Сепараторы для гравитационного обогащения угля

1.

2.

СЕПАРАТОРЫ ДЛЯ ГРАВИТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ
Представляют собой ванны различной формы из листовой стали,
снабженные механизмами для управления и удаления продуктов
обогащения, которые по конструкции разнообразны, но способны к
непрерывному и полному удалению из ванны всплывших, утонувших и
находящихся во взвешенном состоянии продуктов обогащения.
Д. Простота конструкции и имеют небольшое количество мало
движущихся частей.
Н. Высокие требования к износоустойчивости металла, из которого
изготовлены сепараторы.
Сепараторы для обогащения крупного угля должны:
-быть пригодны для обогащения углей в широких пределах крупности;
-обеспечивать возможность обогащения углей плотностью в пределах
1,3—2,0 г/см3;
-обеспечивать возможность обогащения самых различных углей;
-иметь высокую производительность.
Классификация:
1) по форме ванны сепаратора:
-глубокие (сепараторы с пирамидальной ванной и конусные);
-мелкие (корытные, барабанные и сепараторы с элеваторным
колесом);
2) по числу выдаваемых продуктов:
-для разделения на два продукта;
-для разделения на три продукта;

3.

3) по принципу действия и типу ванны:

4.

5.

4) по виду среды обогащения:
в суспензии; в псевдоожиженном слое (аэросуспензии) минеральных
частиц (смесь магнетита и песка или барита и песка);
5) по способу стабилизации суспензии:
- с неподвижной суспензией, устойчивость которой обеспечивается
свойствами утяжелителя, слабым механическим перемешиванием;
-с вертикальным перемещением суспензии (восходящим, нисходящим);
-с горизонтальным перемещением суспензии;
-с комбинированным движением суспензии (в горизонтальном и
вертикальном направлениях).
Форма ванны сепаратора определяется следующими факторами:
-необходимостью достижения максимальной стабильности суспензии;
-стремлением к максимальной производительности при уменьшении
размеров;
-необходимостью использования механических приспособлений для
удаления продуктов обогащения и для спокойного ввода угля в
суспензию.
На производительность сепаратора влияет следующие факторы:
1. Подвижность обогащаемых частиц. Зависит от размера угля,
количества фракций.
2. Скорость удаления продуктов обогащения.
3. Степень разрыхления угля в верхнем слое суспензии. Чем полнее
разрыхление слоя угля, тем точнее разделение частиц, но меньше
производительность

6.

ГЛУБОКИЕ СЕПАРАТОРЫ
Используют для обогащения в
минеральных суспензиях.
Сепараторы Де-Войса применяются
для получения двух продуктов
концентрата и промпродукта,
состоящего из смеси породы и
сростков или чистой породы и
концентрата в смеси со сростками.
Уголь направляют в верхнюю часть
ванны. Всплывший продукт
удаляется скребковым конвейером,
расположенным почти по всей длине
ванны. Конвейер двигается со
скоростью от 150 до 200 мм/с и
углублен на 150 мм ниже поверхности
суспензии..
Отходы (смесь промпродукта и породы) погружаются в ванну и
извлекаются элеватором. Концентрат перемещается скребковым
конвейером по щелевидному ситу, на котором отделяется суспензия,
возвращающаяся обратно в ванну. Затем концентрат сбрасывается
на грохот, где прилипшие к поверхности угля частицы утяжелителя
отмываются струей воды

7.

Сепараторы Де-Войса применяются
Для одновременного получения трех
продуктов обогащения (концентрата,
сростков и породы).
К ванне 1 двухпродуктового аппарата
присоединена вертикальная труба 2, в
которой образуется восходящий поток
суспензии насосом 3, создающим
циркуляцию суспензии между трубой и
кожухом элеватора 4 для удаления
породы. В результате образования
восходящего вертикального потока
плотность разделения в трубе 2
значительно повышается, поэтому
промежуточный продукт,
спускающийся вместе с породой в коническую часть ванны,
подхватывается соответственно отрегулированным
восходящим потоком и выносится на поверхность суспензии, откуда
удаляется скребковым конвейером 5. В ряде случаев восходящий поток
в трубе 2 создается импеллером.

8.

Сепаратор Тромпа предназначен для обогащения углей в неустойчивой
суспензии с одновременным получением трех продуктов.
В напорных бачках la, IIа, IIIa
содержится суспензия
возрастающей плотности.
Напорные бачки создают
горизонтальное движение
суспензии. Подача суспензии из
ванны в бачки производится
аэролифтами или насосами.
Применяемая в таком процессе
неустойчивая суспензия, состоящая
из воды и крупноизмельченного
утяжелителя высокой плотности,
имеет следующие преимущества:
-сравнительно небольшая вязкость, позволяет снизить нижний
предел крупности обогащаемого материала;
-утяжелитель легко извлекается из промывных вод;
-возможность одновременного получения в одном аппарате три
продукта обогащения (концентрат, промежуточный продукт и
породу).

9.

Сепаратор СТС-1 состоит из ванны 1 с пирамидальной частью 2, на раме
3. В ванне находится колесо 4 на приводных роликах 5. В нижнюю часть
ванны подается суспензия, образующая восходящий поток, так же
суспензия подается в торцевую часть через отверстия 6 и 7. Исходный
уголь 13 мм через загрузочный желоб 8 поступает на лопасти 9 первой
ступени лопастного колеса 4 . При вращении лопастного колеса уголь
погружается в суспензию. Всплывшие частицы горизонтальным потоком
разгружается в породный желоб.
Потонувшие частицы
перемещаются лопастями колеса 4
по дну ванны в зону действия
восходящего потока, частицы
поднимаются над лопастями колеса
и перемещаются в отделение с
нисходящим потоком, где под
действием собственного веса
оседает между лопастями второй
ступени колеса 4. Сюда же из
пирамидальной части сепаратора
поступают частицы
промпродукта. При вращении колеса
4 осевший материал лопастями
колеса второй ступени
поднимается и разгружается в
желоб для промпродукта.

10.

МЕЛКИЕ СЕПАРАТОРЫ
Сепараторы корытного типа с приспособлениями для удаления
продуктов обогащения, барабанные сепараторы с подвижным и
неподвижным внешним кожухом и сепараторы с элеваторным колесом.
Д. Можно устанавливать на место, ранее занимаемое породоотборной
лентой, заменив ручную породовыборку механическим обогащением
крупного угля; объем суспензии небольшой, что обеспечивает легкость
изменения плотности суспензии; легкость регулирования процесса;
стабильность циркуляции суспензии.
Сепаратор Е. А. Слепцова. Ванна сепаратора - деревянный ящик, дно
которого имеет наклон под углом около 30°. Внутри ванны 1 установлен
скребковый конвейер 2. Под верхней ветвью наклонной части конвейера,
выдающей концентрат, располагается направляющая плоскость 3, по
которой перемещается концентрат в желоб 4.

11.

Суспензия при заливке перекрывает верхний край скребков верхней части
конвейера. Материал большей плотности, чем плотность суспензии,
погружается и выносится из ванны нижней ветвью конвейера в желоб 5, а
всплывший продукт выносится верхней ветвью.
Д. дно ванны очищается скребками конвейера, что удаляет утяжелитель;
удаление всплывшего и утонувшего продуктов производится одним
конвейером; для обеспечения постоянства плотности суспензии
достаточно движение жидкости от скребкового конвейера.
Сепараторы DSM
Ванна этого сепаратора снабжена бесконечной скребковой цепью, которая
выносит легкий продукт в один конец сепаратора, а тяжелый — в другой.
Обе звездочки цепи являются ведущими и синхронно связаны между собой.
Для обогащения в сепараторе применяется устойчивая суспензия,
приготовленная из глины или лёсса с водой.

12.

Сепаратор ВУХИНа
Ванна с днищем, имеющим наклон в обе стороны. В ванне перемещается
скребковый конвейер 4 для ввода угля и удаления продуктов обогащения.
Уголь загружается на верхнюю ветвь конвейера и вводится в суспензию.
Под скребками в месте поступления угля уложено днище 2. Тяжелые
продукты выпадают на нижнюю ветвь конвейера и удаляются через
порог 1. Легкие продукты остаются между скребками и перемещаются
по щелевидному ситу 3, отделяющему суспензию, а затем
сбрасываются в желоб 6, куда попадает и слив суспензии через порог 5.
Скорость потока суспензии 10—30 см/сек. Производительность
сепаратора при ширине его 1500 мм составляет для класса 6—100 мм 35
—40 т/ч. При увеличении нижнего предела крупности до 10 мм
производительность достигает 70 т/ч.

13.

Сепаратор Тромпа для разделения угля на два продукта представляет
собой ванну, состоящую из двух частей: для суспензии 1 и для
поддержания нижней ветви пластинчатого конвейера 2,
снабженную верхним 3 и нижним 4 скребковым конвеерами. Уголь
подается в сепаратор и расслаивается на две части: концентрат,
удаляемый нижней ветвью конвейера 3, и отходы, удаляемые верхней
частью конвейера 4 . Суспензия вводится в сепаратор вместе,
указанном стрелками, а удаляется из сепаратора вместе с отходами.
Конструкция сепаратора обеспечивает движение продуктов обогащения
по направлению движения рабочих ветвей конвейеров, что
способствует более точному разделению угля по плотности и
уменьшает износ цепей конвейеров, так как цепь в большей своей части
перемещается вне суспензии.

14.

Сепаратор «Дрюбой» состоит из ванны 1,
образуемой двумя наклонными под углом 45°
взаимно перпендикулярными стенками 2 и 3.
Стенка 3 представляет собой обечайку, в
которой на оси 4 вращается лопастное
колесо 5. Лопастное колесо не тащит
утонувший продукт по днищу, а выносит
его лопастями 6, так что колесо работает
без большого трения. Подшипники 7 и 8, в
которых помещена ось лопастного колеса,
защищены от суспензии.
Удаление всплывшего продукта
производится потоком горизонтально
движущейся суспензии, чему способствует
поступательное перемещение цепей или
шарнирно укрепленных пластин 9 при
вращении шестигранного колеса 10.
Тяжелый продукт опускается, попадает в
лопастное колесо и перемещается в верхнее
положение, по достижении которого он
выпадает через выпускное отверстие.
Суспензия переливается через порог 11 и
сито 12 и удаляется из ванны через
выпускное отверстие.

15.

Достоинства сепаратора
«Дрюбой» являются:
-устройства для удаления
продуктов обогащения, не
вызывающее турбулентного
движения суспензии в зоне
разделения;
-отсутствие трущихся
деталей (шарнирных
соединений и др.), находящихся
в суспензии, что резко
уменьшает износ механизмов
сепаратора;
-отсутствие поломок при наличии инородных тел в обогащаемом
угле, так как они быстро тонут и выносятся большими ячейками
лопастного колеса.

16.

Сепаратор с элеваторным колесом типа СК состоит из ванны 2,
элеваторного колеса 2, гребкового устройства 3 и привода 4. Нижняя
часть корпуса имеет форму прямоугольника, к большей части которого
примыкает обечайка элеваторного колеса. Корпус книзу суживается,
переходя во входной патрубок. Суспензия поступает в корпус через
боковой патрубок. Все узлы корпуса усилены ребрами жесткости.
Поперек ванны установлено гребковое устройство, выполненное в виде
шестигранного барабана с навешенными на нем цепями. Порода
удаляется элеваторным колесом с перфорированным днищем для
отделения суспензии от породы (куски до 300 мм, пр-ть до 400 т/час).

17.

Сепаратор «Бауэр» с
выносным вертикальным
колесом состоит из ванны 1,
выносного колеса 2 с
приводом 3, помещенного в
неподвижном резервуаре 4, и
опорной рамы 5,
расположенной на верхней
кромке ванны. В нижней части
ванны имеется патрубок.
Суспензия подается в ванну
по трубопроводу 6,
присоединенному к одной из ее
стенок на уровне суспензии.
Уголь поступает над этой
же стенкой из загрузочного
желоба 7
Всплывающий продукт удаляется через переливной порог на
противоположной стороне ванны. Направляющие стенки 8,
перпендикулярные плоскости колеса, препятствуют переливу суспензии
из ванны в боковые полости между ванной и выносным колесом. Для
обеспечения выгрузки крупнозернистого материала нижняя половина
одной из этих стенок шарнирно подвешена на резиновой диафрагме (прть до 400 т/час)..

18.

Вертикальное выносное колесо состоит из цилиндрического кожуха
9 и двух кольцевых дисков 10, соединенных поперечными
перфорированными лопастями 11. Колесо установлено на четырех
опорные роликах 12, попарно соединенных горизонтальными осями,
укрепленными в подшипниках. Вращение первой пары роликов
осуществляется через клиноременную передачу от
электродвигателя 13 и передается другой паре роликов при помощи
клиноременной передачи по другой стороне сепаратора. Сверху
выносного колеса установлены нажимные ролики 14, горизонтальная
ось которых вращается в подшипниках 15, расположенных на
подвижной раме 16, один конец которой шарнирно соединен с опорной
рамой, а другой прижимается вниз резиновой пружинящей
прокладкой. Эта прокладка обеспечивает прижатие нажимных
роликов к направляющим кольцам на торцах кольца. Внутри колеса
между опорными роликами на раме укреплены стенки направляющего
желоба 17 для разгрузки осевшего продукта, подхваченного
лопастями колеса и сбрасываемого при верхнем положении
лопастей.
Для разгрузки всплывшего концентрата большого размера на
некоторых модификациях колесного сепаратора устанавливается
вращающийся барабан с длинными пальцами или гребками для
ускорения эвакуации всплывшего продукта.

19.

Сепаратор «Теска» состоит из ванны 1, в которую по желобу поступает
обогащаемый уголь и через сопло 2 суспензия заданной плотности.
Всплывший продукт удаляется потоком суспензии и вращающимся
гребковым устройством 3 в желоб 4 со щелевидным ситом, через
которое производится частичное отделение суспензии. Потонувший
продукт разгружается с помощью вращающегося элеваторного колеса
5, установленного вертикально. В нем происходит также отделение
суспензии и частичное обезвоживание продукта. Элеваторное колесо
опирается на четыре ролика 6 и приводится в движение
электродвигателем через редуктор и цепную передачу. Во избежание
осевого сдвига в нижней части колеса установлены упорные ролики
(куски до 1200 мм, пр-ть до 1000 т/час).

20.

Колесный сепаратор «Диса» состоит из двух двухпродуктовых
сепараторов, установленных рядом. Элеваторные колеса имеют
индивидуальные приводы, расположенные на шарнирных
уравновешивающихся площадках. Исходный уголь поступает в ванну
первой ступени и разделяется на два продукта: всплывший
выгружается у кромки ванны гребковым устройством, а осевший —
перфорированными ковшами вертикального элеваторного колеса. После
отделения от суспензии продукт по специальному желобу направляется
в ванну другого сепаратора. Таким образом, в двух отделниях уголь
разделяется на три продукта по двум плотностям (куски до 250 мм, прть до 400 т/час).

21.

Сепаратор СКВ состоит из ванны 1, внутри которой вращается
вертикальное колесо 2 с перфорированными лопастями 3, проходящими
от одной торцовой стенки к другой.
Привод колеса осуществляется электродвигателем 4 через фрикционные
ролики посредством зубчатой передачи, расположенной внутри колеса.
Для транспортирования всплывшей фракции вдоль ванны сепаратора
предусмотрено гребковое устройство 6. Потонувшая порода
поднимается колесом и выгружается в породный желоб 7. Обогащаемый
уголь поступает в желоб 5. Суспензия подается через трубу 8 (куски
300х300х600 мм, пр-ть до 380 т/час).

22.

Сепаратор «Саймон-Карве». Ванна
сепаратора имеет крестообразный вид
и состоит из двух дугообразных
желобов, вмещающих нижние части
вращающихся колес, расположенных
под прямым углом друг к другу.
Одно колесо 1 предназначено для
удаления всплывшего продукта, а
второе 2, расположенное под первым, —
для удаления утонувшего продукта.
Каждое колесо поддерживается 4мя
роликами 3. Колеса медленно
вращаются с помощью зубчатых
венцов.
Питатель установлен на высоте 1—1,2
м от уровня суспензии. Каждое колесо
для удаления продуктов обогащения
разделено на отсеки перегородками.
Синхронизация лопастного питателя с колесом для удаления
всплывшего продукта позволяет осуществить процесс загрузки
аппарата углем так, чтобы уголь из каждого отсека лопастного
питателя попадал в один отсек колеса для удаления концентрата.

23.

Суспензия вводится в ванну под лопастным питателем, а когда
уголь вместе с отсеком колеса для удаления концентрата
погружается в суспензию, начинается его расслоение. Дальнейшее
движение колеса для удаления концентрата происходит над колесом
для удаления утонувшего продукта, в который выпадает порода, в
то время как всплывший уголь перемещается угольным колесом к
желобу 5, через который удаляется концентрат. Выпавшая порода
удаляется колесом к соответствующему желобу 6, расположенному
перпендикулярно желобу для удаления концентрата. Медленное
движение колес достаточно для поддержания утяжелителя во
взвешенном состоянии и стабилизации суспензии без применения
восходящих потоков. Каждая из лопастей колеса покрыта слоем
резины, что предохраняет их от износа.
Диаметр колеса для удаления концентрата равен 3600 мм, ширина
его — 300 мм. Колесо вращается с окружной скоростью 150 мм/сек;
второе колесо имеет диаметр 3000 мм, ширину 1200 мм и
перемещается со скоростью 100 мм/сек. Это колесо предназначено
для удаления утонувшего продукта (отходов). Такое различие в
ширине колес объясняется необходимостью обеспечить полноту
разделения на участке, равном ширине колеса для удаления
породы.
Суспензия из ванны отводится изпод желоба для удаления
продуктов обогащения, на которых установлены щелевидные сита.