Тяжелосредное обогащение углей - Данил Александрович Полулях

Скачать книгу

G сил, действующих на частицу в неподвижной среде:

      С учетом того, что Fg = Vδчg и FА = Vδсg, где V – объем частицы; δч и δч – плотность частицы и среды; g – ускорение свободного падения, получим

      Возможны три условия разделения частиц: δч > δс; δч < δс и δч = δс. В первом случае G > 0 и частица тонет, во втором G < 0 и частица всплывает, в третьем G = 0 и частица находится во взвешенном состоянии.

      С уменьшением размеров зерен снижается разность скоростей их падения и резко возрастает время, необходимое для их разделения.

      Интенсифицировать процесс обогащения мелких зерен угля можно в поле действия центробежных сил, возникающих при вращательном движении суспензии. Центробежную силу Fц, действующую на частицу, определяют по формуле

      где m – масса частицы; ω – окружная скорость вращения; r – радиус вращения; ω2/r – центробежное ускорение.

      С учетом того, что m = Fg /g и ω = 2πrn/60, где n – частота вращения, получим

      Подставив числовые значения для π и g, окончательно получим

      Из полученного выражения следует, что значение центробежной силы в значительно большей степени зависит от частоты вращения суспензии, чем от радиуса вращения тела.

      Для разделения мелкого угля по плотности в центробежном поле используют тяжелосредные гидроциклоны. Мелкий уголь вместе с суспензией (с определенной скоростью и под давлением) тангенциально вводят в гидроциклон. Плотность разделения угля в тяжелосредном гидроциклоне может быть равной ил выше плотности суспензии, подаваемой в него вместе с углем. Частицы угля, плотность которых меньше плотности разделения, удаляются из гидроциклона вместе с суспензией через сливной патрубок, а частицы с большей плотностью разгружаются через песковую насадку гидроциклона.

      Плотность разделения в тяжелосредном сепараторе соответствует плотности магнетитовой суспензии, подаваемой в сепаратор.

      Плотность разделения в тяжелосредном двухпродуктовом гидроциклоне может превышать плотность магнетитовой суспензии примерно на 20 % за счет расслоения утяжелителя.

      Степень расслоения частиц утяжелителя зависит также от продолжительности пребывания суспензии в гидроциклоне. При большой скорости протекания суспензия не успевает полностью расслоится.

      В трехпродуктовых тяжелосредных гидроциклонах превышение плотности разделения во второй ступени может достигать, в сравнении с плотностью разделения в первой, примерно на 400–500 кг/м3.

      Для ориентировочного расчета разности плотностей между I и II ступенями разделения в трехпродуктовом тяжелосредном гидроциклоне В.И. Хайдакин предложил эмпирическую формулу

      где S0 – параметр, характеризующий степень сгущения суспензии и зависящий от размера частиц утяжелителя, содержания

Скачать книгу