Вязкостью суспензии называют ее свойство оказывать сопротивление перемещению слоев относительно друг друга.

Вязкость увеличивается с возрастанием плотности суспензии, дисперсности утяжелителя и зависит от содержания и состава на­ходящегося в ней угольного шлама.

Магнетитовые суспензии при высоком содержании утяжели­теля, наличии шлама и глины становятся структурно вязкими. В таких суспензиях ухудшается разделение угля, особенно мелких зерен, которые не всплывают и не тонут, так как они не могут преодолеть сопротивление среды.

Устойчивость суспензии — способность сохранять плот­ность в течение сравнительно длительного периода времени в раз­личных по высоте слоях.

. Устойчивость суспензии определяется скоростью осаждения твер­дой фазы, которая зависит от крупности, состава, плотности и со­держания утяжелителя в суспензии.

Повышение устойчивости суспензий может быть достигнуто различными способами: 1. Созданием восходящих и горизонтальных потоков. 2. Применением утяжелителей определенного состава. 3. Механическое перемешивание элеваторным колесом..

 

 

Требования к утяжелителю и приготовление суспензий

 

Тяжелые суспензии представляют собой жидкие неоднородные системы, плотность которых с течением времени уменьшается вследствии осаждения частиц минерала.

Для приготовления тяжелых суспензий применяют тяжелые минералы – у т я ж е л и т е л и.

Характеристика утяжелителей:

 

 

Утяжелители Плотность Твердость по Свойства

т/м3 Моосу

 

Магнетит …………..4,6- 5,2 5,5 -6,5 Сильно магнитный

Гематит ………………4,9- 5,3 5,0- 6,5 Слабо магнитный

 

Кварц …………………… 2,65 7,0 То же

 

Глина ………………… 2,5- 2,6 -- То же

 

На практике широкое применение получил магнетит.

Утяжелитель должен удовлетворять следующим требованиям:

!) иметь высокую и постоянную плотность для получения устойчивых и маловязких суспензий;

2) быть дешевым и недефицитным;

3) легко отделяться от продуктов обогащения, а также от угольных и глинистых шламов;

4) не быть абразивным во избежание быстрого изнашивания оборудования и иметь необходимую механическую прочность;

5) не вступать в химическое взаимодействие с компонентами обогащаемого угля, быть нерастворимым в воде и безопасным для обслуживающего персонала

 

 

Сепараторы для обогащения в тяжелых средах

Конструкции тяжелосредных сепараторов разнообразны и могут быть классифицированы по ряду признаков:

по крупности обогащаемого угля — сепараторы для крупных и средних классов, сепараторы для мелких классов;

по принципу действия — с расслоением в гравитационном поле сил, с расслоением в центробежном поле сил;

по числу конечных продуктов обогащения — двухпродуктовые, трехпродуктовые;

по способу стабилизации плотности суспензии — с механиче­ским перемешиванием суспензии, с восходящим или нисходящим движением, с горизонтальным движением, с комбинированным движением;

по форме рабочей камеры — пирамидальные, конусные, корытные, барабанные;

по способу удаления продуктов обогащения — с самотечным удалением, с помощью скребкового конвейера, цепного устрой­ства, лопастного устройства, элеваторного колеса.

 

 

Сепараторы для обогащения углей в тяжелых средах

 

 

Рис.30 Сепаратор СКВП двухпродуктовый с вертикальным элеваторным колесом с длинной ванной

 

 

Основные узлы сепаратора СКВП32 с длинной ванной (рис.30) корпус с рабочей ванной, элеваторное колесо, загрузочно-распределительное устройство, гребковое устройство, приводы элеваторного колеса, загрузочно-распределительного и гребкового устройств.

Корпус 1 сепаратора для облегчения сборки и монтажа выполнен из отдельных частей — днища, двух боковых секций, загрузочного лотка и разгрузочного желоба. Цилиндрическая часть корпуса (ванна) имеет футеровку из нержавеющей стали. Для выпуска из ванны суспензии (после окончания работы) в нижней части корпуса предусмотрено выпускное устройство 7. В корпусе крепятся основные узлы и механизмы сепаратора: элеваторное колесо 6 для выгрузки потонувшего продукта с приводом 18; загрузочно-распределительное устройство, состоящее из загрузочного желоба 12 с течкой, патрубка 11 для подвода суспензии, жалюзийной решетки 10 для равномерного распределения транспортного потока суспензии, лопастного погружателя 9, кармана для подачи восходящего потока суспензии; разгрузочный гребковый механизм 14 с лопастями 15, кожух 13 желоба для выгрузки всплывшего продукта, опорные катки 20 элеваторного колеса. Кроме того, на корпусе крепятся общий привод качаний жалюзийной решетки и вращения разгрузочного гребкового устройства.

Вертикальное элеваторное колесо опирается на катки и приводится во вра-щение от звездочек двух приводов, расположенных по обе стороны колеса, через втулки. Колесо оснащено съемными ковшами 4, 5. Загрузка ковшей потонувшим продуктом осуществляется через загрузочные окна 3, а выгрузка — через разгрузочные окна 19. Для этой цели ковши снабжены откидными лопастями 2, крепящимися к ковшам шарнирно. Лопасти представляют собой решетку, состоящую из колосников, приваренных к гребенке и соединенных стержнями. При вращении элеваторного колеса лопасти под действием силы тяжести поворачиваются, открывая загрузочные и разгрузочные окна ковшей.

Всплывший продукт разгрузочным гребковым механизмом со свободно подвешенными лопастями через порог 16 и сито 17 предварительного сброса суспензии с щелевидными решетками выгружается из сепаратора.

Сепаратор СКВП32 с короткой ванной отличается от сепаратора СКВП32 с длинной ванной отсутствием загрузочно-распределительного устройства, вместо которого установлен обычный загрузочный желоб.

В конструкции обеих модификаций сепаратора СКВП32 учтены все меро-приятия, направленные на повышение надежности и долговечности серийных сепараторов СКВ (усиление и улучшение конструкции, применение материалов повышенного качества).

Рис.32.Сепаратор трехпродуктовый

Сепаратор трехпродуктовый (рис.32)типа СТТ состоит из двух ванн 1и 9, где уголь делится на три продукта по двум плотностям в одном потоке суспензии с единым циклом регенерации.

Исходный уголь по загрузочному желобу 3 поступает в ванну 1 породного отделения сепаратора, где он с помощью роторного погружателя 2 равномерно распределяется по ширине ванны и погружается в суспензию. Рабочую суспензию подают по патрубку в загрузочный желоб, создавая транспортный горизонтальный поток. В ванне породного отделения происходит разделение угля по высокой плотности, Потонувший продукт (порода) выгружается элеваторным колесом 4, а всплывший продукт (смесь концентрата с промпродуктом) транспортируется с помощью роторного перегружателя 11 в ванну 9 промпродуктового отделения. Перегородка 12 между ваннами не допускает перетекания суспензии меньшей плотности из второй ванны в первую. Потонувший во второй ванне продукт (промпродукт) выгружается элеваторным колесом 6, а всплывший продукт (концентрат) потоком суспензии перемещается вдоль ванны и удаляется через сливной порог в желоб 8 с помощью гребкового механизма 7. Во второй камере имеется отбойник 10 суспензии.

В породное отделение сепаратора поступает суспензия имеющая плотность необходимую для выделения отходов (породы). В промпродуктовое отделение, куда суспензия из первого отделения переходит вместе с всплывшим продуктом, попадают в слив регенерационных сепараторов (по трубе 5) для разбавления суспензии и доведения ее до плотности, необходимой при разделении на концентрат и промпродукт. Плотность суспензии в обоих отделениях контролируют и поддерживают с помощью автоматических регуляторов.

 

 

Техническая характеристика тяжелосредных сепараторов:

 

Типоразмер сквп-20 сквп-32 стт-20

 

Максимальная производитель-

ность по питанию т/ч 190 390 190

 

Ширина ванны,мм 2000 3200 2000

Регенерация суспензий

 

В процессе обогащения происходит загрязнение циркулирую­щем суспензии тонкими угольными и породными шламами, а также измельчение утяжелителя. В связи с этим плотность и вязкость суспензии изменяются.

Суспензию, плотность и вязкость которой соответствуют уста­новленным требованиям, называют кондиционной; суспен­зию, не соответствующую этим требованиям, называют не­кондиционной.

Процесс очистки суспензии от угольных и породных шламов, тончайших частиц утяжелителя для придания ей требуемых техно­логических свойств называют регенерацией.

В зависимости от свойств утяжелителя применяют регенера­цию суспензии магнитным обогащением и гидравлической клас­сификацией.

Для регенерации суспензий с утяжелителем, обладающим вы­сокой магнитной проницаемостью, применяют магнитное обогаще­ние в сепараторах типа ЭВМ.

Принцип работы электромагнитного барабанного мокрого сепаратора ЭВМ основан на выделении из тонкого потока теку­щей пульпы сильномагнитных частиц магнетита с помощью элек­тромагнитного поля, создаваемого электромагнитной системой, помещенной во вращающемся барабане.

Электромагнитный сепаратор типа ЭБМ (рис.33) состоит из барабана 10, размещенного в ванне 12. Барабан и ванна опираются на раму 5. Вращение барабана осуществляется от электропривода 11. На ванне закреплены приемная камера 9 и два скребка — отжимной 2 и счищающий 4. В нижней части ванны установлен рычаг с шайбами для выпуска отходов. Уста­новка рычага на двух шарнирных соединениях позволяет чистить или заменять насадку 6 во время работы сепаратора.

Барабан сепаратора предназначен для создания магнитного поля и транспортирования притянувшихся к нему магнитных ча­стиц. Барабан состоит из электромагнитной системы и немагнитных элементов:

кожуха, крышек, колеса зубчатого, коробки выводов, кронштейна и подшипниковых узлов. Барабан заполнен трансформаторным маслом, предназначенным для отвода тепла от катушек во время работы сепаратора.

Электромагнитная система состоит из оси и посаженных на нее полюсных дисков 7 и катушек 3. Кожух представляет собой сварную конструкцию из нержавеющей стали толщиной 3 мм.

Пульпа через приемник 1 поступает в приемную камеру 9 ванны, а затем через щели в шибере и стенке ванны — на направ­ляющий лоток 8 под вращающийся навстречу потоку пульпы барабан. Под действием магнитного поля магнитные частицы при­тягиваются к поверхности барабана и транспортируются им вверх, проходят под отжимным скребком и разгружаются на счищающий скребок. Немагнитный продукт разделяется на две части, вы­водимые из сепаратора раздельно: отходы (крупные частицы шлама с водой) и слив (осветленная вода).

Рис. 33. Электромагнитный сепаратор типа ЭБМ