Преимущество двухзонной чаши концентратора Falcon SB при высокой силе G

Самосий Д.А., ООО «ПРО Евразия»
Золотодобыча, №194, Январь, 2015

При разработке гравитационных концентраторов Falcon SB упор делался в первую очередь на обеспечение высоких показателей извлечения тонких частиц (менее 100 мкм) тяжелых минералов, таких как золото, платина и др. из руд и россыпей. Одним из основных направлений обеспечения высоких показателей извлечения концентраторами Falcon SB является применение высоких значений гравитационной силы G, необходимой для увеличения разности в весе частиц.

Falcon SB относятся к концентраторам, использующим воду противодавления (ожижающую) для разрыхления минеральной постели в зоне удержания посредством ее подачи через отверстия в чаше (корзине). Разрыхление минеральной постели с помощью ожижающей воды способствует выносу легких частиц из рифлей за пределы зоны удержания и более эффективному их замещению тяжелыми частицами. Регулируя два параметра гравитационного концентратора — силу G (обороты вращения чаши) и давление ожижающей воды, — можно подобрать оптимальные параметры для извлечения ценного компонента из любого минерального сырья. При этом общие правила звучат так:

- чем крупнее обогащаемый материал, тем ниже G и/или выше давление ожижающей воды;

- чем мельче подаваемый материал, тем выше G и/или ниже давление ожижающей воды.

Данные правила применимы к любому концентратору с подачей ожижающей воды через отверстия в чаше.

Чаша Falcon SB является двухзонной чашей, состоящей из конической части — зона стратификации (миграции) и цилиндрической — зона удержания (рис.1).

Коническая часть позволяет задать направление потока в верх чаши. Динамическое давление потока с ростом высоты снижается, а сила G нарастает, в результате чего материал подвергается распределению по удельному весу и крупности (предварительному обогащению): тяжелые мелкие частицы мигрируют в глубь потока (ближе к поверхности чаши), а легкие крупные — в верхний слой потока (ближе к центру чаши).

Цилиндрическая часть является зоной удержания материала, где происходит извлечение из потока и накопление тяжелых частиц — концентрация (обогащение).

При сравнении конусов других производителей с двухзонной чашей Falcon достаточно часто делается упор на то, что зона удержания конуса больше, чем зона удержания чаши Falcon (рис.2).

Данное утверждение справедливо, если в расчет брать только геометрические параметры.

Сила G прямо пропорциональна радиусу чаши (конуса, корзины и т.д.), т.е. сохраняется равенство R/R1 = G/G1 (рис.3).

При неизменном значении скорости вращения ротора с увеличением радиуса конуса растет значение силы G. При этом давление ожижающей воды по всей высоте конуса (для каждого радиуса) практически неизменно. В результате у конуса работает лишь часть зоны удержания, где сочетание силы G и давления ожижающей воды более или менее соответствует оптимальным параметрам извлечения ценного компонента. Чем больше значение силы G, тем меньше рабочая площадь зоны удержания. Выше оптимальной зоны удержания давление ожижающей воды будет недостаточное, ниже — избыточное.

В табл. 1 в качестве примера представлено изменение силы G по высоте конуса при разнице 10 % между верхним (нижним) радиусом конуса и радиусом через середину высоты конуса.

Таблица 1.

Середина конуса (R1), ед.G

60

80

100

120

140

160

180

200

Верх конуса (1,1*R1 ), ед.G

66

88

110

132

154

176

198

220

Низ конуса (0,9*R1 ), ед.G

54

72

90

108

126

144

162

180

D, ед.G

12

16

20

24

28

32

36

40

R1 — радиус через середину высоты конуса, D — разница силы G между верхним и нижним диаметром конуса 

На малых и средних скоростях вращения ротора, соответствующих значениям 60–70 G, а также на лабораторных аппаратах влияние данного эффекта не замечено ввиду малой разницы значений силы G по высоте. С увеличением силы G, необходимой для извлечения тонких частиц, и увеличением размеров аппарата для обеспечения производительности данный эффект увеличивает свое влияние на эффективность обогащения тонких частиц.

Двухзонная чаша Falcon, с цилиндрической формой зоны удержания исключает влияние данного эффекта. Независимо от силы G и размера аппарата для извлечения используется вся площадь поверхности концентрации концентраторов iCON и Falcon.

Запатентованная геометрия чаши позволяет эффективно извлекать тонкие частицы во всех возможных диапазонах скорости вращения ротора и при любом размере применяемого аппарата.

Модельный ряд и спецификация концентраторов с периодической разгрузкой, выпускаемых компанией «Sepro», представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Модельный ряд и спецификация концентраторов с периодической разгрузкой, выпускаемых компанией «Sepro»

Модель

Falcon
L40

iCON
i150

iCON
i350

Falcon
SB400

Falcon
SB750

Falcon SB1350

Falcon SB2500

Falcon
SB5200

Рекомендуемая
производительность
по твердому, т/ч

0–0,25

1–2

1–15

1–15

10–80

50–150

100–250

200–400

Максимальная
производительность
по пульпе, м3

2,3

7,8

30

30

100

200

300

450

Площадь поверхности
концентрации, м2

0,03

0,10

0,23

0,21

0,46

1,08

2,14

3,37

Диапазон значений
силы G

- верхний

- нижний

200

50

150

50

150

100

150

100

200

50

200

50

200

50

200

50

Масса
концентратора, кг

35

120

415

485

1 250

2900

4560

6 900

Мощность
электродвиг., кВт

0,4

1,5

3,7

3,7

7,5

18

45

75

Расход
технологической
воды, м3

0,24–1,2

0,6–1,8

3–5

3–5

8–12

12–20

15–28

25–35

Давление подачи
воды, бар

2–3

2–3

2–3

2–3

2–3

2–3

2–3

2–3

Рекомендуемая макс.
крупность твердого
в питании, мм

1

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

Абсолют. макс.
крупность твердого
в питании*, мм

1,5

2,5

2,5

2,5

4,0

4,0

4,0

4,0

Макс. плотность
питания
по твердому*, %

55–70

65

65

65

55–70

55–70

55–70

55–70

Объем пульпы
концентрата*, л

1

10

25

25

100

150

250

350

Объем твердого в
концентрате*, см3

120

520

1 230

1 230

5 275

12 425

18 750

24 050

Габариты, Ш * Д * В, м

0,5* 0,3*0,5

0,6*0,6*1,3

1,0*1,0*1,4

1,0*1,0*1,4

1,7*1,4*1,5

2,2*1,9*2,0

2,7*2,0*2,3

3,2*2,3*2,7

Управление
технологическим
процессом

Ручное

Автоматизированное

* данные зависят от специфики применения

 

 


-0+0
Просмотров статьи: 8079, комментариев: 18       

Комментарии, отзывы, предложения

Ден, 10.02.15 20:14:49

Данила, а новые разработки какие-то есть? может быть новые типы аппаратов?

СНС, 11.02.15 09:07:12 — Ден, 10 февраля 2015

Ден, то что предложено в статье, - это самое новое из практически реализованного в области гравитационного обогащения золотых руд и песков.

Новее можно посмотреть в патентах. Но от патента до реальных устройств дистанция бывает огромного размера.

Проспектор, 11.02.15 09:57:59 — автору

Данила, а можно примерный ценник по моделям к таблице 2 добавить, в у.е для стран СНГ ??

Данила, 11.02.15 11:44:24 — Ден

Новые разработки в какой области? Если гравитационного обогащения, то пока (возможно повторюсь) у Falcon три технологии: SB - с периодической разгрузкой, С - с непрерывной разгрузкой и UF - для извлечения ультратонких частиц. В мире все эти технологии работают в промышленности. В России и СНГ, к сожалению, аппаратов в работе пока не так много, а UF вообще нет. Сами технологии постоянно совершенствуются инженерами Sepro, вносятся изменения.

Если вопрос из области вообще что нового, то могу сказать, что у нас разработан и испытан реактор интенсивного выщелачивания Sepro SLR. Ведутся работы по картриджным электролизерам типа EMEW для золота. Коллеги работают, внедряют. Это так вкратце.

Данила, 11.02.15 11:46:59 — Проспектор

Посмотрю, чем смогу - помогу.

Владислав, 20.02.15 06:39:49 — Данила, 11 февраля 2015

Что за реактор интенсивного выщелачивания? Типа австралийской Акации что-ли?

Данила, 20.02.15 09:27:06 — Владислав

Не совсем, ближе наверное к Гекко, но перемешивание осуществляется не в барабане а в баке.

Краткое описание

Владислав, 04.03.15 07:47:39 — Данила

Спасибо за ссылку. Успеха вам.

Иванов С., 29.05.15 11:35:42

Поясните, пожалуйста, фразу: "Запатентованная геометрия чаши позволяет эффективно извлекать тонкие частицы во всех возможных диапазонах скорости вращения ротора и при любом размере применяемого аппарата."

Непонятно. Вроде бы другие концентраторы тоже "эффективно извлекают при всех размерах".

Извлечение повысилось или что?

iconcentrator.ru, 29.05.15 16:35:03 — Иванов С.

Размер эффективной зоны извлечения частиц концентраторов Falcon не зависит от силы G. Все кто используют ожижающую воду и конуса сталкиваются с проблемой уменьшением размера эффективной зоны извлечения частиц при увеличении силы G. По этому "другие" концентраторы с ожижающей водой эффективно извлекают только в пределах 60-70 G.

Да, с этой проблемой пытаются бороться, но инженеры Falcon устранили эту проблему на корню, за счет формы чаши.

Если не совсем понятно объяснил, спрашивайте.

Кстати, на этот и другие вопросы мы можем дать ответы на встрече.

В конце июня в г. Якутске компания «ПРО Евразия» планирует провести семинар на тему: «Гравитационное извлечение золота с использованием модульного оборудования на базе центробежных концентраторов iCON».

По вопросам участия в семинаре обращайтесь:

Королев Антон

anton.korolev@proeurasia.ru

+7 (926) 224-02-44

Рационализатор, 30.05.15 14:11:09

Мне бы за такое предложение не заплатили. Заставили бы посчитать экономический эффект.

Данила, 01.06.15 08:05:34 — Рационализатор

экономический эффект чего???

Рационализатор, 01.06.15 15:44:20 — Данила, 1 июня 2015

Уважаемый Данила. Я не в обиду, я представил, что это я предложил изменить форму чаши, и пришел к главному инженеру со своим рацпредложением. ГИ посмотрел и сказал, а где расчет экономического эффекта? После чего послал бы меня, знаете куда? К экономисту.

У экономиста мне бы пришлось объяснять, что будет на выходе от моего предложения. А если эффекта нет, то мне ничего бы не дали. Я на таких условиях много работал, и считаю, что это нормально. Потому и спросил вас, какой экономический эффект от двухзонной чаши?

Дмитрий, 20.10.15 11:59:41 — Всем

Опять старая песня о главном! Интересно почему же в России и зарубежом никто не применяет такие замечательные аппараты? Правильно, потому что они себя не зарекомендовали! И, о боже, вы изобрели велосипед, наконец-то и у вас появился свой Гекко! Поздравляю! От души! Удачи! Счастья Вам и Вашим начинаниям.

Баир, 21.10.15 17:53:53 — Всем

В России не нашло примирения в связи с тем, что нет лабораторных испытаний на данном аппарате. Занимался этим вопросом, пытался включить данную тему в услуг при написании бизнес плана на мет.лабораторию, но не судьба, у нас в России все губят супер менеджеры, умело монипулируя проф. сленгом горняков при этом являясь учителем английского в лучшем случае.

Данила, 31.10.15 00:07:57

В открытом доступе есть информация об установке Falcon на предприятиях как за границей, так и в России.

vch, 13.04.16 12:11:43 — Даниле

Данила, а в принципе можно расписать физику процесса центробежной концентрации на примере простой чаши, ну например с гладкими стенками, а за тем уже с вашими формами конуса. Это позволит понять преимущества нового аппарата.

Данила, 13.04.16 15:31:21 — vch

Физика такая же, как и для любой центрифуги:

- Величина центробежной силы зависит от скорости вращения и радиуса чаши (барабана, конуса и т.д.).

- Разделение частиц суспензии происходит по их плотности под действием центробежной силы (она преобладает над всеми остальными).

- Направление движения потока задается суммой векторов сил воздействующих на частицы.

.

Из этого следует:

- Частицы с большей плотностью концентрируются у стенки чаши, в то время как частицы с меньшей плотностью концентрируются в слое ближе к центру оси вращения чаши.

- Для того что бы частицы поднимались вверх, чашу делают коническую расширяющуюся к зоне разгрузки материала.

.

Остальное описано в статье выше.

.

Кроме того, если есть интерес к Falcon SB почитайте http://zolotodb.ru/news/11407

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Преимущество двухзонной чаши концентратора Falcon SB при высокой силе G»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 2":