Гравитационное обогащение
Гравитационное обогащение – это процесс и технология обогащения полезных ископаемых.
Современная теория рассматривает гравитационное обогащение как процесс установления равновесия и достижения минимума потенциальной энергии системой частиц, которые находятся в поле тяжести в состоянии неустойчивого равновесия. Скорость гравитационного обогащения оценивается по снижению центра тяжести системы, а эффективность по уменьшению потенциальной энергии смеси. Основой расчетов является определение относительных скоростей перемещения частиц разных размеров, плотности, а также формы в средах разной вязкости и плоскости. К основным процессам гравитационного обогащения относятся:
- Обогащение полезных ископаемых в аэросуспензиях.
- Обогащение полезных ископаемых в тяжелых средах.
- Промывка.
- Использование винтового сепаратора.
- Отсадка.
- Сухое обогащение.
- Равнопадаемость.
- Использование концентрационного стола.
Концентрационный стол – это аппарат, который используется для разделения полезных ископаемых в водной среде, которая течет по наклонной плоскости, по их плотности при обогащении руд черных, цветных, драгоценных и редких металлов.
Автоматизация гравитационного обогащения
Автоматизация процесса гравитационного обогащения реализуется за счет автоматизации работы используемого технологического оборудования, в том числе отсадочной машины.
Отсадка – это процесс гравитационного обогащения, который базируется на разделении зернистого материала по плотности в вертикальном пульсирующем потоке воды или сжатого воздуха знакопеременной скорости.
Особенность современных отсадочных машин заключается в большом количестве управляющих воздействий. Например, отсадочная машина с роторным разгрузчиком для обогащения угля, характеризуется большим количеством управляющих воздействий, изображенных на рисунке ниже.
Рисунок 1. Отсадочная машина. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: G - нагрузка; Qт - расход транспортной воды; Qп - расход подситной воды; Qв - расход воздуха; Wp - частота вращения роторного разгрузчика; fп - частота пульсации постели; Ап - амплитуда пульсации постели; Аис - зольность состава; С - ситовый состав; Ф - фракционный состав; Rп - разрыхленность постели; Нп - высота постели; Ai - зольность продуктов; Yi - выход продуктов.
При разработке схемы автоматизации отсадочной машины основными технологическими параметрами, которые определяют ее качественно-количественные показатели работы, являются высота постели и ее разрыхленность. При выборе регуляторов высоты и разрыхленности постели должно учитываться, что передаточная функция машины по каналу частота вращения разгрузчика - высота постели является реальным интегрирующим звеном с транспортным запаздыванием, а по каналам расход подситной воды или воздуха - разрыхленность постели является передаточной функцией, имеющей вид апериодического звена первого порядка с транспортным запаздыванием. Разрыхленность постели определяет ее возможность расслоения по плотности. Разрыхленность может изменяться посредством регулирования расхода воздуха и подситной воды. Как правило, расход подситной воды принимается каналом управления разрыхленностью постели.
Толщина постели может регулироваться количеством выгрузки тяжелой фракции и нагрузкой на машину. Нагрузка машины устанавливается постоянной, таким образом за основной канал управления толщиной постели принимается частота вращения роторного разгрузчика, то есть объем выгружаемой твердой фракции. На современных отсадочных машинах роторные разгрузчики оборудуются тиристорным приводом, то есть регулируется частота вращения. Также некоторые другие параметры контролируются. К таким параметрам относятся нагрузка на машину, зольность концентрата. Для контроля перемещения цепей элеваторов устанавливаются реле скорости с сигнализацией. На некоторых фабриках по обогащению угля используется комплекс автоматизации отсадочных машин, состоящий из функциональных блоков, которые позволяют:
- Контролировать основные параметры процесса отсадки.
- Обеспечивать сигнализацию о состоянии механизмов.
- Автоматизировать процесса регулирования высоты и разрыхленности постели.
- Оптимизировать процесс разделения угля, при этом учитывается зольность продуктов обогащения, а также производительность отсадочной машины.
