Материал: Басов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов учебник

перемешивается и поднимается пульпа и выбрасывается смесь из аэролифта. Количество транспортного воздуха, по данным Механобра, составляет 50—75% от общего количества, поступающего в машину. Величину отверстия можно изменять, изменяя наклон створок винтовым механизмом 2.

Аэратор 10 — стальная гуммированная коробка, разделенная

внутри на лучеобразные секторы для равномерного поступления

Рис. 133. Глубокая аэролнфтная машина со щелевым аэрато­ ром

255

воздуха к выпускной щели. Щель аэратора образуется резиновым листом и стальной гуммированной накладкой. Щелевой аэратор так же, как и резиновый клапан в мелкой машине, служит обратным клапаном, затвором. В каждом отсеке установлено два щелевых аэратора по обеим сторонам аэрокамеры. К каждому аэратору воздух подводится от коллектора 1 по трубам 6 диаметром 50 мм и регули­ руется дроссельным клапаном 3. Пенный концентрат разгружается через бортовые сливные пороги 11, высоту которых можно изменять

количеством сменных накладок. Приемный карман расположен на одном конце машины, а хвостовой карман — на противоположном конце. Здесь же установлен дренажный клапан для разгрузки ма­ шины от пульпы.

Аэролифтные машины предназначены для флотации полезных ископаемых, содержащих один компонент н имеющих простую схему обогащения: медные и железные руды, уголь, апатит. Глубокая машина, использованная на флотации медно-пиритной руды Кафанского комбината, показала сравнительно высокие технико-экономи-

По ср а в н ен и ю с м ел к о й а эр о л и ф тн о й г л у б о к а я м аш и н а и м еет

удельную производительность выше примерно в полтора раза и рас­ ходует электроэнергии в два раза больше.

В процессе эксплуатации особое внимание должно быть обращено на состояние щелевого аэратора: сопряженные поверхности должны быть ровными, гладкими, чтобы создать плотное прилегание откид­ ного клапана к опорной поверхности, в случае прекращения подачи воздуха. Аэратор необходимо изготовлять из лучших марок износо­ стойкой резины. Прочность сцепления резины с металлом составляет 100 Н/см2 (10 кгс/см2). Трубки должны плотно соединяться с кол­ лектором.

§ 44. Отсадочные машины

Как уже отмечалось, отсадкой называют гравитационный про­ цесс обогащения, при котором разделение минералов по плотности происходит в водном потоке, движущемся в вертикальном направле­ нии. Этот процесс широко используется при обогащении оловянных, вольфрамовых и золотосодержащих руд и россыпей, каменного угля, железных и марганцевых руд. Отсадку применяют для обогащения крупных материалов размером частиц от 0,5 до 50 мм. При обога­

256

щении полиметаллических и медных руд, когда они подвергаются тонкому измельчению, отсадка применения не находит.

Отсадочные машины, в которых происходит отсадка, разделяются на машины с попеременным действием восходящей и нисходящей струй воды и машины с пульсирующим действием прерывистой вос­ ходящей струи воды. На рис. 134 приведены схемы наиболее распро­ страненных видов отсадочных машин. Поршневая машина с непо­ движным решетом 3 (рис. 134, а) имеет камеру 1, разделенную пере­ городкой 2 на два отделения: поршневое (правое на рисунке) и ре­ шетное — отсадочное, рабочее. Поршень 4 совершает возвратно-

поступательное движение от эксцентрикового механизма 5. При дви-

а — поршневая; б — диафрагмовая; в — с подвижным решетом; г — пульсирующая

жении вниз поршень давит на воду, поэтому в решетном отделении возникает восходящее движение струй воды. Во время подъема поршня создается нисходящее движение воды.

Движение поршня, как известно из механики, происходит с пере­ менной скоростью: от нуля в верхнем и нижнем положениях эксцен­ триситета и до наибольшей величины в положении его под углом 90

и270°. Также изменяется скорость движения восходящего и нисхо­ дящего потоков воды. В начале нижнего хода поршня восходящая струя имеет малую скорость, вследствие чего вода проходит между частицами минералов, находящимися на решете, и наиболее мелкие

илегкие из них выносятся вверх. С увеличением скорости поршня начинают подниматься все остальные частицы, причем скорость их подъема зависит от крупности и плотности. Более мелкие и легкие частицы поднимаются на большую высоту, чем тяжелые и крупные. С середины хода поршня вниз скорость его движения и скорость восходящей струи уменьшаются и достигают нуля в самом нижнем положении. Поэтому наиболее тяжелые и крупные частицы начи­ нают опускаться вниз, а легкие остаются во взвешенном состоянии.

Когда поршень, пройдя нижнюю мертвую точку, начинает под­ ниматься, поток воды в решетном отделении опускается книзу. Нис­ ходящий поток будет уплотнять частицы минералов на решете —

более тяжелые из них будут опускаться вниз быстрее. В верхней мертвой точке поршень вновь изменяет направление своего движе­ ния, п цикл отсадки материала на решете вновь повторяется. В ре­ зультате многократного повторения цикла материал расслаивается на решете так, что наиболее тяжелые частицы концентрируются в нижней части решета, а наиболее легкие — в верхних слоях. Тя­ желые частицы опускаются на дно камеры и в виде готового про­ дукта — концентрата удаляются из машины. Легкие частицы — пустая порода смываются водой в хвостохранилшце.

Диафрагмовая машина (рис. 134, б) имеет такой же принцип дей­

ствия, что и поршневая машина. Отличие состоит в том, что восходя­ щие и нисходящие потоки воды создаются не поршнем, а резиновой диафрагмой. Движение она получает также от эксцентрикового ме­ ханизма. Диафрагмовые машины применяют при обогащении оло­ вянных, вольфрамовых и золотосодержащих руд, а также руд чер­ ных металлов.

В отличие от рассмотренных, машина на рис. 134, в имеет подвиж­ ное решето 3. При работе машины вода в камере остается почти

неподвижной. Восходящие и нисходящие потоки воды создаются возвратно-поступательным движением решета, действующим от ме­ ханического привода. Процесс отсадки материала в этой машине сходен с процессом, протекающим в поршневой и диафрагмовой машинах.

На рис. 134, г приведена схема машины, в которой отсадка про­

исходит под действием часто прерывающейся восходящей струи воды, нисходящие потоки не создаются. Пульсации воды создаются в результате частой прерывистой подачи в машину воды или сжатого воздуха пульсатором 4. Пульсатор этой машины представляет собой

самодействующий клапан, поднимающийся под давлением воды (3—25 Н/'см2, или 0,3—2,5 кгс/см2), а закрывающийся под нажатием пружины 5. Пружина прижимает клапан к конусному гнезду внутри чугунной коробки. Коробка герметически перекрыта резиновой диа­ фрагмой 6. Когда в коробке пульсатора создается давление воды,

превышающее усилие пружины, диафрагма поднимается, сжимает пружину и приоткрывает клапан. Вода устремляется под клапан и, войдя в камеру машины, направляется книзу — создается восходя­ щее движение водяного потока. Под его воздействием частицы мате­ риала подбрасываются над решетом.

Действие восходящего потока прекращается вскоре после закры­ тия клапана, так как при очень быстром выходе воды из коробки понижается давление в ней, и пружина прижимает клапан к гнезду, и поступление воды в машину прекращается. Находящиеся вверху постели частицы материала опускаются на решето, одновременно расслаиваясь по плотности. В коробке пульсатора в это время дав­ ление воды начнет возрастать; когда оно превысит усилие пружины, клапан приподнимется, и в машину устремится новый поток воды. Цикл отсадки вновь повторится. Число пульсаций находится в пре­ делах 300—600 в минуту и регулируется изменением усилия (поджатием) пружины.

258

Эти машины отличаются от других конструкций малыми габарит­ ными размерами и малой массой, отсутствует приводной механизм и трущиеся детали, регулирование процесса отсадки и обслуживав ние машины — несложные.

Производительность по исходному материалу,

Диафрагмовые отсадочные машины

Эти машины бывают с горизонтальным и вертикальным распо­ ложением диафрагмы. Первые в свою очередь разделяются на машинк с верхним расположением диафрагмы в специальном диафрагмовом отделении (рис. 134, б) и с нижним расположением диафрагмы, под

решетом машины (рис. 135).

Недостатки, машины (рис. 134, б), заключающиеся в сравнительно

большой площади, занимаемой машиной, и низкой производитель­ ности на единицу этой площади, устранены в машинах с диафраг­ мами, расположенными в подрешетной зоне. Двухкамерная машина этой конструкции показана на рис. 135. Техническая характеристика машин, выпускаемых заводом «Труд» Минцветмета, приведена в табл. 20. В цветной металлургии эти машины получили наибольшее распространение.

Корпус машины разделен вертикальной перегородкой на две камеры. Низ корпуса 1 каждой камеры соединен резиновой диа­ фрагмой 7 с конической подвижной воронкой 14. Эти воронки шар­ нирно закреплены на раме-коромысле (балансирной раме) 11, ко­ торая получает качательное движение от электродвигателя 16 через

клиноременную передачу и вертикальный шатунно-эксцентриковый механизм 15. Последний заключен в плотно закрытый корпус. Ко­ нические воронки связаны между собой у разгрузочных отверстий 10 амортизатором 12 и тягой 13. В рабочих камерах установлены для удержания постели и сита 3 рамки 2 и 4, закрепленные на стенках

камеры деревянными клиньями 6. Вода подается в камеры через обратные клапаны 8, а также вместе с рудой через загрузочный желоб и распределительную штору 5. Между воронками и рамойкоромыслом установлены резиновые кольца 9.

На сита загружается искусственная постель из тяжелых материа­ лов: магнетита, ферросилиция и др. Толщина постели влияет на процесс отсадки, поэтому ее подбирают в зависимости от крупности обогащаемого материала: для крупных классов руды (свыше 4 мм)

она должна быть 6—12-кратна величине зерна, а для мелких — 20— 40-кратна величине зерна. Иногда работают на естественной постели, создающейся накопившимися крупными тяжелыми кусками руды.

Машины МОД-1—МОД-3 имеют одинаковый приводной эксцен­ триковый механизм. Состоит он из следующих основных частей (рис. 136): эксцентрикового вала 6, уложенного в двух роликопод­ шипниках 12] эксцентричной конусной втулки <?; шатуна 4 и шкивамаховика 9.

Диск 3 служит для закрепления внутреннего кольца роликопод­ шипника на втулке 8 и ограничения поворота шатуна. Сцепление втулки с шатуном изменяется винтом 2, который перемещает су­

харь 7 в осевом направлении внутри отверстия в эксцентриковом вале. Эксцентриковая втулка и вал имеют одинаковую величину эксцентриситета, поэтому, поворачивая втулку относительно вала в пределах 180°, можно установить необходимую величину эксцен­ триситета от 0 до наибольшей величины 40 мм. Фиксатором 1 закреп­

260

ляют конусную втулку в установленном положении. Шток шатуна установлен на роликоподшипниках 10 и соединен через резиновые амортизаторы 5 с балансирной рамой машины — при вращении вала

возвратно-поступательное движение шатуна передается через балан­ сирные рамы диафрагмам и таким образом происходит процесс от­ садки руды.

Механизм расположен в стальном литом хорошо уплотненном корпусе 11 на раме машины, устанавливаемой на отдельном фунда­

менте, или на несущей ме­ таллоконструкции фабрики.

На рис. 137 показана ма­ шина МОД-4 с вертикаль­ ными диафрагмами. Машина имеет четыре камеры, ском­ понованные таким образом, что каждая пара камер ра­ ботает от отдельного привода и создает параллельный тех­ нологический поток. Привод состоит из электродвигателя 8, зубчатой передачи и экс­

центрикового механизма 7. Диафрагмы 6 расположены

на вертикальных стенках кор­ пуса 2 камер, причем перед­

няя диафрагма прикреплена к штоку приводного меха­ низма, а задняя подвешена натягах 1. Передние и задние

диафрагмы связаны между со­ бой штангами 3. Как и в пре­

дыдущих конструкциях, в этой машине резиновая диа­ фрагма имеет желобчатую

форму. Отсадочные сита 4,

закрепленные рамками 5, рас­ Рис. 136. Приводной эксцентриковый механизм

положены на разных уров­ нях для продвижения материала вдоль машины.

Машины с вертикальными диафрагмами более компактны, меньше расходуют энергии, имеют больший ход диафрагм по сравнению с ма­ шинами, в которых горизонтальные диафрагмы находятся под ре­ шетами. Недостатки машины: меньшая равномерность пульсаций воды по площади решет более низкие технологические показатели; и более сложная конструкция.

Основные параметры отсадочных машин: размеры (площадь), решета, величина хода и число колебаний диафрагмы. Величины хода и число колебаний подбирают по практическим данным в зави­ симости от размера зерен в исходном материале. При увеличении размера зерен величина хода возрастает, а число качаний снижается

261