Відсаджування

Відса́джування, відсадка — операція і технологічний процес гравітаційного збагачення корисних копалин, що базується на розділенні зернистого матеріалу за густиною у вертикальному пульсуючому потоці води або стисненого повітря знакоперемінної швидкості.

Характеристика

За типом середовища розділення розрізняють відсаджування:

  • гідравлічне;
  • пневматичне;
  • суспензійне;
  • із водоповітряною сумішшю.

Висхідний потік викликає розпушення відсаджувальної постелі (маси натурального або штучного матеріалу, що перебуває на решеті в робочому стані відсаджувальної машини), низхідний — її ущільнення з поступовим формуванням на решеті шару зерен важкого продукту. При цьому постіль переміщується в поздовжньому напрямку, і в кінці шляху відбувається роздільне вивантаження важкого (нижнього) та легкого (верхнього) продуктів відсаджування.

Під час збагачення руд корисний продукт зосереджується в нижньому шарі постелі, а пуста порода — у верхньому.

Під час збагачення вугілля — навпаки: концентрат зосереджується у верхньому шарі, порода відкладається на решеті.

У технологічних схемах збагачувальних фабрик відсаджування застосовують як основну операцію збагачення з отриманням кінцевих продуктів або як допоміжну в комбінації з концентрацією на столах, магнітною сепарацією, флотацією та іншими методами збагачення.

У теоретичних дослідженнях відсадки визначили детерміністський та масово-статистичний напрями. В основі першого — вивчення закономірностей руху окремого зерна у стиснутих умовах, другого — сукупності зерен. Перший напрям розроблений на рівні детерміністської моделі, другий — суспензійної, енергетичної та масово-статистичної моделі (гіпотези) відсадки.

Детерміністська модель відсадки розглядає швидкості та прискорення окремих частинок як функції їхніх фізичних властивостей — густини, крупності, форми тощо. Вона містить гіпотезу початкових швидкостей та початкових прискорень і дозволяє якісно оцінити параметри процесу; виділити фактори, що впливають на розшарування матеріалу; встановити тенденції переміщення частинок у відсаджувальній постелі.

Суть суспензійної моделі: відсаджувальну постіль розглядають як важку суспензію, в якій розділення матеріалу за густиною протікає за законами, чинними для важких середовищ.

Енергетична гіпотеза, або гіпотеза Ф.-Х. Майєра, — тлумачення, згідно з яким відсаджувальна постіль є механічно нестійкою системою, що має запас потенціальної енергії. Під час підведення зовнішньої енергії для розпушення відсаджуваного матеріалу постіль займає більш енергетично вигідне положення, що супроводжується розшаруванням матеріалу за густиною.

Основне завдання масово-статистичної моделі — визначення фізичних факторів та закономірностей формування відсаджувальної постелі. Головне припущення цієї гіпотези: число частинок, що виділилися у свій шар рівноваги, пропорційне числу цих же частинок у зоні розділення.

Значення

Сфера застосування гідравлічного відсаджування охоплює мінеральну сировину з густиною від 1 200 до 15 600 кг/м3; за різницею густини корисного компонента та пустої породи від 300 до 13 000 кг/м3; за крупністю збагачуваного матеріалу — від 0,05 (0,074) до 250 мм.

Пневматичне відсажування придатне лише для збагачення матеріалів густиною 1 200–2 600 кг/м3, наприклад, для бурого або кам’яного вугілля з органічною (вугільною) масою не вище 1 400 кг/м3. Застосовують для збагачення руд чорних металів (зокрема бурого залізняку, мартиту, псиломелану, манганіту, піролюзиту), розсипних руд (каситериту, вольфраміту, танталіту, ніобіту, а також титано-цирконієвих, торієвих руд, золота й платини, алмазів), корінних руд вольфраміту, каситериту.

Під час переробки вугілля відсаджування є одним з основних процесів гравітаційного збагачування. Розрізняють відсаджування вугілля:

  • крупного (понад 10–13 мм);
  • дрібного (до 10–13 мм);
  • широко класифікованого — спільне збагачення у відсаджувальній машині крупних та дрібних класів вугілля (як правило, 0,5–80 або 0,5–100 мм);
  • некласифікованого.

Цитата

Імовірно, вперше принцип відсадки описаний 1556 Г. Агриколою як апарат «густе сито»:

«Густе сито увійшло у вжиток в рудній справі недавно. Рудний матеріал насипається на нього і просівається в майже заповнену водою діжку. Сито струшують, і від цього струшування рудні частинки, більш дрібні, ніж горошини, падають в діжку, а решта залишаються на ситі. Склад відсіву двоякий — рудний шар знизу, і шар порожньої породи, що займає верхнє положення, бо більш важкі частинки завжди опускаються вниз, а більш легкі піднімаються наверх. Цей легкий шар видаляють лопатою, що являє тонку дощечку майже напівкруглої форми довжиною 1 п’ядь і висотою 1/2 фути. Перш ніж видалити цей легкий шар, зазвичай його розсовують лопатою хрестоподібно, щоб вода могла скоріше в нього проникнути. Потім знову матеріал сиплють на сито і струшують. Коли ж на ситі залишилося багато рудного дріб’язку, його висипають у корито, поставлене поруч».

(Георг Агрікола. Про гірничу справу: В ХІІ книгах. Книги I–VI : Енциклопедія / Переклад і редакція В. С. Білецького та Г. І. Гайка. Донецьк : Східний видавничий дім. 2014. 232 с.)

Література

  1. Самылин Н. А., Золотко А. А., Починок В. В. Отсадка. Москва : Недра, 1976. 320 с.
  2. Fuerstenau M. C., Han K. N. Principles of Mineral Processing. Littleton : Society for Mining, Metallurgy and Exploration, 2003. P. 204.
  3. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2004–2013.
  4. Смирнов В. О., Білецький В. С. Гравітаційні процеси збагачення корисних копалин. Донецьк : Східний видавничий дім, 2005. 300 с.
  5. Смирнов В. О., Сергєєв П. В., Білецький В. С. Технологія збагачення вугілля. Донецьк : Східний видавничий дім, 2011. 476 с.
  6. Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О. Техніка та технологія збагачення корисних копалин : в 2 ч. Кривий Ріг : Чернявський Д. О., 2019.

Автор ВУЕ

В. С. Білецький

Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Білецький В. С. Відсаджування // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Відсаджування (дата звернення: 29.10.2020).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
09.10.2020

Покликання на статтю

Опитування читачів ВУЕОпитування читачів ВУЕ