Обогащение в потоке воды на наклонной плоскости (часть 1)

Минеральные частицы, транспортируемые потоком воды по наклонной плоскости, имеют сложную траекторию движения. Они скользят и перекатываются по наклонной плоскости, подхватываются вихревыми потоками и перемещаются вместе с водным потоком, затем опускаются вниз и т. д.
На минеральную частицу массой т, которая находится в потоке воды, текущей по наклонной плоскости, действуют следующие силы.
Сила тяжести частицы в воде Gо, направленная вертикально вниз,

где g — ускорение свободного падения.
Динамическое давление струи воды Рv в направлении движения частицы

Сила динамического воздействия вертикальной составляющей скорости Рu, возникающей при турбулентных режимах и направленной вверх,

Сила трения Рт, направленная в сторону, противоположную движению частицы.

Решая дифференциальное уравнение движения частицы с учетом всех действующих на нее сил, получим

При малых углах а можно принять sinα = 0, cosα = 1 и, если пренебречь Ucр, значение которой весьма мало, то

Отсюда также следует, что скорость продольного перемещения частицы ν тем больше, чем меньше νo, т. е. чем меньше размер и плотность зерна. Таким образом, мелкие и легкие зерна будут перемещаться водной струей по наклонной плоскости с большей скоростью, чем крупные и тяжелые.
Разделение частиц в потоках жидкости малой толщины осуществляют на концентрационных столах, шлюзах, в желобах и винтовых сепараторах. Наибольшее распространение имеет обогащение полезных ископаемых на концентрационных столах.
Концентрация на столе — процесс разделения минеральных частиц на основе различий в их плотности и крупности в тонком слое воды, текущей по наклонной плоскости.
Концентрационный стол (рис. 12.10, а) представляет собой плоскую поверхность трапециевидной формы — деку с узкими рифлями. Деки изготавливают из дерева или алюминия и покрывают линолеумом (полиуретаном) или другими материалами. Деку устанавливают под углом 1-10° в поперечном направлении, и под действием привода она совершает возвратнопоступательное движение в продольном направлении.

В поперечном направлении по всей площади деки идет тонкий поток воды.
Питание в виде пульпы подают в верхний угол стола через загрузочный лоток.

---