Технологічні і конструктивні параметри шлюзів

 

До основних технологічних і конструктивних параметрів шлюзів належать параметри потоку, жолоба і уловлюючих покрить.

Параметри потоку

Швидкість, розрідженість і висота потоку визначаються залежно від максимальної крупності грудок збагачуваного матеріалу.

Мінімальна висота потоку на шлюзах визначається за формулою:

              , мм                                            (8.10)

 

де  – коефіцієнт, що залежить від розміру частинок збагачуваного матеріалу; – максимальний розмір частинок, мм.

Об’ємна продуктивність шлюзу розраховується за формулою:

 

              , м³/с,                        (8.11)

де – продуктивність шлюзу по твердій фазі, т/с;  – густина твердої фази, т/м³;  – розрідженість пульпи.

Параметри жолоба

Ширина шлюзу залежить головним чином від об’ємноїпродуктивності і визначається із співвідношення:

              , м,                                 (8.12)

де  –об’ємна продуктивність шлюзу, м³/с; – швидкість потоку пульпи, м/с;  – висота потоку, м.

 Практично ширина шлюзу коливається від 0,4 до 1,5 м (часто 0,6 – 0,8 м).

Довжина жолоба визначається умовами осадження в донний шар між трафаретами важких частинок і утримання їх. Зі збільшенням довжини шлюзу вилучення важкого компоненту збільшується за експоненціальною залежністю:

 

              , м,                     (8.13)

де – коефіцієнт, що зменшується зі зменшенням гідравлічної крупності (швидкості падіння) частинок і визначається експериментально. Для дрібних частинок цей коефіцієнт приблизно дорівнює:

 

                        ,                           (8.14)

де  – швидкість вільного падіння частинок в воді, м/с;  – розмір частинок, м.

Нахил жолоба визначають за формулою Шезі:

              ,                         (8.15)

де – середня швидкість потоку в жолобі, м/с;  – коефіцієнт, що враховує стан стінок і дна жолобу (м^0,5∙с^–1) і визначається за формулою:

 

                        ,                       (8.16)

 

де – коефіцієнт шорсткості; – гідравлічний радіус (м), який визначається за формулою:

                         , м,                    (8.17)

де  – висота потоку, м; – ширина жолобу, м.

Потік може транспортувати тільки визначену кількість твердого. В середньому при збагаченні золотих розсипів нахил шлюзів складає 0,10 – 0,12, при збагаченні олов’яних розсипів – 0,08 – 0,10.

Частота споліскування залежить від вмісту важкої фракції, що вилучається, і об’єму постелі між трафаретами. Частота споліскувань орієнтовно визначається за формулою:

 

,          (8.18)

 

де – об’ємна продуктивність шлюзу за добу, м³/доб.; – вміст важкої фракції в збагачуваному матеріалі, %;  – ширина шлюзу, м; – висота, довжина, товщина і число планок трафаретів.

Своєчасне споліскування шлюзів дозволяє уникнути утрат цінних компонентів. Для кожного конкретного випадку частота споліскувань установлюється експериментально.

 

Параметри уловлюючих покрить

Залежно від призначення уловлюючі покриття бувають двох видів:

– покриття для створення нерухомої постелі і дезінтеграції матеріалу;

– покриття для створення нерухомої постелі.

Основні параметри, що характеризують уловлюючі покриття, обох видів – висота трафаретів і відстань між ними.

Висота трафаретів розраховується з умови висоти зважування частинок різної густини у відповідності з нерівністю:

 

               ,                                     (8.19)

де – висота трафаретів; – висота зважування важких (корисних) і легких (породних) частинок.

Звичайно висота планок трафаретів на шлюзах складає 50 – 55 мм, на підшлюзках – 25 – 30 мм.

Відстань між планками трафаретів визначається з умови створення режиму, при якому на дні шлюзу створюються піщані хвилі, що повільно переміщаються поздовж шлюзу. Відстань між планками повинна бути рівною довжині хвилі. Вона знаходиться за формулою:

               , м,                   (7.20)

 

де  – середня швидкість потоку, при якій добре створюються хвилі, м/с;  – середня швидкість потоку, при якій відбувається зникнення хвиль, м/с; – середня швидкість потоку, при якій піски нерухомі, м/с.

Відстань між планками трафаретів звичайно для шлюзів складає 90 – 150 мм, для підшлюзків – 25 – 30 мм.

Шлюзи є простим і дешевим, але відносно малоефективним обладнанням. Однак вони використовуються для попередньої концентрації вільних тонких частинок золота, олова і деяких інших мінералів при переробці розсипів.