Важкосередовищні сепаратори (, , ) — машини і апарати для гравітаційного збагачення корисних копалин у важкому середовищі (суспензії). Діють за принципом розшарування вихідного матеріалу у мінеральній суспензії на легкий (спливаючий) та важкий (осідаючий) продукти з вивантаженням окремо кожного з них.
Класифікація та використання за кількістю одержуваних продуктів: дво- та трипродуктові (відповідно безступінчаті та двоступінчаті); за конструкцією корпусу: пірамідальні, барабанні, коритні; конусні. за конструкцією органу для вивантаження важкого продукту колісні (з вертикальним або похилим елеваторним колесом) скребкові.
Область застосування В.с. за густиною матеріалу — 1200—5200 кг/м3, крупністю матеріалу 6—300 мм. Продуктивність 120—600 т/год. Ефективність розділення: Ер = 0,02—0,05.
Машини та апарати, в яких розділення відбувається під дією відцентрових сил, підрозділяють на центрифуги й гідроциклони. Останні набули значного поширення. У важкосередовищних гідроциклонах ефективно розділяють матеріали крупністю до 0,15—0,2 мм. З 1970 р. Луганським заводом вугільного машинобудування ім. Пархоменка почато промислове виробництво вітчизняних двопродуктових сепараторів типу СКВП з вертикальним елеваторним колесом, розроблених Діпромашвуглезбагаченням.
Для збагачення порівняно дрібних руд і неметалічних корисних копалин можна використовувати конусні і барабанні суспензійні сепаратори.
Вітчизняні сепаратори
Див. докладніше Колісні важкосередовищні сепаратори.
Вітчизняна промисловість випускає сепаратори СКВ-12, СКВ-20 і СКВ-32.
Колісні важкосередовищні сепаратори (СКВ, СКВД, СКВП, СКВС) застосовують на вуглезбагачувальних фабриках для розділення крупних класів (до 300 мм) кам’яного вугілля, антрацитів і сланців.
Закордонні сепаратори
За рубежем для збагачення вугілля в мінеральних суспензіях з розділенням на два продукти застосовують колісні, барабанні, конвеєрні і конусні сепа-ратори. Найбільше розповсюдження одержали сепаратори з елеваторним колесом типів «Діса» (Польща), «Дрюбой» (Франція), «Теска» і «Ведаг» (Німеччина). З барабанних сепараторів за рубежем найбільш відомий сепаратор «Вемко» (США). Двопродуктові сепаратори «Діса» обладнані підвішеним на рухомому ремені елеваторним колесом, яке вивантажує важкий продукт у жолоб, розта-шований у середині колеса. Сепаратори випускають з ванною шириною 2000, 3000 і 4000 мм. Сепаратори «Дрюбой» випускається восьми типорозмірів з ванною шириною від 800 до 5000 мм і застосовується у багатьох країнах – Чехії, Франції, США, Японії, Великій Британії, Австралії . Конструктивно сепаратор «Дрюбой» схожий на сепаратор типу СК. Сепаратори «Теска» працюють на фабриках Німеччини, США, Японії. В цих сепараторах елеваторне колесо виконане у формі барабану. Випускають чотири типорозміри сепаратора з ванною шириною від 1500 до 3500 мм. Сепаратори «Ведаг» мають вертикальне елеваторне колесо, перфоровані ковші якого вивантажують важкий продукт у внутрішній відвідний жолоб. Конструктивно сепаратор «Ведаг» схожий на сепаратор СКВ. Різниця полягає у способі розвантаження елеваторного колеса: в сепараторі типу СКВ розвантажувальний жолоб находиться на периферії елеваторного колеса, а в сепараторі «Ведаг» він розташований в середині сепаратора над робочою ванною. Сепаратори «Вемко» мають вигляд барабана з елеваторними перфорова-ними подовжніми полицями, які підіймають важкий продукт і вивантажують його у жолоб, що розташований у середині барабана. Сепаратори випускають з барабаном діаметром від 1200 до 4000 мм і довжиною від 1200 до 7100 мм.
За рубежем також випускаються трипродуктові сепаратори, однак у них розділення по двом густинам здійснюється у з’єднаних в одному агрегаті двох двопродуктових сепараторів із двома циклами циркуляції суспензії. З сепараторів зі здвоєною ванною найбільш відомі сепаратори типів «Діса» (Польща), «Вемко» (США), «Теска» і «Ведаг» (Німеччина), сепаратор «Дрюбой» (Франція) з однією ванною, розділеною на дві частини. Комплекс збагачення в важкосередовищних сепараторах
Комплекс збагачення в важкосередовищних сепараторах включає обладнання для збагачення, відділення суспензії, відмивки магнетиту, зневоднення продуктів збагачення і регенерації некондиційної суспензії. Основні функціональні операції комплексу:
– при розділенні на три продукти (дві стадії збагачення) – виділення в першої стадії відходів, якщо їх вихід в практичному балансі перевищує 50 % або породні мінерали розмокають;
– відділення кондиційної суспензії, відмивку магнетиту і зневоднення на одному грохоті для кожного продукту збагачення (відділення кондиційної суспензії від відходів не передбачати);
– відділення кондиційної суспензії, відмивку магнетиту і зневоднення продукту, що спливає у першої стадії збагачення, перед подачею в сепаратор другої стадії;
– відмивку магнетиту і зневоднення продукту, що потонув у першої стадії збагачення, перед подачею в сепаратор другої стадії при крупності збагачуваного матеріалу менше 13 мм;
– відправлення частини кондиційної суспензії на регенерацію для регулювання її в'язкості;
– двостадійну регенерацію при густині більше 1800 кг/м3 і при породах, що розмокають;
– виділення трьох продуктів при регенерації: концентрату магнітної сепарації, що направляється в цикл приготування кондиційної суспензії; відходів регенерації (шлам), що направляються в цикл переробки шламових вод і злива, що направляється на відмивку магнетиту від продуктів збагачення.
Див. також Збагачення корисних копалин у важких середовищах Автоматизація важкосередовищної сепарації АСК ТП збагачення вугілля у важких середовищах
Колісні важкосередовищні сепаратори Конусні важкосередовищні сепаратори Пірамідальні важкосередовищні сепаратори Барабанні важкосередовищні сепаратори Коритні важкосередовищні сепаратори Конусні важкосередовищні сепаратори Скребкові важкосередовищні сепаратори важкосередовищні гідроциклони Лабораторний важкосередовищний сепаратор
Література
Смирнов В. О., Сергєєв П.В., Білецький В.С. Технологія збагачення вугілля. Навчальний посібник. — Донецьк: Східний видавничий дім, — 2011. — 476 с. Смирнов В. О., Білецький В. С. Гравітаційні процеси збагачення корисних копалин. Навчальний посібник. — Донецьк: Східний видавничий дім, — 2005. — 300 с. Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Основи техніки та технології збагачення корисних копалин: навчальний посібник. — К.: Ліра-К 2020. — 634 с.
Примітки