Основи гравітаційного збагачення вугілля

Основні поняття

Гравітаційне збагачення - збагачення вугілля, засноване на розходженні щільностей компонентів, що розділяються, що відбувається під дією сил ваги й опори середовища, що розділяє.

При прямуванні в середовищах тіла відчувають дію таких сил: ваги G, піднімальної (архімедової) G₁ і опори середовища P.

Сила ваги G спрямована униз і залежить від обсягу тіла і його щільності. Піднімальна сила G₁ спрямована нагору і залежить від обсягу тіла і щільності середовища.

Сила опори середовища Р залежить від розмірів тіла, щільності середовища, швидкості прямування тіла і гідродинамічних параметрів середовища.

Рівнодіюча сил, що діють на тіло:

(9.1)

Поділ часток по щільності залежить від співвідношення чинних на них сил: при R<0 частки піднімаються на гору, при R>0 осаджуються і при R=0 знаходяться в зваженому стані. При цьому частки з меншою щільністю будуть знаходитися поверх, а з більшою щільністю - знизу.

Середовищами, що розділяють, застосовуваними при гравітаційному збагаченні, можуть бути важкі суспензії (суспензії тонко здрібненого мінералу у воді), важкі рідини, вода і повітря. На ефективність гравітаційного збагачення впливають фізичні властивості середовищ, що розділяють - щільність і грузькість. З зменшенням щільності середовища, що розділяє, ефективність гравітаційного збагачення знижується.

Грузькість середовища - внутрішнє тертя при відносному переміщенні елементарних шарів рідини або газу. Вона залежить від сил взаємодії між молекулами. З підвищенням температури грузькість рідини зменшується, а газу - збільшується. З зменшенням грузькості середовища, що розділяє, ефективність гравітаційного збагачення підвищується.

Продукти гравітаційного збагачення характеризуються щільністю поділу для концентрату <1400(1500) кг/м³; промпродукту =1400(1500)-1800 кг/м³ і відходів >1800 кг/м³.

 

Збагачення у важких середовищах

Загальні відомості

Збагаченням у важких середовищах називають процес поділу вугілля по щільності в середовищі щільністю, проміжної між щільностями поділюваних компонентів.

Важкими середовищами можуть бути однорідні органічні рідини, розчини солей і суспензії.

Суспензією називають завісь у рідині тонко здрібнених (менше 0,1 мм) мінеральних часток, що є речовиною, яка збільшує вагу середовища.

У промисловості одержали поширення мінеральні суспензії з речовиною, яка збільшує вагу середовища із магнетиту. Дисперсійне середовище - вода.

Збагачення вугілля у важких середовищах характеризується високою ефективністю. Це обумовлено тим, що у важких середовищах, відповідно до закону Архімеда, втрата у вазі занурених тіл більше, ніж у водяному середовищі, а прискорення вільного падіння їх менше.

Умови поділу часток у важкому середовищі: - частка тоне; - частка спливу; - частка знаходиться в зваженому стані. Тут і - щільність відповідно частки і середи, кг/м³.