Обогащение в тяжёлых средах

(a. Dense-media separation, heavy-media separation, float-and-sink separation. Н. Schwer- trubeaufbereitung. Ф. Lavage en liqueur dense, lavage en milieu dense. И. Separacion en liquidos pesados, enriquecimiento en los medios pesados, separacion en suspencias pesados, separation por liquidos pesados) - метод обогащения полезных ископаемых, основанный на разл. Плотности разделяемых компонентов и тяжёлой среды (плотность к-рой больше плотности воды). Применяется для всех видов твёрдых горючих ископаемых (углей, антрацитов, сланцев), руд чёрных и цветных металлов, фосфатных руд и строит. Щебня.B 1858 англ. Изобретатель Генри Бессемер впервые предложил применять тяжёлую среду (растворы неорганич. Солей, напр. Хлорида железа, и др.) для пром.

Обогащения. Развитие процесса O. В т. C. Шло от использования в качестве тяжёлой среды растворов неорганич. Солей к устойчивым, a затем к неустойчивым суспензиям, что привело к широкому распространению этого прогрессивного метода обогащения.O. В т. C. Применяется в пром-сти для обогащения угля c 1932-33 и обогащения руд c 1936. B CCCP работы по исследованию O. В т. C. Были начаты в 1925, a распространение этот метод получил c 1961 в угольной пром-сти, затем для обогащения руд. Доля использования O. В т. C. В угольной пром-сти CCCP 29,4% от общего объёма обогащаемого угля (1985). B угольной пром-сти CCCP и за рубежом O. В т. C. Занимает 2-e место после обогащения в отсадочных машинах, a в Австралии, Индии, Франции и ЧССР - доминирующее положение.

Сущность процесса O. В т. C. В том, что если компоненты обогащаемого п. И. (напр., угольная и минеральная части) различаются по плотности, то при погружении этого п. И. В среду промежуточной плотности получаются две фракции (осевшая и всплывшая), в одной из к-рых сосредотачиваются полезные минералы, a в другой - пустая порода. Частицы, плотность к-рых выше плотности суспензии, погружаются на дно, менее плотные всплывают на поверхность и удаляются гребками. Достаточно чёткое разделение компонентов достигается даже при небольшом различии их плотности. Другим преимуществом является возможность обогащать крупный материал (до 300 мм). Суспензии готовят из смеси тонкоизмельчённых твёрдых частиц и воды. Твёрдые частицы (утяжелитель) являются дисперсной фазой, дисперсион.

Средой - вода. B качестве утяжелителей применяются минералы или продукты разл. Производств. Процессов. Наиболее распространены при обогащении углей магнетит (магнетитовый концентрат, плотность 4500-5000 кг/м3), при обогащении руд и неметаллич. П. И. - гранулированный ферросилиций (плотность 6900-7000 кг/м3) и их смесь.Плотность суспензии регулируется концентрацией в ней утяжелителя. Для снижения вязкости и улучшения свойств суспензий изготовляется гранулир. Ферросилиций, a также вводятся спец. Хим. Реагенты-стабилизаторы или пептизаторы. Для многократного использования утяжелителя применяется регенерация суспензий методом магнитной сепарации.O. В т. C. Осуществляется c помощью ряда последоват. Операций. Классификация материала, обогащение в сепараторе по плотности, отделение суспензии от продуктов обогащения, возврат рабочей суспензии в систему, регенерация и возврат утяжелителя (рис.).

Рис. Схема цепи аппаратов для обогащения угля в тяжёлых средах. 1 - отсадочная машина. 2 - гидроциклон. 3 - грохот. 4 - сепаратор для обогащения угля в тяжёлых средах. 5 - сборник суспензии. 6 - магнитный сепаратор. 7 - размагничивающее устройство. A - концентрат. Б - хвосты. В - слив. Г - отходы. Д - шлам.Аппараты для O. В т. C.- сепараторы, к-рые для обогащения крупного материала (от 6 до 300 мм) представляют собой ванны разл. Конфигурации (конусные, пирамидальные, барабанные и др.) c устройствами для вывода продуктов обогащения. Наиболее распространены сепараторы c элеваторными колёсами, к-рые располагаются вертикально или наклонно по отношению к ванне. Сепараторы, как правило, являются двухпродуктовыми аппаратами. При необходимости разделения на три продукта объединяются два последовательно установленных сепаратора.

Сепараторами для O. В т. C. Мелких классов (от 0,5 до 40 мм) служат гидроциклоны. Разделение компонентов в гидроциклонах происходит под действием центробежной силы. Для регенерации суспензии используются магнитные сепараторы (электромагнитные или на постоянных магнитах). Осн. Преимущество O. В т. C. В том, что этот метод позволяет получать результаты, близкие к расчётным, недостаток - необходимость регенерации суспензий. Перспективы развития O. В т. C. Связаны c поиском новых недорогих и нетоксичных тяжёлых сред и c расширением использования этого метода обогащения для углей и руд.Литература. Марголин И. З., Обогащение углей и неметаллических полезных ископаемых в тяжелых суспензиях, M., 1961. Циперович M. B., Курбактов B. П., Хворов B.

B., Обогащение углей в тяжелых суспензиях, M., 1974. Шохин B. H., Лопатин A. Г., Гравитационные методы обогащения, M., 1980.З. C. Благова..