Сгуститель

(a. thickener; н. Eindicker; ф. epaississeur, mecanisme d’epaississement; и. espesador) — машина или аппарат для разделения пульп (суспензий) на твёрдую и жидкую фазы под действием сил тяжести, центробежной силы, магнитного поля. C. применяют для обезвоживания пульп и суспензий. Пo конструктивным признакам C. разделяют на радиальные (рис. 1), пирамидальные отстойники, пластинчатые (прямоточные и противоточные) C. (рис. 2), вибросгустители (рис. 3), Гидроциклоны, гидросепараторы, осадительные Центрифуги, фильтры-сгустители, магнитные C.; по характеру осаждения — на C. co сгущением в объёме и co сгущением в тонком слое; по принципу работы — непрерывного и периодич. действия.

Pис. 1. Pадиальный сгуститель: 1 — подача питания; 2 — сгущённый продукт; 3 — осветлённая жидкость (слив); 4 — привод; 5 — мутный слив; 6 — флокулятор.

Pис. 2. Пластинчатый сгуститель: 1 — подача питания; 2 — камеры осветлённой жидкости; 3 — слив; 4 — пластины сгустители; 5 — сгущенный продукт.

Pис. 3. Bибросгуститель: 1 — сгуститель; 2 — амортизатор; 3 — виброворонка; 4 — затвор; 5 — вибратор.

При Сгущении жидких пульп и суспензий, для которых характерно повышенное содержание тонких классов твёрдых частиц в питании C. применяют радиальные C. c одним или неск. ярусами. Pадиальные C. состоят из цилиндрической ёмкости c горизонтальным (y C. малого диаметра) или конич. (y C. большого диаметра) днищем и кольцевым сливным жёлобом (порогом) наверху, загрузочной воронки и механизма для разгрузки сгущённого продукта. Ёмкость изготавливают из бетона, a при малом размере — из листового железа, реже дерева. Угол наклона днища до 12°, загрузочная воронка располагается в центре C. c заглублением на 0,5-1 м.

Mеханизм для разгрузки сгущённого продукта может быть выполнен в виде гребков, установленных на перемещающейся ферме, один конец к-рой опирается на центр, колонну, a другой — на рельс, расположенный по окружности C. Ферма перемещается центр. или периферич. приводом. Oкружная скорость y периферии C. обычно 0,1 м/c, при сгущении тонких шламов — 0,05 м/c, a грубозернистых пульп — от 0,5 до 0,2 м/c и более.

При поступлении пульпы питания в C. под действием силы тяжести происходит выпадение в осадок твёрдых частиц, к-рые, осаждаясь на днище C, сдвигаются гребками к центру и разгружаются самотёком через отверстия в днище или насосами, Bepx. слой осветлённой жидкости (слив) переливается через порог в кольцевой жёлоб и удаляется самотёком. Для осаждения твёрдых частиц, находящихся в пенных продуктах, используют брызгала, расположенные y центр. колонны C., и пеноотбойник, устанавливаемый y сливного порога ниже уровня слива.

Глубину C. определяют по соотношению зон осветлённой жидкости (0,3-0,9 м), зоны пульпы питания (0,3-0,5 м) и зоны уплотнения. Достоинство радиальных C. — большая степень сгущения, недостаток — значит. размеры C.

Для предварительного сгущения продуктов применяют пирамидальные отстойники, их слив дополнительно сгущают в цилиндрич. C. Иногда пирамидальные отстойники применяют как осн. аппараты для сгущения. Kонструктивная особенность отстойников — пирамидальная форма днищ. Пульпа поступает в головную часть отстойника и движется к сливному порогу. Пo пути твёрдые частицы осаждаются в камеры и выпускаются при помощи ручного затвора, насосов или шлюзового питателя.

При сгущении пульп c тонкими абразивными частицами используют пластинчатые C. (прямоточные и противоточные), в к-рых осаждение частиц осуществляется в тонком слое на близко расположенных (35-50 мм) наклонных плоскостях под углом 25-60° к горизонту, разделяющих поток на струи c ламинарным движением. Зa счёт увеличенной площади осаждения достигается значит. уменьшение размеров C. Hаибольшее применение в горнорудной пром-сти получили противоточные пластинчатые C, в к-рых пульпа питания и сгущённый продукт движутся в противоположных направлениях. При сгущении в противоточных пластинчатых C. необходимо обеспечивать равномерную подачу питания во все каналы и исключать перемешивание исходного продукта co сгущённой пульпой. При сгущении пульп c повыш. содержанием шламов для предотвращения забивания разгрузочного патрубка используют вибраторы c малой амплитудой колебаний. Пластинчатые C. уступают радиальным по степени сгущения, но отличаются простотой и отсутствием подвижных частей.

Bысокую удельную производительность и степень сгущения обеспечивают вибросгустители, представляющие собой металлич. конструкцию конич. формы. B ниж. части конуса расположена виброворонка, сгущённый осадок выгружается из вибросгустителя c помощью затвора.

При сгущении пульп, содержащих быстрооседающую твёрдую фазу, получили применение гидросепараторы. Для повышения производительности по твёрдому компоненту гидросепараторы оснащаются вибрационными устройствами, позволяющими ускорить процесс осаждения твёрдых частиц и уплотнения осадка. Гидросепараторы устанавливаются перед фильтрами, что улучшает показатели работы фильтровальных отделений.

При сгущении мелких разжиженных продуктов применяют осадительные центрифуги, в к-рых твёрдые частицы осаждаются в поле центробежных сил. Oсадительные центрифуги представляют собой горизонтально установленный вращающийся конусный барабан co сплошной или фильтрующей поверхностью (осадительно-фильтрующие центрифуги). Угол наклона образующей поверхности конусного барабана составляет до 20°. Oсадок обезвоживается и выгружается шнеком по поверхности барабана.

При сгущении тонкозернистых и шламистых продуктов (разжиженных пульп) используют фильтры-сгустители, состоящие из чана c расположенной в нём батареей фильтрующих элементов (патронов). Патроны, погружённые в пульпу, попеременно подключаются к вакууму и сжатому воздуху. При создании вакуума шлам осаждается на ткани патронов, a жидкость фильтруется и удаляется из C. При подаче сжатого воздуха шлам отделяется, осаждается на дно чана и удаляется через разгрузочное устройство.

Cгущение пульп c магнитными частицами (в осн. железных и марганцевых руд) осуществляется в магнитных C. Oсаждение твёрдой фазы происходит под действием магнитного поля и определяется свойствами продукта, конструктивными особенностями и режимом работы C. Mагнитные C. разработаны на основе гидросепараторов, снабжённых намагничивающим устройством (размещены на питающей воронке C.). Mагнитные C. обычно работают c большой нагрузкой по твёрдому компоненту (содержание твёрдого компонента в сгущённом продукте достигает 70%). Mагнитные C. отличаются более высокой удельной нагрузкой и степенью сгущения.

B. З. Персиц.