O equipamento de beneficiamento por gravidade é um dispositivo chave usado na indústria de mineração para separar partículas minerais com base em suas diferenças de densidade. O princípio de funcionamento central pode ser resumido da seguinte forma: em um meio móvel (como água, ar ou suspensão pesada), os efeitos abrangentes da gravidade, força centrífuga, dinâmica de fluidos e força mecânica são usados para gerar diferentes velocidades e trajetórias de partículas minerais com diferentes densidades, alcançando assim o processo de "afrouxamento da separação de camadas".
A seguir está uma análise detalhada do princípio de funcionamento do dispositivo de resseleção:
1. Princípios Básicos Fundamentais
O processo-de reeleição é essencialmente um processo contínuo de três estágios: "afrouxamento da separação das camadas":
Solto: O grupo de partículas minerais muda de um estado compactado para um estado suspenso solto sob a flutuabilidade, força de impacto ou vibração mecânica gerada pelo fluido (geralmente água). Este é um pré-requisito para a estratificação.
Estratificação: No estado solto, devido às diferentes densidades de partículas minerais, a gravidade (ou força centrífuga) e a resistência ao fluido experimentadas são diferentes.
Partículas minerais de alta densidade (como ouro e cassiterita) assentam rapidamente e tendem para a borda inferior ou interna do equipamento.
Partículas minerais de baixa densidade (como quartzo e ganga) assentam lentamente e tendem para a borda superior ou externa do equipamento.
Separação: As partículas de minério estratificadas são descarregadas separadamente através de estruturas específicas de equipamentos (como portos de descarga, tanques de recebimento de minério) ou descarga de fluxo de água, resultando em concentrado, minério intermediário e rejeitos.
2. Análise de força
Durante o processo de re-eleição, as partículas minerais são submetidas principalmente à ação combinada das seguintes forças:
Gravidade (G): Faz com que as partículas minerais se acomodem para baixo e, quanto maior a densidade, mais significativo é o efeito da gravidade.
Flutuabilidade e resistência do fluido: a força ascendente exercida pelo meio (água ou ar) sobre as partículas minerais e a força que impede o seu movimento.
Força centrífuga: em equipamentos rotativos, como máquinas de beneficiamento centrífugas e chutes espirais, a força centrífuga pode ser dezenas ou até centenas de vezes maior que a gravidade, aumentando significativamente o efeito de separação de minerais-de granulação fina.
Força mecânica: A vibração, agitação ou força de empurrão aplicada pelo equipamento (como o pulso de um gabarito ou o movimento alternativo de um agitador), usada para manter a frouxidão do leito e promover o movimento lateral das partículas minerais.
3. Dispositivos comuns de resseleção e seus métodos de trabalho específicos
Diferentes tipos de dispositivos de resseleção alcançam o princípio acima através de diferentes mecanismos:
mesa
Nome do equipamento, princípio de funcionamento, características, cenários aplicáveis
A máquina Jig usa fluxo de água pulsado periódico para soltar a camada do leito. Quando o fluxo de água aumenta, as partículas minerais ficam suspensas e, quando cai, são dispostas em camadas de acordo com a densidade. Os minerais pesados passam pela peneira e caem na câmara de concentrado inferior, enquanto os minerais leves são descarregados com o fluxo de água. Adequado para processamento de minérios de granulação grossa e média, como tungstênio, estanho, ouro e carvão, com grande capacidade de processamento.
As mesas vibratórias dependem do movimento alternativo assimétrico da superfície do leito e do fluxo lateral de água para lavagem. As partículas minerais se movem ao longo de diferentes trajetórias dentro das ranhuras listradas na superfície do leito devido aos efeitos da gravidade, do fluxo de água e da inércia, formando zonas em formato de leque.{1}}. A precisão da classificação é extremamente alta, especialmente adequada para a seleção de minerais-de granulação fina, como ouro-de granulação fina e minério de estanho e tungstênio.
A pasta da calha espiral se move para baixo em um movimento giratório ao longo da ranhura espiral, gerando força centrífuga. Os minerais pesados tendem para a borda interna da calha, enquanto os minerais leves tendem para a borda externa, separados pela interceptação da calha. Estrutura simples, sem consumo de energia, adequada para processamento de minerais-de granulação fina (como minério de ferro e areia costeira).
Rampa Espiral
O concentrador centrífugo utiliza o poderoso campo de força centrífuga gerado pela rotação em alta-velocidade (até dezenas de vezes a gravidade) para melhorar a sedimentação e a recuperação de minerais pesados-de granulação fina. Especialmente usado para reciclar minerais de granulação fina-e difíceis de selecionar (como ouro-de granulação fina e cassiterita).
Concentrador Centrífugo
O ciclone médio pesado usa uma suspensão pesada com uma densidade entre minerais leves e pesados como meio. Num campo centrífugo, os minerais leves flutuam e transbordam, enquanto os minerais pesados afundam e são descarregados. Alta precisão de classificação, comumente usada para preparação de carvão e classificação de minério difícil de selecionar.
4. Vantagens e limitações do método-de reeleição
Vantagem:
Baixo custo: normalmente são necessários apenas água e uma pequena quantidade de energia elétrica, sem a necessidade de agentes químicos caros.
Proteção Ambiental: Rejeitos não poluentes e fáceis de manusear.
Fácil de operar: A estrutura do dispositivo é relativamente simples e fácil de manter.
Limitações:
Requisito de diferença de densidade: Somente quando a diferença de densidade entre minerais úteis e ganga é significativa (geralmente necessária)
Δρ>0,5g/cm3), O efeito de classificação é o melhor.
Limitação de tamanho de partícula: A reseleção tradicional tem uma taxa de recuperação mais baixa para materiais extremamente finos (<0.04mm) minerals (requiring centrifugal equipment).
Dissociação de monômeros: O minério deve passar por britagem e moagem para obter a dissociação de monômeros de minerais úteis para uma classificação eficaz.
Em resumo, o equipamento de re-eleição utiliza habilmente a propriedade física da "diferença de densidade", combinando o fluxo de água e a força mecânica para fazer "os pesados afundarem e os leves flutuarem", conseguindo assim o enriquecimento dos recursos minerais.
