Источник: УДК 622.7(,83) С74
Справочник по обогащению углей под ред. Благова И.С. и др., С. 182-183
Издательство "Недра", Москва 1974
Обогащение на сотрясательных столах
Основные принципы
Разделение материала на концентрационном столе обусловлено многими факторами.
Каждая частица обогащаемого материала в зависимости от ее плотности и крупности приобретает определенную скорость и направление движения в текущем по деке стола потоке воды . При сотрясательных движениях стола частице сообщается прерывистое поступательное движение со скоростью V, направленной перпендикулярно направлению скорости потока смывной воды. Частица передвигается по диагонали со скоростью w, равной геометрической сумме скоростей V и с.
Определение среднего значения с весьма важно для выяснения возможности разделения на столе различных минералов. Продольное перемещение частиц, находящихся в относительном покое на движущейся с переменной скоростью деке стола, будет иметь место тогда, когда сила инерции mа частицы массой m превзойдет силу трения Gf, удерживающую ее в покое, т. е. mа >Gf.
Критическое ускорение силы инерции а0, при котором зерно начинает двигаться в потоке воды по деке сотрясательного стола, будет
а0=G0/m*f
где G0 - сила тяжести (вес) частицы в воде.
Принимая для шарообразной частицы первые два выражения, получим третье
Таким образом, критическое ускорение частицы зависит от ее плотности и коэффициента трения. Наличие рифлей и качательные движения деки обусловливают дополнительные возмущения в текущем потоке воды. Эти движения усиливают образование придонных эллиптических вихрей и вертикальных составляющих скорости (рис. VI. 4).
Рис. VI. 4. Схема движения потока жидкости по наклонной рифленой поверхности
Сотрясения деки стола сопровождаются сегрегацией зерен расслаиваемого материала под действием гравитационных сил и сил инерции.
Основная часть крупных и легких зерен угля концентрируется в верхнем слое постели. Смывная вода сносит эти зерна с деки стола в концентрат. Крупные зерна угля, попавшие в средний слой постели, передвигаются под действием качаний деки быстрее, чем под действием смывного потока, и сходят со стола дальше выгрузки концентрата. В самом нижнем слое концентрируются мелкие зерна породы, над ними - более крупные зерна той же плотности. Вследствие сотрясательных движений деки породные зерна перемещаются в межрифлевых желобках вдоль стола. Легкие частицы, попавшие в нижние слои, вытесняются на поверхность породными частицами и также смываются
При сходе обогащенного материала с кромки стола в первых зонах (со стороны привода) располагаются наиболее крупные и наиболее легкие зерна, в последующих зонах крупность материала уменьшается, а плотность возрастает (рис. VI. 5).
Рис. VI. 5. Распределение исходного материала по крупности и плотности по длине деки стола СКМ-1: К - концентрат: ПП - промпродукт
Приведенные неравенства указывают на возможность регулирования размеров зоны съема готового продукта в зависимости от требований к качеству продуктов. Это особенно ценно при получении малозольных концентратов для специальных целей.
На рис. VI. 6 показана принципиальная схема процесса разделения угольной мелочи на столах применительно к стандартной системе нарифлений.
Рис.VI.6. Принципиальная схема процесса концентрации на деке стола
Процесс обогащения на столах можно разделить на следующие основные операции:
подготовка;
расслоение материала во взвешенном состоянии;
разгрузка конечных продуктов.
Эффективность процесса обагащения на столах зависит от многих факторов. К их числу относятся плотность, крупность, форма частиц, гидродинамическое воздействие потока (действие вертикальной составляющей скорости потока, смывающее действие потока), качания стола, вытеснение более легких частиц из межрифлевого пространства тяжелыми, явление сегрегации и др.
Действие перечисленных факторов различно для материала разной крупности. При обогащении мелких классов угля разделение на легкие и тяжелые фракции происходит главным образом за счет воздействия вертикальной составляющей скорости потока и смывной воды. Сегрегация в слое тонкозернистого материала хотя и имеет место, ноне является существенной. При обогащении угля средней крупности и особенно при значительной разнице в размерах между самыми крупными и самыми мелкими зернами-роль смывной воды и сегрегации значительно возрастает, а влияние вертикальной составляющей скорости потока уменьшается.
Расслоившийся материал непрерывно подвергается смывающему действию потока. Распределение материала в слоях по плотности и крупности соответствует распределению скоростей по глубине потока. Наиболее крупные и легкие частицы угля, находящиеся в верхнем слое постели, перемещаются поверхностными струями с наибольшей скоростью. Тяжелые частицы нижних слоев постели испытывают небольшое воздействие смывающего потока.
Диапазон крупности зерен, эффективно обогащаемых на концентрационных столах, 0,1-13 мм.
Основными параметрами, влияющими на процесс разделения материала, являются производительность концентрационных столов, длина хода и число ходов деки, углы поперечного и продольного наклона ее, количество смывной воды, система рифлей.