10.2. Гравитационные аппараты

Разделение по плотности изучено наиболее полно. Значения разделительного признака и регулирующего воздействия в этом случае совпадают. Поэтому для всех гравитационных процессов известны значения Е_р (табл. 10.1).

Таблица 10.1.

Значения Ер и Δρ для гравитационных аппаратов [4]

Процесс, аппарат	Ер ,кг/м^3 не менее	Δρmin=6 Ер, кг/м^3
Разделение в истинных тяжелых жидкостях	20-50	120-300
Магнитогравиметрическое обогащение (МГС сепараторы) на материале крупностью 1-2 мм	8	48
Разделение в тяжелых суспензиях d=50 мм d=15 мм d=6-8 мм	10 20-30 100-150	60 120-180 600-900
Отсадочные машины d=+10 мм d=-10 мм	80-120 100-150	480-720 600-900
Тяжелосредные гидроциклоны	60-80	360-480
Центробежные сепараторы	15-20	90-120

Пользуясь этой таблицей, можно оценить возможности гравитационного обогащения во всех циклах общей схемы.

Сепарационные характеристики для гравитационных процессов известны как кривые разделения Тромпа, рис. 10.3.

Т

Рис. 10.3. Кривые разделения Тромпа (сепарационная характеристика)

ак как Тромп изображал кривые для угля, для которого концентратом является более легкий продукт, то кривая разделения для концентрата имеет вид противоположный тому, какой мы придаем кривым разделения для руд.

Для распространенных гравитационных аппаратов Δρ задана в виде формул [3].

Для концентрационных столов, обогащающих материал крупностью -0,5+0,1 мм, Δρ находится из условия

,

здесь ρ_т, ρ_л ρ_ж – плотности тяжелого минерала, легкого минерала и жидкости

Отсюда

Для шлюзов

Следовательно, если порода представлена минералами плотностью до 3000 кг/м³, то на концентрационном столе можно выделять концентраты минералов плотностью более 6000 кг/м³, а на шлюзах – более 8000 кг/м³, что соответствует практике их применения. Так на концентрационных столах выделяют концентраты касситерита, имеющего плотность 6300 – 7200 кг/м³, танталоколумбита плотностью 5200 – 8200 кг/м³; а на шлюзах золото и платину, имеющие плотность 15600 – 18300 кг/м³ и14000 – 19000 кг/м³.

Э

Рис. 10.4. Сепарационная характеристика тяжелосредного гидроциклона ø 420 мм

кспериментальное получение сепарационной характеристики тяжелосредного гидроциклона диаметром 420 мм по плотности выполнено для обогащения алмазов [52].Висходную пульпу промышленного состава вводятся трассеры крупностью 4 мм различной плотности в количестве 3000 штук. Трассеры различных плотностей окрашены в разные цвета. После перемешивания суспензия подается в тяжелосредный гидроциклон. После выборки из тяжелого продукта трассеры отмываются и сортируются по плотности (цвету). В итоге получена сепарационная характеристика, представленная на рис. 10.4.

Так как речь идет об извлечении алмазов, то ясно, что полученное значение Δρ=300 кг/м³ позволяет устанавливать плотность разделения 3200 кг/м³ с гарантией полного извлечения алмазов, плотность которых 3500 кг/м³.