс обогащения.
Оборотная вода, в которой с течением времени накапливается много шлама, представляет собой сложную систему, состоящую из жидкой и твердой фазы, т. е. частиц различной крупности, формы,, гранулометрического состава. Накопившийся в воде шлам необходимо непрерывно удалять для освобождения воды от твердых примесей, так как загрязненная вода не может быть использована повторно для ведения процессов обогащения. Известно, что сгущение и осветление моечной воды — процессы, происходящие одновременно в одном аппарате.
На обогатительных фабриках кроме циркуляционных водно-шламовых суспензий применяют: суспензии для разделения полезных ископаемых по плотности (обогащение в тяжелых суспензиях); флотационные суспензии (пульпы) для обогащения шламов и тонкоизмельченных руд и т. д.
В некоторых случаях (очистка циркуляционных вод) необходимо использовать неустойчивые суспензии для быстрого осаждения твердой фазы; в других случаях — устойчивые суспензии (суспензии для обогащения в тяжелых средах, коалиновая суспензия для отделения песков и др.). Суспензии по крупности взвешенных частиц можно разделить на грубые, содержащие частицы крупностью > 100 мкм; тонкие — от 0,5 до 100 мкм, мутности — от 0,1 до 0,5 мкм, коллоидные растворы — размером < 0,1 мкм.
Частицы грубых суспензий быстро осаждаются под действием силы тяжести, частицы тонких суспензий осаждаются весьма медленно в спокойной среде, так как самые тонкие частицы находятся в броуновском движении, мешающем осаждению их. В мутностях частицы полностью находятся в броуновском движении и в обычных условиях не осаждаются. Частицы коллоидных растворов вообще не осаждаются без применения соответствующих реагентов. Для сгущения (осветления шламовых вод) применяют:
1. Устройства и аппараты, в которых расслоение пульпы происходит под действием силы тяжести: непрерывного действия — пирамидальные отстойники, конусные сгустители, цилиндрические сгустители, механические классификаторы (спиральные), трубы-сгустители; периодического действия — наружные отстойники, шламовые бассейны, пруды. 2. Аппараты, в которых расслоение пульпы происходит под действием центробежной силы,— гидроциклоны, осадительные центрифуги. 3. Аппараты, в которых для сгущения применяют силы тяжести совместно с фильтрацией — сгустители-фильтры.
Устройства и аппараты, в которых расслоение пульпы происходит под действием силы тяжести, представляют собой большие чаны или бассейны, куда подается непрерывно или периодически пульпа. Взвешенные в пульпе твердые частицы медленно оседают, образуя осадок, который уплотняется и по мере его накопления выдается из аппарата. Верхние слои осветленной воды переливаются через борта аппарата.
В аппаратах, где расслоение происходит под действием центробежной силы, пульпа приводится во вращательное движение. Твердые частицы, имеющие большую, по сравнению с жидкой фазой (водой) плотность, отбрасываются центробежной силой к периферии (стенкам аппарата), а осветленная вода собирается ближе к центру вращения. В сгустителях — фильтрах твердые частицы оседают на фильтрующей поверхности и сбрасываются в виде уплотненного осадка в конус сгустителя и далее удаляются из него.
начало
Перейти к следующему источнику
|| Перейти к предыдущему источнику