Обогащение в тяжелых средах при переработке отходов и мусора

Обогащение в тяжелых средах заключается в разделении материалов по плотности в гравитационном или центробежном поле в суспензии или жидкости, плотность которой является промежуточной между плотностями разделяемых частиц.

Тяжелые суспензии представляют собой взвешенные в воде тонкодисперсные частицы тяжелых минералов или сплавов-утяжелителей, в качестве которых используют ферросилиций, пирит, пирротин, магнетитовый и гематитовый концентраты и другие материалы крупностью до 0,16 мм. Максимально возможная плотность суспензии 3500-3800 кг/м³.

В качестве тяжелых жидкостей используют растворы хлоридов кальция и цинка (плотность соответственно 1654 и 2070 кг/м³), тетрахлорид углерода (плотность 1600 кг/м³), тетра-бромэтан (2810 кг/м³), раствор иодида калия (3196 кг/м³) и другие соединения.

Для поддержания устойчивости суспензии в нее добавляют глину (до 3 % от массы утяжелителя) или применяют смесь порошков утяжелителей различной плотности.

Наиболее распространенными аппаратами обогащения в тяжелых средах являются барабанные, конусные, колесные и гидроциклонные сепараторы.

Производительность барабанного и колесного сепараторов определяют по всплывающему легкому продукту. Производительность конусного и гидроциклонного сепараторов рассчитывают по питанию.

На рис. 27 показан колесный тяжелосредный сепаратор СК-12.

1 -ванна; 2 -элеваторное колесо; 3 -перфорированные черпаки; 4 – скребковый механизм; I -уровень суспензии; II - загрузка; III - концентрат; IV - суспензия; V - слив суспензии

Разделяемая смесь поступает по загрузочному лотку в ванну, состоящую из двух соединенных в нижней части отделений. В одном из отделений размещено элеваторное колесо для выгрузки суспензии вместе с потонувшей, более тяжелой фракцией. Легкая фракция выгружается одновременно с тяжелой, но в верхней части ванны. Их перемешивание в зоне выгрузки предотвращается разделительной перегородкой.

Другим видом оборудования для разделения смешанных отходов способом тяжелосредной сепарации является сепаратор СБС-5, разработанный специально для технологических линий по переработке алюминиевого лома. Он предназначен для разделения смешанных отходов на фракции с высоким содержанием магния (плотность < 2650 кг/м³), с высоким содержанием цинка (плотность >2850 кг/м³) и меднокремниевые алюминиевые сплавы промежуточной плотности. Техническая характеристика сепаратора СБС-5 приведена ниже:

Суспензия подается в сепаратор вместе с исходным питанием по загрузочному желобу. Всплывший в обогатительной ванне барабана продукт транспортируется вдоль барабана потоком суспензии и затем выгружается вместе с ней из сепаратора через подвижный разгрузочный порог.

Потонувший продукт опускается на дно барабана и при его вращении извлекается из суспензии лопатками, расположенными на внутренней поверхности цилиндра барабана, а затем поступает в желоб выгрузки.