Обогащение каменных материалов




Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




13.08.2020


13.08.2020


12.08.2020


12.08.2020


11.08.2020


10.08.2020


10.08.2020


09.08.2020


09.08.2020


09.08.2020





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Обогащение каменных материалов

Обогащение каменных материалов

30.07.2014


При применении местных разнопрочных каменных материалов для улучшения их качества организуют обогащение по прочности. Обогащением по прочности называется комплекс производственных операций, состоящих из механического отделения тех частиц, которые снижают прочность каменного материала, или разделение каменного материала на несколько сортов в зависимости от прочности.
Процессы разделения каменного материала по прочности могут совмещаться с процессами отделения загрязняющих примесей или другим видом улучшения, поэтому при организации производства следует учитывать комплексное улучшение свойств материала.
Способы обогащения каменных материалов по прочности разделяют в зависимости от стадии производства этих материалов на следующие основные виды.
1. Обогащение в процессе добычи горной массы селективной (послойная) разработкой месторождения, грохочением горной массы с целью удаления мелких, наиболее низкопрочных частиц при разработке горной массы,
2. Обогащение в процессе переработки горной массы избирательным дроблением и грохочением, гравитационными способами, специальными способами,
Область применения указанных способов приведена в табл. 9.
Обогащение каменных материалов
Обогащение каменных материалов

При выборе способа обогащения и проектировании этого процесса детально изучают материалы геологической разведки.
На основании этих данных выбирают вначале систему разработки, а затем технологическую схему переработки горной массы. Для получения продукции с требуемыми техническими показателями при наименьших затратах требуется обоснование способов обогащения каменных материалов на всех стадиях производства.
Опыт показывает, что наиболее целесообразным является комплексное обогащение, организуемое как в процессе добычи горной массы, так и в процессе ее переработки. Эффективность обогатительных процессов характеризуется следующими показателями.
Выход обогащенного продукта:
Обогащение каменных материалов

где Qоб — количество обогащенного продукта; Qис — количества исходного продукта.
Выход обогащенного продукта может быть также определен по формуле
Обогащение каменных материалов

где α — содержание кондиционного материала в исходном сырье, %, β — содержание кондиционного материала в обогащенном материале, %; Δ — содержание кондиционного материала в отходах, %.
Извлечение s равно отношению количества кондиционного материала в обогащенном материале к его количеству в исходном сырье
Обогащение каменных материалов

Степенью обогащения называют отношение содержания кондиционного материала в обогащенном материале к содержанию его в исходном сырье
Обогащение каменных материалов

Показатели выхода и извлечения кондиционного материала из сырья с учетом величины затрат на производство работ характеризуют эффективность выбранных способов обогащения и технологической схемы в целом.
Обогащение в процессе добычи горной массы

Обогащение каменных материалов в процессе разработки горной породы во многом определяет качество получаемых материалов. Анализ геологических материалов разведки позволяет выбрать участки с залеганием наиболее прочной горной породы слоями, позволяющими производить добычу горной массы с максимальным содержанием прочных разностей (рис. 3)
При неравномерном залегании горной породы и изменении степени ее выветрелости составляют план месторождения с указанием выхода кондиционного материала.
Обогащение каменных материалов

Согласно плану, месторождение разбивают на отдельные участки в зависимости от выхода кондиционного материала и пустых пород. По этим данным рассчитывают объемы материалов по классам прочности и их выход по всему месторождению. Выделяют отдельные слои, особенно слабых разностей и с загрязняющими примесями. На основании этих данных составляют систему разработки с учетом обогатительных мероприятий при добыче горной массы.
Для технико-экономического обоснования целесообразной технологии производства каменных материалов проводят технологическое опробование, которое состоит из отбора проб исходного сырья и испытания их на моделях-приборах обогатительных аппаратов. При этом отрабатывается оптимальный режим обогащения.
По условиям залегания исходной горной породы можно применять описанные ниже технологические способы обогащения по прочности в процессе добычи.
Селективная разработка горной породы ведется, когда она залегает ярко выраженными слоями большой мощности. Разработку ведут послойно, устанавливая высоту уступа (или полууступа) равной мощности слоя. Чтобы устранить смешение пород двух слоев на границе их залегания при взрыве, глубину скважин принимают меньше толщины разрабатываемого слоя. Окончательную глубину скважин устанавливают в зависимости от качества породы двух смежных слоев. При расположении слабого материала в верхних слоях делают небольшой недобур скважин, чтобы взрывом меньше затронуть более прочный материал. Способ бурения применяют в зависимости от мощности слоев. Для слоев большой мощности можно использовать колонково-ударное бурение; при бурении слоев небольшой мощности широко применяют шпуровое бурение. При большой трещиноватости горной породы рыхление выгодно производить тракторными рыхлителями.
Селективная разработка возможна при толщине слоев не менее 1 м. Разработку обычно производят автомобильными погрузчиками совместно с бульдозером.
Наиболее сложные условия обогащения возникают при залегании низкопрочной горной породы и загрязняющих примесей в виде линз разной величины и тонких чередующихся слоев. От размеров этих линз и слоев и их расположения зависит эффективность разделения в забое и выбор средств механизации. В этом случае разработку ведут с таким расчетом, чтобы линзы остались нетронутыми, после чего их разрабатывают экскаваторами или погрузчиками и направляют в отвал.
Грохочение горной массы используют в случаях многократного чередования в полезной толще слоев небольшой мощности. Сущность этого способа сводится к тому, что в процессе взрывных работ степень измельчения горной породы оказывается обратно пропорциональной ее прочности. Поэтому слабые разности и грунтовые загрязняющие примеси в основном будут сконцентрированы в мелких фракциях горной массы.
Для обогащения горной массы следует отделить от нее мелкие фракции. Остальная часть горной массы направляется на переработку. Как правило, эту операцию производят у дробильно-сортировочных установок. Горную массу подают в приемный бункер на колосниковую решетку, где отделяется негабаритный камень, остальная часть поступает на второе сито, где разделяется на два потока из крупных и мелких частиц. Первый поток, состоящий в основном из чистых крупных частиц, направляют на дальнейшую переработку, а второй из мелких слабых разностей, загрязненных грунтовыми и другими примесями, направляют в отвал или (что предпочтительнее к должно всячески рекомендоваться) — на обогащение с дальнейшим использованием для менее ответственных сооружений.
При сильно загрязненной мелкой части горной массы ее обогащение целесообразнее производить в карьере, что позволяет сократить объем транспортных перевозок из карьера на дробильно-сортировочную установку. Для этого метода используют передвижные грохоты, которые устанавливают около забоя. Впоследствии остающиеся на месте загрязненные в основном грунтовые примеси могут использоваться для рекультивации земель, на которых размещен карьер.
Обогащение в процессе производства каменных материалов

Наиболее широко в качестве способа обогащения применяют избирательное дробление, которое основано на различной степени измельчения прочных и слабых разностей горных пород. В процессе дробления слабые разности породы разрушаются быстрее и образуют более мелкие частицы, чем прочные. Разделяя после дробления материал, получают два продукта: первый, состоящий из крупных и прочных фракций, и второй — мелкий, содержащий в основном слабые разности. Крупный материал будет обогащен и его далее подвергают необходимой переработке, а мелкий направляют в отвал или по возможности используют для других целей.
Обогащение избирательным дроблением может производиться путем одной, двух и более стадий дробления с отбором мелких фракций после каждой стадии.
Технологическая схема (рис. 4) обогащения избирательным дроблением состоит в том, что горная масса поступает в бункер 1, где на колосниковой решетке 2 отделяют крупный камень, который поступает для плинтовки. Остальная масса поступает на грохот 3, где разделяется на два класса по крупности. Мелкая часть, содержащая большое количество слабых разностей и загрязняющих примесей, направляется в отвал. Крупная часть горной массы поступает в дробилку первичного дробления 4, где дробится и затем направляется на грохот 5, где происходит разделение на три класса. Крупная фракция, содержащая наибольшее количество прочных разностей, направляется в дробилку вторичного дробления 6. Средние фракции, состоящие из зерен средней прочности с повышенным содержанием слабых разностей, направляют на склад для соответствующего использования. Мелкую часть отвозят в отвал.
Обогащение каменных материалов

После вторичного дробления материал на грохоте 7 классифицируют на товарные фракции и направляют в отвал. Этот способ наиболее эффективен, когда имеется большая разность в прочностных показателях разделяемых материалов. Хорошие результаты можно получить при обогащении камня с выветрелой и слабой «рубашкой». В целях наиболее комплексного использования продуктов дробления этот способ обогащения желательно применять в сочетании с другими, чтобы, обеспечить наиболее полное выделение прочных разностей. При этом необходимо учитывать, что наибольшая эффективность достигается после первых двух стадий дробления.
В качестве дробильных машин могут быть использованы все типы дробилок. Наиболее эффективны дробилки ударного действия (роторные дробилки). Исследованиями ВНИИЖелезобетона (Р. А. Родин и др.) установлено, что роторные дробилки Выксунского завода обладают более высокой избирательностью дробления, чем конусные дробилки.
Наблюдалось, что в фракции 0—10 мм содержание зерен слабых разностей составляло от 43 до 100%.
В Чехии для избирательного дробления применяют эффективные роторные дробилки с отражательными плитами. Имеются специальные дробилки для избирательного дробления. В частности, находят применение барабанные дробилки.
Грохочение как способ обогащения по прочности, применимо для рыхлых горных пород (валунно-гравийных материалов, дресвы). Обязательным условием его применения является наличие в мелких фракциях основного количества слабых разностей и значительного содержания прочных разностей в крупных фракциях. В ряде случаев отгрохотка из валунно-гравийного материала мелких фракций дает возможность получить прочные разности. Однако грохочение не может обеспечить полного выделения из горной массы прочных разностей и должно применяться в сочетании с другими более эффективными методами обогащения. Грохочение применяют в качестве предварительного этапа улучшения качества каменного материала.
Гравитационные методы обогащения каменных материалов основаны на том, что зерна каменного материала с различной объемной массой (а значит и с различной прочностью) имеют различную скорость падения в определенной среде (тяжелые жидкости, суспензии и др.). Скорость падения зерен материала зависит от их объемной массы, объема, формы, а также от свойств среды, в которой падают зерна. Зерна материала в соответствующей среде расслаиваются по их объемным массам: легкие зерна всплывают, образуя «всплыв», тяжелые зерна тонут, образуя «осадок». Основным условием применения этого метода является наличие довольно четкой зависимости объемной массы от прочности.
Исследованиями ВНИИЖелезобетона и другими организациями установлена определенная зависимость между прочностью и объемной массой для карбонатных пород: чем меньше объемная масса, тем слабее порода. На характер этой зависимости влияют текстурно-структурные свойства породы. Поэтому такую зависимость устанавливают для каждого месторождения.
Для повышения точности разделения гравитационными методами каменный материал разделяют на стандартные фракции к каждую из них обогащают отдельно. В ряде случаев смешивают две фракции.
Широко применяют обогащение в тяжелых средах и методом отсадки.
Обогащение в тяжелых средах применяют в промышленном масштабе главным образом при улучшении гравийных материалов. Для обогащения используют жидкость, плотность которой является промежуточной (граничной) между объемными массами разделяемых разностей. Если поместить исходный материал в эту жидкость, то зерна более легкого материала (слабые) всплывут на поверхность, а более тяжелого (прочные) опустятся на дно.
В качестве среды для обогащения применяют суспензии, состоящие из порошкообразного вещества — утяжелителя и воды. Для получения утяжелителя используют тонкоизмельченный порошок магнетита и ферросилиция или их смеси (60—75% магнетита и 25—40% ферросилиция). Свойства утяжелителей приведены в табл. 10.
Обогащение каменных материалов

Плотность утяжелителя должна быть вдвое больше плотности-приготавливаемой суспензии. Например, для получения суспензии с плотностью до 2,4 г/см3 в качестве утяжелителя используют магнетит; для суспензии с плотностью более 2,4 г/см3 применяют смесь ферросилиция и магнетита. Суспензию с плотностью более 2,8 г/см3 составляют только из порошка ферросилиция. Для вторичного использования утяжелителя проводят регенерацию отработанной суспензии. Обогащение каменного материала производят в сепараторах конусного или барабанного типа.
Конусы-сепараторы изготовляют различных размеров — от 2 до б м в диаметре. Такой сепаратор представляет собой металлический конус, внутри которого медленно движутся лопасти, не дающие суспензии расслаиваться. Лопасти укреплены на вращающейся трубе. По трубе в конус поступает суспензия. Для создания одинаковой плотности суспензии в трубе имеются отверстия, которые при надобности открывают и закрывают. Внутри этой трубы имеется вторая (эрлифтная), в которую снизу через сопло подводится воздух под давлением 2—3 кгс/см2 Осевший материал поднимается к грохоту эрлифтом. Всплывший материал удаляют вместе с суспензией, сливающейся через борт конуса. Оба материала поступают на грохот, где основная часть суспензии сливается и возвращается в конус. Производительность конусных сепараторов определяют по формуле
Обогащение каменных материалов

где D — диаметр конуса, м; K — коэффициент, равный 200, если выход тяжелой фракции составляет более 50%, и 350, если он более 70—80%; d — размер максимального куска в питании, м; γ — плотность суспензии, т/м3.
Производительность барабанных сепараторов рассчитывают по формуле
Обогащение каменных материалов

где S — выход потока легкой фракции, доли единицы; D — диаметр сепаратора, м; h — высота потока слива суспензии; h= (2—3)d, мм (d — максимальный размер обогащаемого материала),. v — скорость потока суспензии в сепараторе, м/с; γ — объемная масса обогащаемого щебня, т/м3
Технологическая схема обогащения в тяжелых средах состоит из следующих основных операций: подготовка материала к обогащению; приготовление суспензии; разделение материала в суспензионном сепараторе; отделение от материала суспензии; регенерация суспензии; приготовление утяжелителя. В подготовку материала к обогащению входит его промывка и классификация по крупности.
При обогащении должна быть обеспечена равномерная и непрерывная подача материала в сепараторы в необходимом количестве. Продукты обогащения при разгрузке сепаратора выходят с частью суспензии, поэтому после разделения производится отделение суспензии на грохотах. Основная часть суспензии возвращается в сепаратор. Для отделения остальной части суспензии материал на грохотах промывают с помощью брызгал. Грохоты разделяют на две половины по длине: в первой части отделяют суспензию за счет вибрации и направляют ее обратно в сепаратор; на другой части производят промывку материала. Эту часть суспензии, разжиженной водой, подвергают регенерации, заключающейся в извлечении утяжелителя путем магнитной сепарации, гидравлической классификации или флотации. Наиболее эффектна магнитная сепарация (для утяжелителей, обладающих магнитными свойствами).
Расход воды на обогащение в тяжелых средах составляет (без промывки исходного материала) примерно 1 м3 на 1 т обогащаемого материала.
Потери утяжелителя составляют в среднем 300—600 г на 1 т обогащаемого материала.
Институт «Проектгидромеханизация» разработал установки для обогащения в тяжелых средах со следующими технико-экономическими показателями:
Обогащение каменных материалов

Технологический процесс этой установки (рис. 5) следующий: ленточный конвейер 5 подает щебень в приемный бункер 4, из которого материал поступает в барабанные сепараторы 7 с внутренней спиралью. Здесь обогащаемая масса разделяется на два продукта: осадок — прочный щебень и всплыв — слабый. В сепаратор со стороны, противоположной загрузке материала, поступает суспензия из магнетита. Из барабанных сепараторов осадок и всплыв направляют по течкам на грохот 8, который оборудован брызгалами.
После промывки от суспензии и обезвоживания всплывшие и потонувшие фракции подают элеваторами 6 в соответствующие отсеки погрузочных бункеров. Продукты обогащения грузят через секторные затворы 9.
Обогащение каменных материалов

Суспензию приготовляют следующим образом: из бункера 10 утяжелитель подают элеватором в дозировочный бункер 11, а из него — в мешалку рабочей суспензии 1, в которую подают одновременно воду. Готовую суспензию, прошедшую через авторегулятор плотности, перекачивают насосом в барабанный сепаратор. Отсюда она вместе с продуктами обогащения попадает на грохоты. При прохождении через первую половину грохота отбирают рабочую суспензию, поступающую обратно в мешалку. Из рабочей суспензии через каждые 15—20 мин берут пробы для определения объемной массы. На второй половине грохота, где установлены брызгала для отмыва щебня или гравия от утяжелителя, отделяют разбавленную суспензию, которую направляют на регенерацию. Разбавленную суспензию собирают в зумпф, откуда насосом и перекачивают в первую сгустительную воронку 2. Далее, пройдя намагничивающий аппарат, суспензия поступает в электромагнитный ленточный сепаратор 3, предназначенный для очистки ее от посторонних примесей. Очищенная масса сгущается во второй воронке. Сгущенная и очищенная суспензия, пропущенная через магнитный сепаратор и регулятор плотности, направляется в воронку рабочей суспензии и возвращается в процесс.
Отсадка состоит в разделении неоднородного по объемной массе щебня или гравия в попеременно восходящей и нисходящей струях воды. Этот процесс в отдельных случаях может совмещать в себе промывку с отбором песчаных фракций.
Сущность отсадки сводится к тому, что на зерна каменных материалов, находящихся на сите отсадочной машины, действуют восходящие и нисходящие попеременно чередующиеся потоки воды, скорость которых возрастает от нуля до максимума и затем вновь уменьшается до нуля. Под воздействием этих потоков материал на сите разделяется по величине объемной массы зерен. Зерна с большой объемной массой оседают, а более легкие поднимаются и уходят со сплывом.
Отсадочные машины могут быть с подвижным и неподвижным решетами (ситами). Первый тип применяют, когда материал содержит размягчаемые примеси, которые могут забивать отверстия машин с неподвижным решетом. Отечественная промышленность выпускает отсадочные машины с подвижным решетом.
Специальные методы обогащения включают методы, основанные ка использовании других свойств обогащаемых материалов. К этой группе относится метод, основанный на наличии определенной зависимости между упругими свойствами и прочностью частиц каменных материалов. С учетом этой зависимости сконструированы специальные обогатительные машины — механические классификаторы.
Принцип работы этих машин основан на сбрасывании зерен каменного материала с определенной высоты на упругую отражающую поверхность. При ударе зерна приобретают скорость и направление движения, определяемые двумя векторами: вектором отражения при ударе и вектором, возникающим под действием сил трения и сцепления между зернами каменного материала и отражающей поверхностью.
Вектор, характеризующий отражение при ударе, зависит от прочности материала. Чем выше прочность материала, тем больше его упругость и тем больше значение этого вектора. Второй вектор в результате взаимодействия сил трения и сцепления имеет обратную зависимость, чем больше прочность, тем меньше значение этого вектора. Величина и направление скорости отражения зерен каменного материала от упругой поверхности определяются равнодействующей указанных выше векторов.
Механические классификаторы применяют двух видов барабанные (или сферические) и плитные (или плоские). Барабанные классификаторы применяются в России, а плитные распространены в США. Принцип работы классификатора барабанного типа (рис. 6) следующий: каменный материал по вибролотку ссыпается слоем толщиной в одну щебенку на поверхность барабана, вращающегося по часовой стрелке, Ввиду различия по величине и по направлению равнодействующих векторов скоростей отражения различные по упругости зерна будут падать в разные стороны: более упругие — влево, менее упругие — вправо. Центральный угол барабана, образованный осью 1—1 и линией 0—К, называют углом настройки а. Этот угол подбирают так, чтобы происходило максимальное отделение прочных зерен в левую сторону барабана, а слабых — в правую. При соприкосновении с поверхностью вращающегося барабана зерна отбрасываются с большей силой, поэтому высота их сбрасывания может быть небольшой — до 60 см. Частота вращения должна быть постоянной и равняться 200—250 об/мин.
Обогащение каменных материалов

При разделении материала на классификаторах плитного типа (рис. 6, б) все зерна подают на плиту и отскакивают от нее. При этом более прочные зерна, обладающие большей упругостью, отскакивают на большее расстояние, а слабые — на меньшее. Классификатор плитного типа регулируют изменением угла а, образованного горизонтальной плоскостью и плоскостью поверхности плиты. Для отражения зерен необходимую высоту их падения на плиту увеличивают до 4 м.
На точность разделения по прочности каменного материала механическими классификаторами влияют и влажность, и температура разделяемого материала, его крупность, загрязненность, форма зерен.
Увлажнение каменного материала и образование пленки воды на поверхности барабана нарушает трение и сцепление зерен, падающих на барабан, поэтому в период дождей работу классификаторов рекомендуется прекращать. При обогащении замороженного увлажненного материала с большим содержанием низкопрочных пористых разностей точность классификации уменьшается, так как вода, находящаяся в порах и на поверхности зерен каменного материала, при замерзании увеличивает его упругость, что приводит к смешению низкопрочных зерен с прочными.
Зерновой состав каменного материала влияет на точность разделения его по прочности. Максимальный размер щебня или гравия, обогащаемого на барабанных классификаторах с диаметром до 1 м, должен быть не более 50 мм. Минимальный размер зерен обогащаемого материала принимают не менее 5 мм, так как при вращении барабана вокруг него возникает завихрение воздуха, что нарушает точность разделения зерен размером менее 5 мм.
Загрязненность каменных материалов (особенно пленкой глинистых примесей) также нарушает точность их классификации.
Однако, как показал опыт ряда предприятий, где применялись эти аппараты, одновременно с обогащением по прочности происходит отделение комовой глины. Например, при обогащении калужского щебня на барабанных классификаторах одновременно с отделением слабых разностей отделяется комовая глина и пылеватоглинистые примеси. В результате удалось снизить эти примеси с 10,3 до 1,3%. При увлажнении в летних условиях глина в кусках вся попадает в отходы. В зимних условиях, когда куски глины замерзают, они могут частично попадать в обогащенный продукт.
Пыль всегда попадает в отходы, кроме частиц, находящихся на поверхности зерен.
Зерна кубовидной формы разделяются по прочности лучше, чем плоские и игольчатые.
В настоящее время в России при меняют двухбарабанные классификаторы, проект которых разработан КБ Главстроймеханизации Минтрансстроя России. Они имеют производительность 20 м3/ч и предназначены для двойной классификации (рис. 7).
Обогащение каменных материалов

С помощью этих классификаторов можно отделять слабые разности и разделять обогащенный материал на два или на три сорта по прочности.
Механический классификатор представляет собой металлический каркас, состоящий из трех секций и основания. Каркас обшит съемными стальными листами. Внутри каркаса установлены два барабана 2, три конвейера 1, питающий бункер 5 и лотки 4. Все три секции каркаса устанавливают друг над другом и скрепляют болтами. Максимальный угол наклона лотков 35°. На каждом лотке установлен электровибратор 3, устраняющий задержку материала.
Материал с лотков поступает в направляющую (подвижную) воронку 6, расположенную под верхним разделительным барабаном; положение ее регулируют в зависимости от требуемых показателей разделения материала по прочности. Направляющую воронку перемещают двумя винтами 8, наблюдая по шкале 7 настройку. Прочные зерна материала после отражения от барабана попадают в неподвижный лоток. Слабые зерна направляются в противоположную сторону и ссыпаются на один из лоточных конвейеров, расположенных ниже барабанов. Из неподвижного лотка прочные зерна попадают в направляющую воронку и затем на нижний разделительный барабан. На втором барабане снова происходит разделение материала по прочности. Прочные зерна попадают на ленточный конвейер по одну сторону разделительного барабана, а слабые — на ленточный конвейер по другую сторону.
В Союздорнии разработана конструкция комбинированного классификатора. Он отличается тем, что под каждым разделительным барабаном устанавливается отражательная плита, имеющая вогнутую рабочую поверхность, обращенную к барабану (рис. 8).
Обогащение каменных материалов

Прочные зерна отражаются влево, против вращения барабана, а слабые — вправо. Часть прочных зерен отражается вместе со слабыми, но их траектория имеет более крутой угол, чем слабых. Для того, чтобы эти прочные зерна не смешивались со слабыми, установлена отражательная плита, о которую они ударяются и отлетают влево вместе с остальными прочными зернами. Кривизна вогнутой поверхности отражательной плиты и ее положение относительно разделительного барабана зависят от высоты падения зерен на поверхность барабана, от радиуса барабана и крупности зерен обогащаемого материала. Ширина экрана равна примерно 300—400 мм, радиус кривизны равен двум диаметрам барабана, расстояние от оси воронки и экрана: минимальное — 200 мм, максимальное — 400 мм.
Организация обогащения. Выбор метода обогащения во многом определяется качеством сырья, поступающего на переработку. При незначительном содержании низкопрочных разностей можно улучшить материал избирательным дроблением или пропуском через механические классификаторы.
При использовании отходов обогащение целесообразно производить избирательным дроблением, а в тех случаях, когда нельзя использовать слабые разности, рационально применение механических классификаторов.
Если имеется незначительная разница в величинах объемных масс, гравийные материалы рациональнее обогащать методом отсадки,
В случаях неоднородного сырья, когда возникает необходимость не только отделять слабые зерна, но разделять каменные материалы на классы прочности, проектируется более сложная схема обогащения.
На выбор метода и условий организации обогащения существенно влияют климатические условия, продолжительность сезона работы карьера. При проектировании организации производства каменных материалов часто целесообразно предусматривать комплексное применение ряда методов, обеспечивающих эффективное обогащение этих материалов по прочности при наименьших затратах.
Расчеты показывают, что в условиях притрассовых карьеров многостадийное дробление неэффективно. B этом случае выгоднее применять не более двух стадий дробления. Если на прочных разностях имеются слои слабо выветрелого материала, может быть оправдано применение избирательного дробления;
Обогащение на механических классификаторах и отсадочных, машинах в сепараторах тяжелых сред включают на конечных стадиях производства перед окончательной классификацией по крупности или после этой операции.
Организация обогащения массивных горных пород может осуществляться по двум основным схемам: при разделении материала во время добычи в забое или без разделения.
По технологической схеме без разделения горной массы в карьере производство каменных материалов организуют следующим образом. Горную массу направляют вначале на грубое грохочение. Подрешетный продукт направляют в отвал или на обогащение в зависимости от степени загрязнения и содержания слабых разностей. Если эта часть обогащается, то получаемый продукт направляют в соответствующий сорт каменного материала. Надрешетный продукт направляют в дробилку первой стадии дробления, где он измельчается и направляется на вибрационный грохот, который разделяет материал на две фракции. Мелкая фракция (подрешетная) направляется на обогащение для получения щебня II сорта и III сорта по прочности. Крупная фракция (надрешетная) вновь подвергается дроблению и грохочению, а при необходимости обогащению на классификаторах или других обогатительных аппаратах. При устройстве щебеночных оснований необходим в большом количестве каменный материал размером 40—70 мм. Для получения такого щебня после первой стадии дробления щебень сортируют с выделением материала указанной фракции. Учитывая пониженные требования на указанный щебень и избирательность дробления его обычно не обогащают. В остальном схема переработки горной массы не отличается от рассмотренной выше.
Обогащение рыхлых горных пород отличается от обогащения материалов из массивных пород. Для получения материала требуемой прочности в ряде случаев достаточна сортировка по крупности с последующим обогащением каждой фракции путем выделения слабых разновидностей.
Для верхних слоев дорожной одежды необходим дробленый прочный материал с шероховатой поверхностью, поэтому возникает необходимость дробления крупных зерен валунно-гравийного материала, отделения песка.
При этом принимают следующую технологическую схему (рис. 9). Горную массу подают в бункер 1 с колосниковой решеткой, где отделяют крупные валуны, которые поступают на плинтовку или крупное дробление в дробилку Подрешетный продукт конвейеров 2 направляют на вибрационный грохот для отделения песка. Гравий поступает на обогатительный аппарат, например механический классификатор, где отделяются низкопрочные разности, поступающие в отвал.
Обогащенный гравий контейнером направляют на вибрационный грохот, подрешетный продукт которого поступает на склад. Крупный материал с этого грохота поступает на измельчение в дробилку, откуда конвейером 2 подается на вибрационный грохот, на котором отделяют песок (0—5 мм) и крупные зерна. Песок отправляют в отходы или на дальнейшее улучшение (обеспыливание) для использования в строительстве дорог. Крупные зерна направляют на классификатор 3 или другой обогатительный аппарат, разделяющий материал на три класса прочности. Такая схема наиболее рациональна при заготовке каменных материалов для строительства двухполосных бетонных и асфальтобетонных дорожных покрытий.
Обогащение каменных материалов