Производительность сортировки.

Зависит от режима. Производительность порционной сортировки определяется пропускной способностью конвейера и рассчитывается: Q = 3600*m_n /t_обс , т/ч. Где m_n – масса порции в тоннах, t_обс – время обслуживания порции с. При покусковом режиме куски следуют друг за другом на определённом расстоянии производительность рассчитывается: Q = 3600*V*ρ*n, т/ч.

Где V – объём куска в м³, ρ – плотность куска т/м³, n – частота срабатывания исполнительного механизма, с^-1. Видно, что производительность в прямой пропорциональной зависимости от механизма, но основной фактор – это крупность.

Технология порционной сортировки.

Применяют авторадиометрический метод. Имеет место проникающее излучение: нейтронное, рентгеновское, и γ-излучение. При поточно-порционном режиме масса отбираемой порции зависит от распределения ценного компонента в потоке материала.

Аппаратура при дискретно-порционном режиме.

При измерении радиоактивности отдельных порций используют радиометрические контрастные станции, сортировку производят в вагонетках.

Где 1 – весы; 2 – датчик излучения (устанавливается непосредственно в вагонетке или над автосамосвалами измеряет скорость счёта импульсов и по графику определяют содержание ценного компонента); 3 – экран; 4 – вагонетка; 5 – руда; 6- аппаратура.

Достоинства: Неподвижность порции при определении признака. Исключение влияния помех от соседних порций.

Определить соединение ценного компонента при помощи зонта, замер производится в нескольких точках порции, их количество зависит от массы порции. В вагонетках массой от 1 до 3 тонн, производится от 12 до 15 замеров. В самосвалах массой 15 т производится 30 замеров. Здесь определяют интенсивность измерения, затем по графику переходят к содержанию ценного компонента.

Достоинства радиометрических контрасностных станций (РКС).

1. Быстрое определение содержания ценного компонента.

2. Низкая стоимость установки.

3. Возможность оперативного учёта качества добываемой руды.

Аппаратура для поточно-порционной сортировке.

1 – Датчик излучения; 2 – конвейер; 3 – руда; 4 – измерительная аппаратура; 5 – датчик скорости движения ленты; 6 – блок управления шибером.

Эффективность порционной сортировки определяется прежде всего: 1) Степенью неоднородности содержания данного компонента, 2) Объёмом отсекаемой порции

Применение радиометрических магнитометрических и электрометрических способов. Используют режим для естественных радиоактивных руд при сортировке нерадиоактивных руд. Используют проникающее излучение: нейтронное, рентгеновское и γ – излучение. Измерение содержания ценного компонента производится раньше, чем должен сработать исполнительный механизм. Поэтому устройство под номером 4 кроме информации о содержании ценного компонента вводится информация о скорости движения ленты и рассчитывается время запаздывания исполнительного механизма, минимальная масса порций выводимой из потока 5-10кг.

Технология покусковой сортировки.

Работа покускового сепаратора складывается из 3-х стадий:

1)формирование потока кускового материала

2)определение сорта куска и принятие решения

3)выделение кусков разного сорта в отдельные приемники

1. Формирование потока кускового материала.

Конвейер выполнят роль транспортного устройства передающего куски с операции на операцию, это устройство занимает до 80 % всей площади сепаратора (один из недостатков – громоздкие).

Основные задачи устройств покусковой подачи:

1) Куски должны двигаться друг за другом на расстоянии не менее заданного, так как соседние куски не должны восприниматься как один и не должны искажать результатов определения сорта друг друга,

2) Время движения кусков между зонами определения сорта и выделения кусков должно быть постоянным – это следует из необходимости задерживать управляющие силы на одно и то же время.

Покусковая подача может быть:

1) детерминированной – обеспечивает точно заданный интервал между кусками

2) статистической – приблизительный интервал между кусками

Устройство детерминированного формирования потока используют:

1) при сортировки материала правильной формы

2) при небольшой производительности

3) при небольшой крупности

1- бункер; 2- вибропитатель; 3- барабан; 4- лунка; 5- шибер.

Материал поступает из на вибропитатель и затем попадает в углубления(лунки) на барабане расположенные рядом. Частицы, не попавшие в лунки, скатываются по барабану и остаются на вибропитателе. Частицы оставшиеся в лунках движутся в зону определения сорта, затем осуществляется вывод продукта обогащения.

В устройствах статической подачи заданное расстояние между соседними кусками обеспечивается путем перегрузки с одного конвейера на другой, двигаясь с разными скоростями.

V₂<V₅

1- бункер; 2- вибропитатель; 3-зона выделения кусков; 4- зона определения сорта; 5- конвейер.

Расстояние между соседними частицами при свободном падении зависит от диаметра частицы, плоскости и формы. Увеличение расстояния между частицами достигается благодаря применения 2-х транспортирующих устройств двигающихся с разными скоростями. Вибропитатель регулирует производительность устройств.

2. Определение сорта куска и принятие решения.

Эта стадия включает в себя операции:

1)воздействие излучения на кусок

2)регистрация эффектов взаимодействия

3)определение размеров куска

4)расчет разделяемого признака и отношение к определяемому сорту

5)расчет момента прохождения куска через зону выделения

6)формирование команды на удаление

1-я, 2-я и 3-я операции осуществляется в измерительной камеры, остальные возле обработки информации.

Схема измерительной камеры определяется применяемым видом излучения и используемым свойством, например, 1) по коэффициенту

отражения (фотометрическая сортировка). Осмотр куска может быть: а) односторонний,

б) двусторонний,

в)трехсторонний, г)многосторонний (используется вращение куска вокруг своей оси), вращение осуществляется струей воды по касательной, при этом происходит промывка и закручивание куска.

В практике остановились на круговом освещении рассеянным от камеры светом и измерении свойства по трем направлениям. Для повышения точности измерения определения коэффициента отражения производится на фоне окрашенной пластины, коэффициент отражения которого называется границей разделения – точка отсчета, с которой сравнивается отраженный поток куска – этот метод дифференциальный (сравнительный), который позволяет уловить малейшие отличия коэффициента отражения куска от фоновой пластины.

2) По коэффициенту поглощения.

На выбор способа влияет вещественный состав куска и его размеры. Для исключения влияния размера куска при определении коэффициента поглощения корректируют разделительный признак путем механического измерения размера куска специальным устройством.

1- источник излучения; 1’- контейнер; 2- кусок; 3- лента конвейра; 4- приемник излучения; 5- экран(граница разделения); 6- устройство определения массы; 7- шкала.

3)По коэффициенту рассеивания

4) По наведенной радиоактивности

5)По естественной радиоактивности

6)По электрическим свойствам

3. Выделение кусков разного сорта в отдельные приемники.

Это зависящая операция работы покускового сепаратора, осуществляется исполнительным механизмом. Их различают: 1) механические (в виде шибера или заслонки) – механическое воздействие на частицу; 2) пневмоническое – удаление частиц сжатым воздухом.

3) электростатическое – удаление осуществляется за счет электрических сил воздействующих на частицу.

Наибольшее распространение получили пневматические исполнительные механизмы.

Схема срабатывания исполнительного механизма (на примере фотометрического сепаратора)

1- транспортная лента; 2- вибропитатель; 3- источник видимого света; 4- фотоэлемент; 5- усилитель; 6- мех. шибер; 7- пружины, способствующие возникновению тока.

На транспортную ленту при помощи питателя подаются куски на расстоянии 0,3-0,4 м, скорость прохождения зерен 0,5 м/с от источника света направляется световой поток в зависимости от поверхностных свойств зерна световой поток различной интенсивности отражения от зерна под некоторым углом и направленный на фотоэлемент. Отраженный поток света вызывает в фотоэлементе или в цепи его включения эл. ток усиленный при помощи электролампового усилителя. Эл. цепь замыкается до тех пор, пока кусок не упадет в приемник для концентрата, после этого пружина сжимается цепь размыкается.

Фотоэлемент реагирует на куски, у которых коэффициент отражения менее фоновой пластины.

Аппаратура для покусковой сортировки.

Основными производителями являются Великобритания, Канада, США, Россия.

Гамма абсарбционый сепаратор

Область применения: железные руды, крупность исходного = -250+25 мм.

Задача обогащения: получение крупнокускового сырья для мартеновского производства, исключая влияние крупности достигается за счет обогащения узкого класса крупности с модулем не больше двух, -250+100, -100+50, -50+25.

1- бункер; 2- вибропитатель; 3- конвейер; 4- источник гамма излучения; 5- приемник излучения; 6- устройство обработки информации; 7- шибер; 8- приемник продуктов.

Лента конвейера движется с большей скоростью, чем вибропитатель – это позволяет организовать покусковую подачу материала в зону движения излучения (статический режим подачи, прошедшее излучение регулируется приемником излучения). Производительность аппарата 20 т/ч.

Авторадиометрический сепаратор.

Работа основана на естественной радиоактивности. Крупность исходного -250+50. производительность 20-50 т/ч.

1- бункер; 2- конвейер; 3- лампа видимого света; 4- фотоэлемент; 5- приемник излучения; 6- узел обработки информации; 7- исполнительный механизм.

Сепаратор предназначен для обогащения высококонтрастных руд. Изменение радиоактивности производят при свободном падении куска с помощью приемника излучения(5) для исключения влияния крупности куска, при измерении содержания замеряют время затенения элемента(4) при свечении лампой(3) на кусок выведение частиц из потока производят с помощью пневмоклапана.

Фотометрический сепаратор.

1-бункер; 2- конвейер; оптическая камера: 3- фоновая пластина; 4- источник видимого света; 5- приемник излучения; 6- пневмоклапан.

Исходный материал крупностью -19+6 мм из бункера 1 с помощью вибропитателя и конвейера 2 подается в фотометрическую камеру 7, где установлены лампы 4, освещающие куски, приемник излучения 5 и фоновая пластина 3. Равномерность освещения достигается за счет окрашивания камеры белой краской. Приемник излучения 5 направлены на фоновые пластины 3. Осмотр куска производится с трех сторон. В качестве фоновых пластин используют пластины, отражающие неселективно. В комплект входят пластины, имеющие окраску от белого до черного цвета (коэффициентом отражения от 5 до 95%). Для разделения компонентов полезного ископаемого с коэффициентом отражения r₁>r₂ подбирают фоновую пластину с коэффициентом отражения r_ф, занимающим промежуточное положение между коэффициентом отражения разделяемых компонентов (r₁>r_ф>r₁). Производительность сепаратора на двух каналах составляет 2 – 0,5 т/ч. Сортекс 621.

Техника безопасности при работе сортирующей аппаратуры.

Проникающие излучение; Высокое напряжение; Движущиеся конвейеры и другие части; Сжатый воздух; Шум; Запыленность.

Меры безопасности.

Защитные экраны - это экраны, которые поглощают излучение; Удаление персонала на расстояние; Регулярный контроль за качеством защиты (специальная одежда, очки, уборы и т. д.); Таблички с предупреждениями; Наушники; Респираторы или отсос пыли.

Практика обогащения руд радиометрическими методами.

Радиометрическое обогащение предусматривает, выделение из радиоактивной руды пустой породы без предварительного мелкого, среднего дробления и измельчения, получение крупнокусковых концентратов, разделение руды на отдельные разновидности (сорта), каждую из которых целесообразно обрабатывать при различных технологически режимах.

Принципиальная схема обогащения урановых руд.

Схема позволяет выделить от 24 – 45% пустой породы в результате содержание ценного компонента в товарной руде повыситься в 1,5 раза.

II. На эффектах взаимодействия минералов с рабочей поверхностью обогатительного аппарата.

В эту группу входят:

1. Обогащение по форме;

2. Обогащение по упругости;

3. Адгезионное обогащение;

4. Обогащение по трению.

Разделение идет с использованием объемных или поверхностных свойств. Факторы, влияющие на процесс – это изменение формы разделяемых кусков; управление свойствами сепарационного материала сводится к выделению узкого класса и подсушки.

Обогащение по форме.

Форма зерна имеет значение:

- при применении ручного способа обогащения (служит одним из внешних признаков при распознавании компонентов смеси).

- косвенно влияет на величину коэффициента трения.

- при гравитационном способе предопределяет выбор желобных аппаратов при наличии в питании плоскушек (плоские частицы).

Область применения: для угля, асбеста и слюд; различие в форме кусков компонентов некоторых полезных ископаемых наблюдается при добыче и переработке.

Причины различия по форме:

- физические свойства (угли, сланцы, слюда, асбест).

- особенность работы обогатительных машин.

Частицы любой формы имеют три различные величины: l – длина, b – ширина, h – высота

Форма называется округлой, если длина приблизительно равна ширине; Форма продолговатая, если l>>b=h; форма пластинчатая, если l приблизительно равна b и все это на много больше h.

Зная эти величины можно рассчитать коэффициент формы, который равен:

Если К_ф<0,5, то форма пластинчатая; 0,5<К_ф<1 – продолговатые; К_ф=1 – округлые.

Для определения обогатимости и определения возможных результатов обогащения составляют таблицу, аналогичную для построения кривых обогатимости. Наименование формы зерна, при этом запись должна быть произведена по возрастанию содержания ценного компонента, по которому определяется обогатимость, заполняется таблица аналогично таблице фракционного состава.