Gravitační zařízení je klíčové zařízení používané v těžebním průmyslu k separaci minerálních částic na základě rozdílů v jejich hustotě. Princip fungování jádra lze shrnout následovně: v pohybujícím se médiu (jako je voda, vzduch nebo těžká suspenze) se využívají komplexní účinky gravitace, odstředivé síly, dynamiky tekutin a mechanické síly ke generování různých rychlostí a trajektorií minerálních částic s různou hustotou, čímž se dosáhne procesu „uvolnění separace vrstev“.
Následuje podrobná analýza principu činnosti reselekčního zařízení:
1. Základní principy
Proces znovu{0}}volby je v podstatě nepřetržitý proces se třemi fázemi: „uvolnění separace vrstev“:
Volná: Skupina minerálních částic se mění z pevně stlačeného stavu do volně zavěšeného stavu pod vztlakem, nárazovou silou nebo mechanickými vibracemi generovanými tekutinou (obvykle vodou). To je předpoklad pro stratifikaci.
Stratifikace: Ve volném stavu se v důsledku různých hustot minerálních částic liší gravitace (nebo odstředivá síla) a odpor tekutiny.
Minerální částice s vysokou hustotou (jako je zlato a kassiterit) se rychle usazují a mají sklon k dolnímu nebo vnitřnímu okraji zařízení.
Minerální částice s nízkou hustotou (jako je křemen a hlušina) se pomalu usazují a mají sklon k hornímu nebo vnějšímu okraji zařízení.
Separace: Částice vrstvené rudy jsou vypouštěny odděleně přes specifické struktury zařízení (jako jsou vypouštěcí otvory, nádrže na příjem rudy) nebo proplachování proudem vody, což vede ke koncentrátu, mezirudu a hlušině.
2. Analýza sil
Během procesu znovu{0}}volby jsou minerální částice vystaveny především kombinovanému působení následujících sil:
Gravitace (G): Způsobuje usazování minerálních částic směrem dolů a čím vyšší je hustota, tím významnější je účinek gravitace.
Vztlak kapaliny a odpor: Síla směrem vzhůru, kterou působí médium (voda nebo vzduch) na minerální částice a síla, která brání jejich pohybu.
Odstředivá síla: V rotačních zařízeních, jako jsou odstředivé zušlechťovací stroje a spirálové skluzy, může být odstředivá síla desítky nebo dokonce stokrát větší než gravitace, což výrazně zvyšuje separační účinek jemnozrnných{0}} minerálů.
Mechanická síla: Vibrace, chvění nebo tlačná síla aplikovaná zařízením (jako je puls přípravků nebo vratný pohyb třepačky), která se používá k udržení volnosti lože a podpoře bočního pohybu minerálních částic.
3. Běžná reselekční zařízení a jejich specifické pracovní metody
Různé typy reselekčních zařízení dosahují výše uvedeného principu prostřednictvím různých mechanismů:
tabulka
Název zařízení, princip činnosti, vlastnosti, použitelné scénáře
Jig stroj používá periodický pulzní proud vody k uvolnění vrstvy lože. Když proud vody stoupá, minerální částice jsou suspendovány, a když klesá, jsou vrstveny podle hustoty. Těžké minerály procházejí sítovou deskou a padají do spodní komory koncentrátu, zatímco lehké minerály jsou vypouštěny proudem vody. Vhodné pro zpracování hrubozrnných a střednězrnných rud, jako je wolfram, cín, zlato a uhlí, s velkou zpracovatelskou kapacitou.
Natřásací stoly spoléhají na asymetrický vratný pohyb ložné plochy a boční proudění vody pro splachování. Minerální částice se pohybují po různých trajektoriích v pruhovaných drážkách na povrchu lože v důsledku účinků gravitace, proudění vody a setrvačnosti a vytvářejí vějířovité-zóny. Přesnost třídění je extrémně vysoká, zvláště vhodná pro výběr jemnozrnných-nerostů, jako je jemnozrnné-zlato a wolframová cínová ruda.
Kaše ze spirálového skluzu se pohybuje vířivým pohybem dolů podél spirálové drážky a vytváří odstředivou sílu. Těžké minerály mají tendenci k vnitřnímu okraji žlabu, zatímco lehké minerály mají tendenci k vnějšímu okraji, oddělené zachycením žlabu. Jednoduchá struktura, žádná spotřeba energie, vhodná pro zpracování jemnozrnných-nerostů (jako je železná ruda a pobřežní písková ruda).
Spirálový skluz
Odstředivý koncentrátor využívá silné pole odstředivé síly generované vysokou-rotací (až desetinásobkem gravitace) ke zlepšení usazování a obnovy jemnozrnných-těžkých minerálů. Speciálně používané pro recyklaci jemnozrnných a obtížně vybratelných minerálů (jako je jemnozrnné- zlato a kassiterit).
Odstředivý koncentrátor
Těžký střední cyklón používá jako médium těžkou suspenzi s hustotou mezi lehkými a těžkými minerály. V odstředivém poli lehké minerály plavou a přetékají, zatímco těžké minerály klesají a jsou vypouštěny. Vysoká přesnost třídění, běžně používaná pro úpravu uhlí a obtížně vybratelné třídění rud.
4. Výhody a omezení metody znovu{1}}volby
Výhoda:
Nízké náklady: obvykle je potřeba pouze voda a malé množství elektřiny, bez potřeby drahých chemických prostředků.
Ochrana životního prostředí: Neznečišťující, snadno ovladatelná hlušina.
Snadná obsluha: Konstrukce zařízení je relativně jednoduchá a snadno se udržuje.
Omezení:
Požadavek na rozdíl v hustotě: Pouze když je rozdíl v hustotě mezi užitečnými minerály a hlušinou významný (obvykle vyžadováno)
Δρ>0,5 g/cm3), efekt třídění je nejlepší.
Omezení velikosti částic: Tradiční reselekce má nižší výtěžnost pro extrémně jemné (<0.04mm) minerals (requiring centrifugal equipment).
Disociace monomeru: Ruda musí projít drcením a mletím, aby se dosáhlo disociace monomeru užitečných minerálů pro účinné třídění.
Stručně řečeno, znovuzvolební zařízení chytře využívá fyzikální vlastnost „rozdílu hustoty“ tím, že kombinuje proudění vody a mechanickou sílu, aby „těžké klesaly a lehké plavaly“, čímž se dosahuje obohacení nerostných zdrojů.
