Принцип работы сепараторов типа ПС заключается в притягивании магнитных частиц к разгрузочной ленте, которая выносит их в сторону для разгрузки

Подвесные железоотделители устанавливаются над ленточными конвейерами, которыми транспортируются смеси магнитных и немагнитных дробленых отходов.

Сепараторы типа ПС можно устанавливать в двух вариантах: над лентой транспортирующего конвейера поперек его продольной оси и под углом над барабаном транспортирующего конвейера (рис. 19).

Рис. 19. Схема установки железоотделителя

(I) над барабаном конвейера; (II) в зоне разгрузки барабана; III - выход цветного металла; IV - выход ферромагнитного материала

Предпочтительна установка сепаратора над барабаном в зоне разгрузки, так как материал там находится в разрыхленном состоянии.

Для подъема крупных кусков магнитных материалов и их дальнейшей транспортировки применяют грузоподъемные электромагнитные шайбы (рис. 20), которые работают в периодическом режиме.

Рис. 20. Электромагнитная шайба

1 - корпус; 2 - наружный полюс; 3 - катушка; 4 - немагнитная шайба; 5 - внутренний полюс

Для обезжелезивания сыпучих материалов разработаны барабанные сепараторы (рис. 21).

Рис. 21 Электромагнитный барабанный сепаратор

1 - бункер; 2 - лотковый питатель; 3 - вибратор; 4 - барабан; 5 - электромагнитная система; 6 -рама; I - магнитная фракция; II - немагнитная фракция

Сепараторы этого типа устанавливают в герметичном корпусе, имеющем штуцер для отсоса пыли. Разделяемая смесь сыпучих материалов поступает в бункер 1 и с помощью лоткового питателя 2, снабженного вибратором 3, равномерным потоком подается на барабан 4, внутри которого расположена магнитная система 5. Немагнитная фракция ссыпается с барабана в первую по ходу вращения течку, а магнитная продолжает движение на поверх­ности барабана и ссыпается в следующую по ходу вращения течку. Установка смонтирована на раме 6. В табл. 11 приведены характеристики некоторых магнитных сепараторов.

Существуют и другие магнитные сепараторы. Так, для разделения слабомагнитных и немагнитных отходов цветных металлов размером частиц < 20 мм (например, смешанной стружки сплавов на медной основе) используют сепараторы электромагнитные типа СЭ-3 и СЭ-4.

Таблица 11. Технические характеристики магнитных барабанных сепараторов для сухого обогащения

Электродинамическая сепарация. Метод электродинамической (ЭД) сепарации основывается на силовом взаимодействии переменного электромагнитного поля с твердыми электропроводными телами, имеющими различную электропроводность.

ЭД сепараторы различаются характером электромагнитного поля и условиями его взаимодействия с твердыми электропроводными частицами.

Одним из видов ЭД сепараторов являются однороторные сепараторы с вращающимся магнитным полем (рис. 22). Магнитное поле сепаратора создается многополюсным ротором с независимым приводом вращения и возбуждается обмоткой, питаемой постоянным током.

Рис. 22. Электродинамический сепаратор однороторный

1 -многополюсныйротор; 2 - барабан; 3 -привод; 4 - приемник неэлектропроводного материала; 5 - приемник электропроводного материала

Ротор находится внутри барабана из нержавеющей стали, служащего для транспортирования разделяемого материала в зоне действия вращающегося магнитного поля. Частота вращения ротора 17 с^-1.

Барабан вращается под влиянием электродинамических сил взаимодействия с полем ротора. Частота его вращения поддерживается на уровне 0,11 с^-1 специальным демпфирующим устройством. Разделяемый материал равномерно подается на барабан сепаратора, откуда электропроводные частицы отбрасываются полем ротора в дальний приемный бункер, а неэлектропроводные - свободно скатываются с барабана в ближний бункер.

Электродинамический сепаратор ленточного типа (рис. 23) представляет собой комплекс механизмов, включающий ленточный транспортер, приводной барабан которого выполняет функцию сепаратора. Вращающееся магнитное поле создается обмоткой трехфазного переменного тока, помещенной в пазы ротора.

Рис. 23. Электродинамический сепаратор ленточного типа

1- ленточный конвейер; 2 - барабанный трехфазный ротор; 3 – бункер неэлектропроводного материала; 4 - бункер электропроводного материала; 5 - привод

Электрическая сепарация применяется для обработки сыпучих материалов крупностью от 0,05 до 5 мм, переработка которых другими методами малоэффективна или недопустима с экологической точки зрения.

При электрической сепарации дробленых отходов используются различия в эффектах взаимодействия заряженных частиц разделяемых компонентов с электрическим полем. Различают электрическую сепарацию в электростатическом поле, поле коронного разряда, трибоадгезионную сепарацию. С их помощью решают задачи обогащения, классификации и обеспыливания как рудного сырья и некондиционных продуктов в металлургии черных, цветных и редких металлов, так и многих неметаллических материалов (тонкодисперсного кварца, формовочных песков, известняка, песка для стекольной промышленности и др.).

В однородном электрическом поле на заряженную частицу действует электрическая (кулоновская) сила Е, обусловленная наличием заряда на частице:

F = Eq, (21)

где Е - напряженность электрического поля, В/м; q - заряд частицы, Кл.

В неоднородном электрическом поле воздействие на такую частицу более сложное.

Электростатическая сепарация основана на различии электропроводности и способности к электризации трением (трибоэлектрический эффект) минеральных частиц разделяемой смеси. При контакте частиц сепарируемых материалов с поверхностью заряженного металлического электрода электропроводные частицы приобретают заряд и отталкиваются от него. Величина заряда зависит от электропроводности частиц. При небольшой разности в электропроводности частиц используют электризацию их трением (путем интенсивного перемешивания или транспортирования по поверхности вибролотка). Наэлектризованные частицы направляют в электрическое поле, где происходит их сепарация.

Сепарация в поле коронного разряда, создаваемого между ко- ронирующим (заряженным до 20-50 кВ) и осадительным (заземленным) электродами, основана на ионизации пересекающих это поле минеральных частиц оседающими на них ионами воздуха и на различии в интенсивности передачи этими частицами приобретенного таким образом заряда на поверхность осадительного электрода. Эти различия выражаются в траекториях движения частиц.

Трибоадгезионная сепарация основана на различии в адгезии (прилипании) к поверхности наэлектризованных трением частиц разделяемого материала. Температура процесса существенно влияет на силу адгезии, которая увеличивается или уменьшается электрическими силами, вызываемыми трибоэлектрическими зарядами. Помимо этого, на частицы действуют силы тяжести и центробежные силы, что в совокупности приводит к разделению частиц по вещественному составу и крупности.

Электрические сепараторы классифицируют по характеру электрического поля (электростатические и с коронным разрядом), способу электризации (с электризацией контактным способом, в поле коронного разряда, трибоэлектризацией и др.) и по конструкции рабочих органов (барабанные, камерные, ленточные, лотковые, пластинчатые, полочные и др.).

На рис. 24 показана принципиальная схема барабанного электрического сепаратора для разделения смеси материалов по электропроводности. Исходный материал из бункера1 подается на заряженный барабан 2. В результате заряжения частиц одноименным зарядом при контакте с барабаном они отталкиваются от него и, двигаясь по криволинейным траекториям, попадают в приемник для электропроводных фракций 7. Неэлектропроводные частицы, заряжаясь медленнее, падают без отклонения или частично удерживаются на барабане и попадают в приемник 4 в результате очистки поверхности барабана щеткой 3. Смесь частиц материалов различной электропроводности концентрируется в среднем приемнике 5. Регулирование качественного состава фракции осуществляется поворотом делительной перегородки 6.

Рис. 24. Барабанный электрический сепаратор

Электрический механизм лежит в основе работы электрофильтров, широко используемых для очистки аспирационного воздуха и дымовых газов от твердых частиц пыли и золы-уноса. Они пригодны для очистки газов с температурой до 400 °С, а в отдельных случаях и выше.

Работа электрофильтра основана на воздействии электрического поля на частицы пыли, имеющие электрический заряд. Электрическое поле создается электродами фильтра. Заряд частиц пыли производится коронным разрядом, образующимся между коронирующим и осадительным электродами. Удаление пыли с осадительных электродов производится путем их встряхивания или орошения водой. Конструкция одного из распространенных унифицированных вертикальных электрофильтров серии УВ показана на рис. 25.

Рис. 25. Конструкция вертикального электрофильтра серии УВ

Подлежащие электрической сепарации материалы обычно подвергают подготовительным операциям (дроблению и классификации по крупности, отделению от шламов, сушке, термообработке при температуре до 300 °С). Процесс сепарации наиболее эффективен, если размеры частиц не превышают 5 мм.

Наряду с рассмотренными процессами сепарации при переработке твердых отходов в ряде случаев используют и другие физические методы (сепарацию по коэффициенту трения, радиометрическую и т.д.).

Пенная сепарация - физико-химический процесс, заключающийся в избирательной адсорбции поверхностно-активных компонентов жидких систем на поверхности поднимающихся пузырьков воздуха.

Концентрирование суспензий или растворов этим методом основано на использовании пузырьков газа для увеличения подъемной силы, действующей на отделяемые частицы. Газовые пузырьки «прилипают» к частицам, понижая при этом их эффективную плотность до величины меньшей, чем плотность воды.

Газовые пузырьки могут образовываться несколькими методами. В зависимости от способа создания пузырьков воздуха в жидкой среде пенная сепарация подразделяется на механическую и пневматическую, а также сепарацию с выделением растворенного в жидкости воздуха за счет снижения давления.

При механической пенной сепарации образование пузырьков воздуха происходит при механическом взаимодействии воздуха и воды, создаваемом с помощью специальных турбинок - импеллеров. Полученные механическим способом пузырьки воздуха имеют большие размеры, что снижает эффективность сепарации.

При пневматической пенной сепарации образование пузырьков воздуха происходит за счет диспергирования сжатого воздуха в пористых или перфорированных аэраторах. Этот способ сепарирования также недостаточно эффективен из-за сложности получения мелких пузырьков воздуха.

Более эффективным является создание пузырьков воздуха при снижении давления. При этом способе воздух растворяется в жидкости при повышенном давлении, а пузырьки выделяются при его снижении в системе до атмосферного, так как снижение давления приводит к уменьшению растворимости воздуха. Это наиболее часто используемый способ, так как он позволяет получать большое число пузырьков малого размера (30-120 мкм). Такой способ пенной сепарации получил название напорной флотации.

В технологическую линию для осуществления процесса пенной сепарации входят нагнетательный насос, устройство для подачи воздуха, флотационная камера, где происходит насыщение жидкости воздухом, и выделительная камера. Исходное сырье и воздух поступают в камеру, где происходит насыщение суспензии воздухом, и затем в выделительную камеру. Твердые частицы всплывают, образуя слой на поверхности жидкости, и удаляются скребками. Осветленная жидкость отводится из аппарата с помощью регулируемого водослива.

Пропускная способность флотационных установок по жидкости, как правило, больше, чем гравитационных, так как скорость подъема частиц при флотации обычно превышает скорость их оседания в гравитационном поле.

Преимущества флотационных установок перед гравитационными при концентрировании активированного ила заключаются в более высокой концентрации твердой фазы в выходящем потоке, лучшем улавливании твердых частиц, более высокой пропускной способности и более низких капитальных затратах. Эксплуатационные затраты на флотацию обычно выше, так как включают стоимость вспомогательных химических агентов и энергии на подготовку и подачу воздуха и воды в аппарат для насыщения.

Поиск по сайту: