Painovoimarikastuslaitteisto on kaivosteollisuudessa käytetty keskeinen laite mineraalihiukkasten erottamiseen niiden tiheyserojen perusteella. Toimintaperiaate voidaan tiivistää seuraavasti: liikkuvassa väliaineessa (kuten vedessä, ilmassa tai raskaassa suspensiossa) painovoiman, keskipakovoiman, nestedynamiikan ja mekaanisen voiman kokonaisvaltaisia vaikutuksia käytetään eri tiheyksillä olevien mineraalihiukkasten eri nopeuksien ja liikeratojen luomiseen, jolloin saadaan aikaan "kerrosten erottelun löystyminen".
Seuraavassa on yksityiskohtainen analyysi uudelleenvalintalaitteen toimintaperiaatteesta:
1. Perusperiaatteet
Uudelleen{0}}valintaprosessi on pohjimmiltaan jatkuva prosessi, jossa on kolme vaihetta: "kerrosten erottelun löysääminen":
Löysä: Mineraalihiukkasryhmä muuttuu tiiviisti pakatuista tilasta löysäksi suspendoituneeksi nesteen (yleensä veden) synnyttämän kelluvuuden, iskuvoiman tai mekaanisen tärinän vaikutuksesta. Tämä on kerrostumisen edellytys.
Kerrostuminen: Löysässä tilassa koettu painovoima (tai keskipakovoima) ja nesteen vastus ovat erilaiset mineraalihiukkasten eri tiheydestä johtuen.
Tiheät mineraalipartikkelit (kuten kulta ja kasiteriitti) laskeutuvat nopeasti ja pyrkivät kohti laitteen ala- tai sisäreunaa.
Pienitiheyksiset mineraalihiukkaset (kuten kvartsi ja kuomu) laskeutuvat hitaasti ja pyrkivät kohti laitteen ylä- tai ulkoreunaa.
Erotus: Kerrostetut malmihiukkaset poistetaan erikseen erityisten laitteistorakenteiden (kuten poistoporttien, malmin vastaanottosäiliöiden) tai vesivirtahuuhtelun kautta, jolloin syntyy rikastetta, välimalmia ja rikastushiukkasia.
2. Voimaanalyysi
Uudelleen{0}}valinnan aikana mineraalihiukkasiin kohdistuu pääasiassa seuraavien voimien yhteisvaikutus:
Painovoima (G): Se saa mineraalihiukkaset laskeutumaan alaspäin, ja mitä suurempi tiheys, sitä merkittävämpi painovoiman vaikutus.
Nesteen kelluvuus ja vastus: väliaineen (vesi tai ilma) mineraalihiukkasiin kohdistama ylöspäin suuntautuva voima ja voima, joka estää niiden liikkumista.
Keskipakovoima: Pyöritävissä laitteissa, kuten keskipakorikastuskoneissa ja kierrekouruissa, keskipakovoima voi olla kymmeniä tai jopa satoja kertoja suurempi kuin painovoima, mikä parantaa merkittävästi hienorakeisten{0}}mineraalien erotusvaikutusta.
Mekaaninen voima: Laitteen (kuten jigin pulssin tai ravistimen edestakaisen liikkeen) kohdistama tärinä, tärinä tai työntövoima, jota käytetään ylläpitämään alustan löysyyttä ja edistämään mineraalihiukkasten sivuttaisliikettä.
3. Yleiset uudelleenvalintalaitteet ja niiden erityiset työmenetelmät
Erityyppiset uudelleenvalintalaitteet saavuttavat yllä olevan periaatteen erilaisten mekanismien avulla:
taulukko
Laitteen nimi, toimintaperiaate, ominaisuudet, soveltuvat skenaariot
Jig-kone käyttää jaksoittaista pulssivesivirtausta pohjakerroksen löysäämiseen. Veden virtauksen noustessa mineraalipartikkelit suspendoituvat, ja kun se putoaa, ne kerrostuvat tiheyden mukaan. Raskaat mineraalit kulkevat seulalevyn läpi ja putoavat pohjarikastekammioon, kun taas kevyet mineraalit poistuvat vesivirran mukana. Soveltuu karkeiden ja keskirakeisten malmien, kuten volframin, tinan, kullan ja hiilen, käsittelyyn suurella käsittelykapasiteetilla.
Ravistelupöydät perustuvat sänkypinnan epäsymmetriseen edestakaisin liikkeeseen ja huuhteluun sivuttaiseen vesivirtaukseen. Mineraalihiukkaset liikkuvat eri rataa pitkin pohjapinnan raidallisissa urissa painovoiman, veden virtauksen ja inertian vaikutuksesta muodostaen viuhkamaisia vyöhykkeitä. Lajittelutarkkuus on erittäin korkea, ja se sopii erityisen hyvin hienorakeisten-mineraalien, kuten hieno-kullan ja volframitinamalmin valintaan.
Spiral Chute -liete liikkuu alaspäin pyörteisellä liikkeellä spiraaliuraa pitkin luoden keskipakovoimaa. Raskaat mineraalit suuntautuvat kaukalon sisäreunaa kohti, kun taas kevyet mineraalit suuntautuvat ulkoreunaan, ja ne erotetaan kaappaamalla. Yksinkertainen rakenne, ei virrankulutusta, sopii hienorakeisten-mineraalien (kuten rautamalmin ja rannikkohiekkamalmin) käsittelyyn.
Kierrekouru
Keskipakorikastin hyödyntää voimakasta keskipakovoimakenttää, joka syntyy nopean{0}}pyörimisen (jopa kymmeniä kertoja painovoiman) avulla parantaakseen hienorakeisten-raskaiden mineraalien laskeutumista ja talteenottoa. Käytetään erityisesti hienorakeisten-ja vaikeasti valittavien mineraalien (kuten hieno-kullan ja kasiteriittien) kierrätykseen.
Keskipakokeskitin
Raskas keskisykloni käyttää väliaineena raskasta suspensiota, jonka tiheys on kevyiden ja raskaiden mineraalien välillä. Keskipakokentässä kevyet mineraalit kelluvat ja vuotavat yli, kun taas raskaat mineraalit uppoavat ja purkautuvat. Korkea lajittelutarkkuus, yleisesti käytetty hiilen valmistukseen ja vaikea valita malmin lajittelu.
4. Uudelleen{1}}valintamenetelmän edut ja rajoitukset
Etu:
Edullinen: yleensä tarvitaan vain vettä ja pieni määrä sähköä ilman kalliita kemiallisia aineita.
Ympäristönsuojelu: Ei saastuta, helppo käsitellä rikastusjätteitä.
Helppokäyttöinen: Laitteen rakenne on suhteellisen yksinkertainen ja helppo huoltaa.
Rajoitukset:
Tiheyserovaatimus: Vain silloin, kun tiheysero hyödyllisten mineraalien ja kiven välillä on merkittävä (tavallisesti vaaditaan)
Δρ>0,5 g/cm3), lajitteluvaikutus on paras.
Partikkelikoon rajoitus: Perinteisellä uudelleenvalinnalla on alhaisempi talteenottonopeus erittäin hienolle (<0.04mm) minerals (requiring centrifugal equipment).
Monomeerien dissosiaatio: Malmi on murskattava ja jauhettava, jotta saavutetaan hyödyllisten mineraalien monomeerien dissosiaatio tehokkaan lajittelun kannalta.
Yhteenvetona voidaan todeta, että uudelleen{0}}valintalaitteisto hyödyntää ovelasti "tiheyseron" fyysistä ominaisuutta yhdistämällä veden virtauksen ja mekaanisen voiman saadakseen "raskaat uppoamaan ja kevyet kellumaan", jolloin mineraalivarat rikastuvat.
