Конструкції гвинтових апаратів

Гвинтові апарати розділяють на сепаратори (для збагачення некласифікованих і ширококласифікованих матеріалів крупністю 0,1 – 3 мм) і шлюзи (для збагачення тонкозернистих матеріалів крупністю 0,02 – 0,5 мм).

Гвинтовий сепаратор (рис. 8.11) складається із завантажувального пристрою, гвинтового жолоба, розподільника змивної води, пристрою для розділення і розвантаження продуктів збагачення, опорного каркасу.

Завантажувальний пристрій служить для зменшення швидкості і формування потоку вихідної пульпи і плавного вводу його в гвинтовий жолоб.

Гвинтовий жолоб виготовлюють з чавуну, силуміну, полімерних матеріалів, або залізобетону. Кожний виток жолоба складається з двох секцій – напіввитків. Робочу поверхню жолобів футерують зносостійкими матеріалами: гумою, кам’яним литвом або полімерами. Число жолобів в сепараторі може бути від 1 до 4, а в шлюзі від 1 до 5.

  Розподільники змивної води забезпечують її рівномірну подачу по усьому периметру внутрішнього борту жолоба.

Пристрій для розділення і розвантаження продуктів збагачення служить для регулювання ширини смуги пульпи, яка видаляється і направляється в збірник для готового продукту.

Гвинтові шлюзи за конструкцією подібні до гвинтових сепараторів. Основною особливістю їх конструкції є прямокутна форма поперечного перетину жолоба.

Конструктивні і технологічні параметри

 процесу гвинтової сепарації

 

Основні, що впливають на ефективність процесу гвинтової сепарації підрозділяють на дві групи: конструктивні і технологічні.

 

Конструктивні параметри

До основних конструктивних параметрів відносять: діаметр і крок гвинтового жолоба, профіль його поперечного перетину, число витків, число відсікачів і місце їх установки.

  Діаметр гвинтового жолоба є основним конструктивним параметром сепаратора і визначає його розміри, масу і продуктивність.

Профіль поперечного перетину жолоба може являти собою елемент еліпса, кола, пряму лінію.

Число витків жолоба залежить від фізичних властивостей збагачуваного матеріалу. Воно збільшується зі зменшенням різниці в густині розділюваних мінералів і їх крупності.

Крок гвинтового жолоба визначає кут нахилу його гвинтової лінії до горизонту і впливає на гідродинамічну характеристику потоку і умови транспортування матеріалу. Крок гвинтової лінії визначається зі співвідношення:

                        , м,                                (8.26)

 

де – радіус гвинтової лінії, м; – кут нахилу гвинтової лінії жолоба до горизонту, град.

Вивід продуктів збагачення здійснюється відсікачами. Положення ножів відсікачів визначається в кожному конкретному випадку дослідним шляхом і зберігається постійним.

Залежно від виконання гвинтові апарати можуть мати 2-5 гвинтових жолобів, що функціонують паралельно.

 

Технологічні параметри

До технологічних параметрів належать: густина, крупність і форма мінеральних зерен у живленні, вміст твердого у живленні і продуктивність. На результати збагачення суттєво впливають також підготовчі операції.

Склад вихідного матеріалуза густиною розділюваних мінералів характеризує можливість ефективного застосування процесу гвинтової сепарації. Оцінка можливості збагачення визначається за величиною критерію Мейстера:

              ,                                  (8.27)

 

де  – густина вихідного матеріалу і легкого мінералу, т/м³.

Якщо  збагачення гвинтовою сепарацією буде ефективним, якщо  збагачення ще можливе, а при  розділення не відбудеться (збагачення неможливе).

  Крупність мінеральних зерен характеризується верхньою і нижньою межами. Верхня межа крупності зерен при гвинтовий сепарації залежить від їх густини. Нижня межа крупності зерен визначається умовами їх зважування і розподілення по висоті потоку.

Підготовка матеріалу до збагачення полягає в його класифікації і знешламлюванні.

Вміст твердого в живленні при збагаченні розсипних руд складає звичайно 15 – 25 % (за масою), при збагаченні корінних руд – 30 – 40 %.

Витрата змивної води звичайно складає 0,3 – 0,6 л/с на один жолоб сепаратора діаметром 600 мм.

Продуктивність гвинтових апаратів визначається за формулою:

 

, т/год,               (8.28)

 

де   – коефіцієнт, що залежить від збагачуваності матеріалу; δ_вих,δ_т, δ_л – густина вихідного матеріалу, важкого і легкого мінералів, т/м³; D – діаметр спіралі жолоба, м; m – число жолобів; d_max – максимальна крупність питомо-важких зерен в живленні, мм.

Гвинтова сепарація застосовується в технологічних схемах збагачення вугілля, залізних, хромових, танталових, золотовмісних і інших руд. Але головним чином гвинтова сепарація використовується при переробці розсипів, які є ідеальним живленням для гвинтових сепараторів.