Оборудование обогащения и классификации материалов

Оборудование обогащения и классификации материалов. На речных земснарядах обогащение материалов осуществляется в процессе их добычи и погрузки.

В зависимости от используемого оборудования, принятой технологии обогащения исходного состава материала и от поддерживаемого режима работы оборудования достигается различная степень очистки и сортировки НСМ. На земснарядах гидравлического принципа действия, извлекающих добываемый материал в смеси с большим количеством воды, применяются, как правило, гидравлические обогатительные установки, обеспечивающие высокую производительность при относительно малых занимаемых площадях.

Лишь в отдельных случаях на землесосах применяют рассеивающие поверхности (вибрационные и статические грохоты). На земснарядах механического принципа действия обычно применяются вибрационные грохоты.

Для обеспечения качественного разделения материалов при высокой производительности требуется несколько виброгрохотов.

На перспективных высокопроизводительных многочерпаковых снарядах предполагается применение гидравлических обогатительных установок, питаемых промывочной водой.

С целью грубого предварительного обогащения на многочерпаковых и грейферных снарядах иногда применяются неподвижные наклонные решетки, статические грохоты.

В случав прямой загрузки песка землесосами в бункерные баржи и суда - площадки обогащение и некоторое увеличение модуля крупности достигается в результате отмыва глины и илистых частиц от зерен песка в процессе движения в потоке пульпы по трубопроводу и через грунтовый насос, а также при бурном вихревом движении поступающей в судно гидросмеси.

Мелкие частицы в значительной мере удаляются с вытекающей из трюма водой.

Для загрузки в суда обезвоженного песка применяются установки глубокого сгущения пульпы (УГСП) системы ЛИВТа. Пульпа от грунтового насоса поступает в гидроциклон, расположенный в верхней части установки.

Крупные частицы грунта отжимаются к периферии, вследствие трения о поверхность теряют свою скорость и спускаются в нижнюю часть аппарата - грунтосборник.

Вода и мельчайшие частицы грунта из центральной части гидроциклона выходят по сливному трубопроводу. На этом трубопроводе установлена задвижка, с помощью которой можно регулировать давление внутри аппарата.

Накапливающийся в грунтосборнике песок выжимается этим давлением через регулируемую заслонку по погрузочной трубе.

Поддерживаемый в грунтосборнике слой песка, а также песок, заполняющий по всей длине погрузочную трубу, препятствуют значительной фильтрации воды, поэтому по выходе из трубы песок имеет относительно небольшую весовую влажность (30-З5%). Для устранения возможных закупорок погрузочной трубы песком предусмотрено сопло, через которое при необходимости подают напорную воду. Для отделения от песка мелких фракций и для сгущения пульпы кроме УГСП применяются гидроциклоны различной конструкции.

Отделение от песка мусора и нежелательных частиц гравия достигается с помощью безнапорных конических или дуговых гидрогрохотов.

В эти аппараты гидросмесь подается по касательной к криволинейным решетчатым поверхностям, на которых осуществляется разделение материала по крупности.

Обогатительные аппараты применяют на землесосных снарядах для отделения от добываемого песка пылеватых, илистых и глинистых частиц, мелких его фракций и сгущения пульпы. Обогащение песка производится в аппаратах центробежного типа, имеющих горизонтальную ось вращения. В результате отмыва мелких фракций песка и различных примесей обогатительные аппараты обеспечивают повышение модуля крупности и улучшение качества песка.

Всем обогатительным аппаратам, на рабочие поверхности которых подается с высокой скоростью гидросмесь, свойственен интенсивный абразивный износ. Поэтому большое значение имеют меры по продлению срока службы оборудования (применение резины, износостойких материалов и твердых сплавов, утолщенных материалов и т.п.). На землесосах, добывающих гравий, для выделения гравия из исходной песчано-гравийной смеси применяются гидравлические классификаторы.

Гидросмесь (пульпа) подается в классификатор по вертикальному участку напорного трубопровода. Благодаря плавному расширению конца трубы скорость входа пульпы в гидроклассификатор понижена. В процессе последующего движения смеси вверх к выкидному патрубку скорость ее становится еще меньше, поэтому частицы гравия выпадают из гидросмеси на наклонное дно камеры разделения, по которому скатываются в отдельную камеру промывки, через которую подают в накопитель. Через верхнюю часть накопителя в промывочную камеру поступает вода, которая при своем движении вверх захватывает оставшиеся в гравии мелкие частицы и транспортирует их в отводной трубопровод.

Из основной камеры классификатора пульпа, содержащая песок, ил и. легкий мусор, через расположенный вверху выкидной патрубок поступает в отводной трубопровод, по которому движется к месту отвала. В случае использования отделяемого от гравия песка, или при необходимости его удаления в отвал за пределами месторождения сбрасываемая из классификатора пульпа направляется в бункерную баржу или на УГСП. Гравий из накопителя через регулируемую заслонку выпускают на погрузочный лоток или транспортер.

Над заслонкой в накопителе должен постоянно находиться определенный слой гравия, предотвращающий прорыв из классификатора воды. При ручном управлении приводом заслонки за высотой слоя гравия следят через прозрачные окна в стенке накопителя.

На современных земснарядах выпуск гравия из накопителя регулируется специальной автоматикой. Негабаритные включения и крупные камни задерживаются на защитной решетке всасывающего наконечника землесоса. Камни размером меньше проходного сечения решетки оседают в гидроклассификаторе и вместе с гравием поступают в транспортное судно. Для отделения воды, вытекающей вместе с гравием из гидроклассификатора на некотором участке погрузочного лотка под заслонкой устраивается наклонная решетка с продольными колосниками. Многочерпаковыми снарядами вместе с песчано-гравийной смесью со дна извлекаются крупные камни и различные предметы (обломки древесины, металл). Чтобы исключить их из последующего технологического цикла устанавливается прочная наклонная решетка над грунтовым колодцем.

Крупные предметы отделяются этой решеткой от грунта, поступающего из черпаков в колодец, и скатываются в реку через рамную прорезь корпуса. Из грунтового колодца материал может быть направлен на прямую погрузку в транспортное судно или на обогатительные установки для разделения по фракциям.

Если к виброгрохотам материал из грунтового колодца подается ленточными конвейерами, то обеспечиваются меры по его обезвоживанию до поступления на ленты. Для этого устраиваются отверстия в черпаках. На виброгрохотах материал обильно орошают водой, подаваемой из специальной системы, так как увеличение влажности способствует более полному разделению материала на ситах. Из существующих различных вариантов вибрационных грохотов для применения на земснарядах удобны резонансные или самобалансные.

Они легче грохотов других систем, имеют наименьший габарит по высоте в связи с горизонтальный или слабо наклонным положением сит, требуют малого расхода энергии и оказывает наименьшее динамическое воздействие на опоры и детали крепления. При характерной для русловой добычи непостоянстве состава исходного грунта очень большое влияние на эффективность разделения материалов и на исправность работы оборудования оказывает подбор размеров ячеек у сит. По гранулометрическому составу НСМ сита подбирают таким образом, чтобы обеспечить равномерное распределение материала по всей площади просеивающей поверхности.

Для погрузки песка в суда требуется оснащение земснаряда дополнительными средствами. В низкобортные бункерные суда песок может подаваться из-под виброгрохота самотеком в виде гидросмеси. Для погрузки в суда общего назначения требуется грунтонасосная установка с УГСП. Для этой же цели применяется норийная обезвоживающая установка с погрузочным лотком или транспортером.

Удаление песка в отвал по плавучему грунтопроводу возможно с помощью грунтонасосной установки, смонтированной на земснаряде или на отдельном понтоне. Полное сочетание рабочих устройств земснаряда, обогати- тельного оборудования, средств погрузка материалов е суда и средств удаления нетоварных фракций определяет технологический, процесс добычи и переработки песчано-гравийных материалов.

В зависимости от состава исходного материала, от условий его залегания (наличие покровного слоя и прослоек заиленного или связного грунта), от условий доставки к местам назначения, от особых требований к поставкам материалов и от гидрометеорологических условий наличное оборудование может использоваться по различным технологическим схемам. При этом, как правило, должно обеспечиваться наиболее полное комплексное использование извлекаемого со дна материала. При добыче гравия крайне желательно грузить в суда также и отделяемый от него песок.

Этим обеспечивается не только увеличение суммарных объемов добычи и перевозок стройматериалов, ко и улучшение условий полного освоения запасов месторождения, так как удаляемый песок не закрывает остающиеся на дне запасы гравия. При добыче песка выделяемый из неге гравий также подлежит накоплению и догрузке в суда. Отсеиваемые в процессе обогащения нетоварные мелкие фракции подлежат удалению за пределы границ месторождения. Отвал мелких фракций на выработанные участка месторождения допустим только при условии, что обеспечивается полная выемка запасов по всей толще залежи я исключено повторное их освоение.

В процессе управления работой оборудования земснаряда основное внимание должно уделяться обеспечению оптимальных рабочих режимов, при которых достигается наибольшая производительность погрузки с обеспечением требуемого обогащения материалов и полноты освоения запасов месторождения. Регулирование процесса добычи песчано-гравийных материалов на землесосах и других земснарядах гидравлического действия производится главным образом путем управления заглублением всасывающего наконечника с помощью рамоподъемной лебедки.

Постепенно увеличивая глубину опускания всасывающего наконечника необходимо обеспечивать извлечение грунта с наибольшей консистенцией гидросмеси, о чем свидетельствуют поддержание вакуума на уровне, близком к предельной величине, определяемой кавитационной характеристикой грунтового насоса в рабочем диапазоне расхода пульпы. 7.