طاولة الاهتزاز معالجة المعادن المبدأ

تعد معالجة المعادن باستخدام الطاولة الاهتزازية إحدى طرق الفصل بالجاذبية التي تستخدم سطح قاعدة مائلًا مع حركة ترددية غير متماثلة من أجل الفصل بالتدفق المائل. ويوضح الشكل 2-15 رسمًا تخطيطيًّا لهيكل الطاولة الاهتزازية، التي تتكون أساسًا من آلية نقل الحركة، وسطح القاعدة، والإطار. يحتوي سطح السرير على طبقة مقاومة للتآكل (رماد الورنيش الخام، والمطاط، وما إلى ذلك) وينحدر لأسفل من جانب التغذية إلى جانب المخلفات في الاتجاه العرضي، بزاوية ميل لا تتجاوز 10°. وينحدر سطح القاعدة صعودًا من طرف التغذية إلى طرف المركزات في الاتجاه الطولي، بزاوية ميل تتراوح بين 1° و2°. وتُرتب شرائط القاعدة (أو الأخاديد) طوليًا على سطح القاعدة. ينخفض ارتفاع شرائط القاعدة (أو عمق الأخاديد) تدريجيًا (أو يصبح أقل عمقًا) من طرف التغذية إلى طرف المركزات، ويتناقص تدريجيًا على طول خط مائل واحد أو خطين. يتم دعم سطح القاعدة أو تعليقه بواسطة الإطار ويتم تحريكه بواسطة آلية النقل لأداء حركة ترددية غير متماثلة. يتم خلط المادة المراد فصلها بالماء حتى تصل تركيزها إلى 25%–30%، ثم تُغذى في حوض التغذية الذي يبلغ طوله 1/3–1/4 من طول سطح السرير. يتم تغذية مياه الشطف إلى سطح الطبقة من خلال حوض شطف على طول الحافة العلوية، ويبلغ طوله حوالي 2/3–3/4 من إجمالي طول سطح الطبقة. تشمل أجهزة النقل الشائعة (المعروفة عمومًا باسم «رأس الآلة») آليات التأرجح ذات الصفيحة المتأرجحة اللامركزية، وآليات التأرجح ذات الكامة والرافعة، وآليات التأرجح ذات الزنبرك اللامركزي.

الشكل 2-15: التصميم النموذجي لطاولة الاهتزاز

1—جهاز النقل؛ 2—طرف التغذية؛ 3—حوض التغذية؛ 4—حوض الشطف بالماء؛ 5—طرف العلف المركّز؛ 6—سطح الفراش؛ 7—الإطار

يتضمن فصل الخام على سطح الطبقة عمليتين: تفكيك المواد وترتيبها في طبقات، وفصل جزيئات المعادن وفقًا للكثافة وحجم الجزيئات. بعد دخول الخام إلى قناة التغذية، يتدفق بفعل الجاذبية إلى سطح الطبقة. يتم تحقيق تفكيك جزيئات المعادن وترتيبها في طبقات على سطح القاع بشكل أساسي من خلال قوة الاهتزاز الناتجة عن الحركة الترددية غير المتماثلة لسطح القاع وقوة الغسل الناتجة عن تدفق المياه. يختلف ارتفاع وموضع جزيئات المعادن في أخاديد القاع؛ كما تختلف قوة الاهتزاز وقوة الغسل التي تتعرض لها. تتعرض الطبقة العليا من الجسيمات المعدنية لقوة شطف أكبر من تدفق المياه، بينما تتعرض الطبقة السفلية من الجسيمات المعدنية لقوة احتكاك أكبر من سطح القاع. مع تدفق المياه أفقياً على طول سطح القاع، فإنها تعبر باستمرار شرائط أو أخاديد القاع، مما يؤدي إلى حدوث قفزة هيدروليكية صغيرة في كل مرة تعبر فيها شريطاً أو أخدوداً (كما هو موضح في الشكل 2-16). تشكل الدوامات الناتجة عن القفزات الهيدروليكية تدفقًا صاعدًا عند حافة شرائط القاع السفلية على طول مسار تدفق المياه وتدفقًا هابطًا داخل الأخاديد. تعمل هذه التدفقات الصاعدة والهابطة باستمرار على تفكيك مجموعة الجسيمات العلوية وضغطها وإعادة تعليقها، مما يؤدي إلى انتقال الجسيمات الأكثر كثافة إلى الطبقة السفلية وانتقال الجسيمات الأقل كثافة إلى الطبقة العلوية. تحت منطقة الدوامات، يتم تفكيك مجموعة الجسيمات بشكل أساسي من خلال الحركة الترددية غير المتماثلة لسطح القاع، مما يخلق فرقًا في السرعة بين طبقات الجسيمات على ارتفاعات مختلفة. يؤدي هذا إلى انقلاب الجسيمات وضغطها لبعضها البعض، مما يدفع طبقة القاع إلى التمدد والتفكك. كما تؤدي الحركة الترددية غير المتماثلة لسطح القاع إلى الفصل والتقسيم الطبقي، مما يسمح للجسيمات الدقيقة الأكثر كثافة بالترسب في الطبقة السفلية عبر الفجوات بين الجسيمات. والنتيجة النهائية للتقسيم الطبقي السائب هي أن الجسيمات المعدنية الخشنة والخفيفة تقع في الطبقة العليا، تليها الجسيمات المعدنية الدقيقة والخفيفة، ثم الجسيمات المعدنية الخشنة والثقيلة؛ أما الطبقة السفلية فتتكون من الجسيمات المعدنية الدقيقة والثقيلة.

الشكل 2-16: رسم تخطيطي لتصنيف الجسيمات داخل أخاديد القاع. يعتمد تقسيم الجسيمات إلى مناطق ونقلها بشكل أساسي على القوى الميكانيكية الناتجة عن التدفق العرضي للملاط والحركة الترددية غير المتماثلة لسطح القاع. وتحدد القوة الناتجة عن هاتين القوتين اتجاه حركة الجسيمات. يغطي التدفق العرضي للملاط سطح القاع بالكامل، مما يؤدي إلى ممارسة ضغط ديناميكي على الجسيمات أثناء تدفقه على طول السطح. ويزداد هذا الضغط الديناميكي مع زيادة سرعة تدفق المياه. وتتفاوت سرعة تدفق المياه باختلاف ارتفاع القاع، حيث تكون أعلى في الطبقة العليا وأقل في الطبقة السفلية. كلما زاد الضغط الديناميكي على الجسيمات، زادت سرعتها. ولذلك، تكون السرعة العرضية لجسيمات الطبقة العليا أكبر؛ وعند نفس الارتفاع، تتمتع الجسيمات الأكبر حجمًا بسرعة أكبر من الجسيمات الأصغر حجمًا، كما تتمتع الجسيمات ذات الكثافة الأقل بسرعة عرضية أكبر من الجسيمات ذات الكثافة الأعلى. يصبح هذا الاختلاف في السرعة العرضية أكثر وضوحًا بعد الطبقات، حيث توجد الجسيمات ذات الكثافات والأحجام المختلفة على ارتفاعات مختلفة من القاع. تؤدي الحركة الترددية غير المتماثلة لسطح القاع إلى النقل الطولي للجسيمات. وعندما تتسارع الجسيمات المعدنية مع سطح القاع، فإنها تولد قوى القصور الذاتي. وعندما يكون تسارع سطح القاع كبيرًا بدرجة كافية بحيث تتجاوز قوة القصور الذاتي للجزيئات المعدنية الاحتكاك بين الجزيئات وسطح القاع، تبدأ الجزيئات في التحرك للأمام بالنسبة لسطح القاع. ويُطلق على تسارع القصور الذاتي الذي تبدأ عنده الجزيئات المعدنية في التحرك بالنسبة لسطح القاع اسم «التسارع الحرج». وعلى سطح القاع نفسه، تكون قوة القصور الذاتي للجزيئات المعدنية الأكثر كثافة أكبر من تلك الخاصة بالجزيئات الأقل كثافة، كما أن قوة القصور الذاتي لجزيئات الطبقة السفلية أكبر من تلك الخاصة بجزيئات الطبقة العليا. لذلك، فإن الجسيمات المعدنية الأثقل، خاصة تلك الموجودة في القاع، ستندفع إلى الأمام بفعل سطح القاع بسرعة أكبر، في حين تُظهر الجسيمات الأخف وزنًا في الأعلى حركة تأرجح أكثر وضوحًا، مما يمنح في النهاية الجسيمات المعدنية الأكثر كثافة والأدق في القاع سرعة طولية أكبر. تتحرك الجسيمات المعدنية أفقيًا وطوليًا على سطح القاع، ويتم تحديد الاتجاه النهائي لحركتها من خلال المجموع المتجه لهاتين الحركتين (كما هو موضح في الشكل 2-17).

الشكل 2-17: رسم تخطيطي لعملية فصل الجسيمات المعدنية ذات الخصائص المختلفة على سطح الطبقة

تُسمى الزاوية بين المحور الطولي لسطح السرير «زاوية الانحراف» (β)، ويُحسب ظلها كما يلي:

في المعادلة، يمثل Vy وVx متوسطي السرعة الجانبية والطولية لجزيئات المعادن على التوالي. فكلما زادت قيمة β، زاد تحرك جزيئات المعادن نحو جانب المخلفات؛ وكلما انخفضت قيمة β، زاد تحرك جزيئات المعادن نحو جانب المركزات. تتمتع الجسيمات الخشنة للمعادن الخفيفة بأكبر زاوية انحراف، بينما تتمتع الجسيمات الدقيقة للمعادن الثقيلة بأصغر زاوية انحراف، وتقع زوايا انحراف الجسيمات الدقيقة للمعادن الخفيفة والجسيمات الخشنة للمعادن الثقيلة بينهما. وبالتالي، تتشكل على سطح القاع مناطق مخصصة لمجموعات الجسيمات وفقًا لكثافة المعادن وحجم الجسيمات. ويمكن أن يؤدي الاعتراض المناسب إلى إنتاج منتجات ذات كثافات مختلفة وبعض المنتجات الوسيطة.

تتميز عملية التخصيب باستخدام الطاولة الاهتزازية بنسبة تخصيب عالية؛ حيث يمكن لعملية فصل واحدة أن تنتج المركز النهائي والمخلفات النهائية، كما يمكن جمع مادة متوسطة واحدة أو أكثر حسب الحاجة. وتختلف متطلبات معلمات تشغيل الطاولة الاهتزازية باختلاف أحجام جسيمات الخام. وللحصول على مؤشرات فصل أفضل، غالبًا ما يُستخدم مصنف (صندوق) قبل دخول الخام إلى عملية التخصيب لفصله إلى عدة أحجام جسيمية، والتي يتم بعد ذلك تغذيتها إلى الطاولات الاهتزازية المقابلة للفصل. وتتمثل عيوبها الرئيسية في انخفاض سعة المعالجة، وارتفاع عدد الوحدات المطلوبة، والمساحة الكبيرة التي تشغلها. تُستخدم الطاولات الاهتزازية على نطاق واسع في تكرير الخامات الحاملة للذهب.

2.4.2 طاولات الاهتزاز: تُصنف طاولات الاهتزاز إلى ثلاثة أنواع وفقًا لاستخداماتها: طاولات اهتزاز الرمل الخشن (جزيئات معدنية أكبر من 0.5 مم)، وطاولات اهتزاز الرمل الناعم (جزيئات معدنية 0.5–0.074 مم)، وطاولات اهتزاز الطين (جزيئات معدنية 0.074–0.037 مم). ويمكن أيضًا أن يستند التصنيف إلى عوامل هيكلية مثل آلية الرأس، وشكل الطاولة، وطريقة الدعم، وعدد طبقات الطاولة؛ ومع ذلك، لم يتم بعد وضع معيار تصنيف موحد. وترد الأنواع الهيكلية لمختلف طاولات الاهتزاز في الجدول 2-2.

الجدول 2-2: الأنواع الهيكلية لمختلف طاولات الاهتزاز

بشكل عام، تُسمى هذه الطاولات تبعًا لخصائص المعدات أو طرازها أو لقب المطور. وفي بلدي، أكثر الأنواع شيوعًا هي طاولات الاهتزاز من طراز «يوننان تين»، وطاولات الاهتزاز من طراز «6-S»، وطاولات الاهتزاز الزنبركية، وطاولات الاهتزاز المعلقة متعددة الطبقات؛ بينما يستخدم القليل منها طاولات الاهتزاز ذات السطح المعلق. أما في الخارج، فإن أكثرها استخدامًا هي طاولات الاهتزاز من نوع «ويلفلي»، وطاولات الاهتزاز من نوع «هولمان»، وطاولات الاهتزاز من نوع «بلات-أو»، وطاولات الاهتزاز من نوع «ديستر». وقد انتشرت على نطاق واسع في عمليات التجهيز الأولي للخامات وتجهيز الفحم بعد سبعينيات القرن العشرين.

كما تُستخدم على نطاق واسع طاولات الاهتزاز المعلقة متعددة الطبقات المزودة بنظام نقل حركة بالعتاد القصور الذاتي متعدد الأطراف. وقد طورت بعض الدول أيضًا أنواعًا جديدة من رؤوس طاولات الاهتزاز وقامت بتكوينها كوحدات متعددة الطبقات.

2.4.2.1 طاولة الاهتزاز الخاصة بشركة يوننان تين

وتتمثل ميزتها في أن رأس الطاولة يتم تشغيله بواسطة ذراع كام. وقد صنعتها شركة يوننان تين في بلدي، استنادًا إلى طاولة الاهتزاز CC-2 السوفيتية، ويشبه هيكلها طاولة الاهتزاز الأمريكية من طراز Plat-O. هناك ثلاثة أنواع من طاولات الاهتزاز: الرمل الخشن، والرمل الناعم، والطين. وتُستخدم لفصل الخامات المعدنية. تعالج طاولات الاهتزاز الخاصة بالرمل الخشن والرمل الناعم الخامات التي يتراوح قطر حبيباتها بين 3 و0.074 ملم، بينما تعالج طاولات الاهتزاز الخاصة بالطين الطيني الخامات التي يتراوح قطر حبيباتها بين 0.074 و0.026 ملم.

يُظهر الشكل 2-18 هيكل رأس المحرك من نوع الكامة والرافعة. ويتميز معيار عدم التماثل E₁ الخاص به بنطاق ضبط صغير نسبيًّا، في حين تتمتع قيمة E₂ بنطاق ضبط أوسع. سطح القاعدة متدرج في الاتجاه الطولي (مرتبط بمنحدر طولي ومستوى متدرج)، مما يسمح بتجريف المعادن الخفيفة العلوية بواسطة تدفق المياه أثناء عملية الصعود، مما يحسن جودة المركزات. كانت أسطح القاعدة في البداية تُصنع من الخشب، مع استخدام طلاء من اللك الخام والجبس المكلس كمواد للسطح؛ أما الآن، فإن بعض أسطح القاعدة تُصنع من الألياف الزجاجية. ويستخدم سطح القاعدة دعامة منزلقة (كما هو موضح في الشكل 2-19).

الشكل 2-18: آلية ذراع الكامة في رأس المخرطة

1—قضيب السحب؛ 2—برغي الضبط؛ 3—الرأس المنزلق؛ 4—البكرة الكبيرة؛ 5—العمود اللامركزي؛;

6—بكرة؛ 7—عمود غير مركزي لمنصة؛ 8—ذراع متأرجح (منصة)؛ 9—قضيب ربط (مشبك)؛;

10—ذراع الكرنك (ذراع التأرجح)؛ 11—عمود ذراع التأرجح؛ 12—غطاء الآلة؛ 13—شوكة التوصيل

المقاومة كبيرة نسبيًا. يؤدي تدوير عجلة اليد إلى دفع كتلة الإسفين لضبط ميل سطح المنضدة، مما يؤدي إلى رفع أو خفض أحد جانبي سطح المنضدة، وبالتالي تغيير الميل الطولي. ومع ذلك، فإن طريقة ضبط الميل هذه تغير موضع محور قضيب سحب غراب الرأس.

الشكل 2-19: رسم تخطيطي لآلية تعديل منحدر الدعامة المنزلقة وكتلة الإسفين

1—عجلة يدوية لضبط الميل؛ 2—قضيب ضبط الميل؛ 3—منزلق؛ 4—مقعد المنزلق؛ 5—كتلة إسفينية لضبط الميل؛ 6—سطح الطاولة الاهتزازية

2.4.2.2 طاولة الاهتزاز 6-S

وتشمل خصائصها رأس ربط غير مركزي وسطح طاولة مدعوم بأذرع متأرجحة، وتُعرف أيضًا باسم «طاولة الاهتزاز من طراز هنغيانغ»، التي كان يصنعها في الأصل مصنع هنغيانغ لآلات التعدين. وهي تشبه طاولة الاهتزاز من طراز «A. Wilfley» في الولايات المتحدة. وتُستخدم بشكل أساسي لفصل خامات المعادن غير الحديدية مثل التنغستن والقصدير. وهي مناسبة لمعالجة الرمال التي يزيد حجم حبيباتها عن 0.075 مم، كما يمكنها معالجة الرواسب اللزجة.

يُظهر الشكل 2-20 هيكل رأس الوصلة اللامركزية. ويتميز معيار عدم التماثل E₁ الخاص بها بنطاق تعديل واسع. ويتم تركيب جهاز دعم الطاولة وآلية تعديل الميل معًا على الإطار (كما هو موضح في الشكل 2-21).

الشكل 2-20: رأس الوصلة اللامركزية

1—لوحة الكوع؛ 2—لوحة الحركة اللامركزية؛ 3—مقعد لوحة الكوع؛ 4—منزلق الضبط؛ 5—عجلة يدوية؛ 6—قضيب متأرجح؛ 7—زنبرك

يتم دعم سطح القاعدة بواسطة أربعة أذرع متأرجحة من النوع اللوحي، مما يؤدي إلى تموجها على شكل قوس أثناء الحركة الترددية غير المتماثلة، وينتج عن ذلك اهتزازات طفيفة تساعد على تفكيك جزيئات المعادن وتسهيل نقلها طوليًا. ويمكن ضبط الميل الجانبي لسطح القاعدة في نطاق يتراوح بين 0° و10°. يتم ضبط الشوط باستخدام عجلة يدوية دوارة. عند ضبط الميل الجانبي والشوط، يظل محور قضيب ربط سطح القاعدة دون تغيير، مما يضمن التشغيل السلس. سطح القاعدة هو تقريبًا شبه منحرف ذو زاوية قائمة، مع قاعدة خشبية، وطبقة مطاطية في الأعلى، وشرائح قاعدة مثبتة بالمسامير. ويتم الآن استخدام أسطح قاعدة مصنوعة من الألياف الزجاجية بشكل جزئي.

الشكل 2-216-S: جهاز دعم طاولة الاهتزاز وآلية ضبط الميل

1—عجلة يدوية؛ 2—ترس مخروطي؛ 3—برغي ضبط؛ 4—لوحة مقعد الضبط؛ 5—صامولة ضبط؛;

6—مقعد سرجي؛ 7—آلية الدعم الاهتزازية؛ 8—قضيب تثبيت من الفولاذ المسطح؛ 9—قضيب ربط سطح الطاولة

2.4.2.3 طاولة الاهتزاز من النوع الزنبركي

وتتمثل ميزتها في استخدام زوج من النوابض اللينة والصلبة ذات درجات صلابة مختلفة كجزء رأس، وقد نجح معهد تشانغشا لأبحاث التعدين والمعادن في بلدي في تطويرها. ويُستخدم بشكل أساسي لفصل الطين الناعم عن الخامات مثل التنغستن والقصدير ورواسب المعادن النادرة. ويظهر هيكل رأس المحرك في الشكل 2-22. ويتكون من جهاز نقل الحركة وجهاز تفاضلي.

الشكل 2-22: رسم تخطيطي لمفصلة من النوع الزنبركي

1—عجلة غير مركزية؛ 2—حزام مثلثي؛ 3—محرك؛ 4—ذراع متأرجح؛ 5—عجلة يدوية؛;

6—صندوق الزنبرك؛ 7—زنبرك مرن؛ 8—غطاء الزنبرك المرن؛ 9—زنبرك مطاطي صلب؛;

10—قضيب الربط؛ 11—سطح المقعد؛ 12—جهاز الدعم وضبط الميل

وهي تتألف من جزأين. يتضمن جهاز النقل مكونات مثل العجلة اللامركزية والذراع المتأرجح. تُنقل قوة القصور الذاتي الناتجة عن دوران العجلة اللامركزية إلى جهاز التفاوت عبر الذراع المتأرجح، ثم إلى سطح السرير عبر قضيب الربط. يتكون جهاز التفاوت من نوابض صلبة مطاطية، ونوابض لينة من الأسلاك الفولاذية، وصندوق نوابض، وعجلة يدوية لضبط الشوط. تتحدد خصائص التفاوت في حركة سطح السرير بشكل أساسي بالفرق في الصلابة بين النوابض اللينة والصلبة، مما يمكن أن ينتج عنه فرق كبير في التسارع الموجب والسالب. يحتوي سطح السرير على أخاديد مثلثة على طول اتجاهه الطولي. يستخدم سطح السرير دعامات انزلاقية، مع أربعة منزلقات في الزوايا الأربع مدعومة في أربعة أخاديد زيتية مستطيلة الشكل. تسمح طريقة الدعم هذه لسطح السرير بالقيام بحركات خطية مستقرة. يتم ضبط ميل السرير باستخدام كتل إسفينية. عند ضبط الميل، يتغير محور قضيب الربط، مما يجعله آلية ضبط الميل ذات المحور المتغير.

2.4.2.4 طاولة اهتزاز معلقة متعددة الطبقات

وتتمثل ميزتها في أن وحدة التوجيه وأسطح السرير المتعددة معلقة جميعها، كما هو موضح في الشكل 2-23. وتُستخدم لفصل رمال الخامات المعدنية والطين الناعم، كما يمكن استخدامها في معالجة الفحم. وهي مناسبة للمواد التي تشهد تغيرات طفيفة نسبيًا في خصائص التغذية، ولعمليات التخشين. يتم تعليق الرأس وأسطح الطبقات المتعددة بواسطة حبال سلكية فولاذية من خطافات مسبقة الصنع مثبتة على دعامات معدنية أو مبانٍ، مما يلغي الحاجة إلى أساس ثقيل ويتجنب تأثير الاهتزازات على المباني. تنتقل قوة القصور الذاتي للرأس إلى هيكل الطاولة الاهتزازية من خلال موصل كروي، يربط أسطح الطبقات بالرأس. يتم تركيب جهاز ضبط الميل ذي التروس الدودية ذاتية القفل على الإطار الفولاذي، مما يؤدي إلى تغيير ميل أسطح الطبقات المتعددة معًا أثناء الضبط. أثناء التشغيل، يتم تغذية الملاط ومياه الشطف إلى أحواض التغذية وأحواض المياه الخاصة بكل سطح من أسطح المنضدة، على التوالي. ونظرًا لأن سطح المنضدة يتكون من طبقات متعددة متداخلة، فإنه يمكنه استيعاب كمية كبيرة من المواد ويوفر مساحة الأرضية، إلا أن مراقبته وضبطه أكثر تعقيدًا مقارنةً بالمنضدة الاهتزازية أحادية الطبقة.

الشكل 2-23: رسم تخطيطي لطاولة اهتزاز معلقة مكونة من أربع طبقات

1—رأس الماكينة ذو القصور الذاتي؛ 2—وصلة رأس الماكينة بالإطار؛ 3—الإطار؛ 4—سطح الطاولة؛ 5—حوض استقبال الخام؛;

6—جهاز ضبط الميل؛ 7—حوض تغذية الخام والماء؛ 8—حبل فولاذي للتعليق؛ 9—الإطار

يستخدم هذا النوع من طاولات الاهتزاز رأسًا عطاليًا متعدد الأطراف اللامركزية، يتألف من زوجين من التروس (كما هو موضح في الشكل 2-24). يتم تثبيت ثقل غير مركزي على عمود التروس، ونسبة السرعة بين التروس الكبيرة والصغيرة هي 2. وعندما تدور التروس العلوية والسفلية بالنسبة لبعضهما البعض، فإن المكون الرأسي للثقل غير المركزي يلغي بعضه البعض دائمًا. وعندما تكون الأوزان اللامركزية الموجودة على عمودي التروس الكبير والصغير في نفس الجانب، تصل قوة الطرد المركزي بالقصور الذاتي في الاتجاه الأفقي إلى قيمتها القصوى. وبالعكس، تصل قوة الطرد المركزي بالقصور الذاتي في الاتجاه الأفقي إلى قيمتها الدنيا. وبالتالي، يتولد تأثير تفاضلي في الاتجاه الأفقي. ويُعد عدد دورات الترس الكبير في الدقيقة بمثابة شوط سطح الطاولة. ويتم ضبط شوط سطح الطاولة عن طريق تغيير وزن الثقل اللامركزي. كما أن قيمتي E₁ و E₂ لمعيار عدم تناسق الحركة لرأس السرير قابلتان للتعديل.

الشكل 2-24 · رأس مخرطة بالقصور الذاتي متعدد المراكز

01، 0₂ — مراكز دوران التروس الكبيرة والصغيرة؛ n₁، n₂ — سرعات دوران التروس الكبيرة والصغيرة؛;

r₁، r₂ — المسافات بين مركز ثقل الترس الكبير والترس الصغير ومركز الدوران؛ G₁، G₂ — كتلة الجسم الثقيل المثبت بشكل غير مركزي على الترس الكبير والترس الصغير

2.4.2.5 طاولة اهتزاز ذات سطح معلق

وتتمثل ميزتها في تعليق طبقات متعددة من أسطح الأسرة، في حين يتم تثبيت رأس الماكينة على أساس أرضي ثابت، مما يشكل نوعًا شبه معلق. وقد نجحت شركة يوننان تين في بلدي في تطويره. وهو يعتمد على رأس آلة مزود بذراع كام، مع ستة أسطح سرير معلقة من الإطار بواسطة حبال سلكية فولاذية. ويستخدم إطار سرير معلق من نوع الدرج، حيث يمكن لكل سطح سرير الدخول والخروج مثل الدرج، مما يجعل تجميع وتفكيك أسطح السرير أمرًا مريحًا وخفيف الوزن. يبلغ التباعد بين أسطح الفراش 170 مم، والارتفاع الخالي بين أسطح الفراش 100 مم. مناسب لفصل الخامات المعدنية ذات الحبيبات الدقيقة التي يتراوح حجم جسيماتها بين 0.074 و0.019 مم. يتميز باستغلال عالٍ للمساحة واستهلاك منخفض للطاقة.

2.4.3 معالجة المعادن باستخدام طاولة الاهتزاز

لا تعتمد كفاءة الفصل في الطاولة الاهتزازية على معلماتها الهيكلية فحسب، بل تعتمد أيضًا، إلى حد كبير، على معلمات تشغيلها. وينبغي صياغة معلمات عملية معقولة وتعديلها بناءً على خصائص المواد المُغذية (حجم الجسيمات، الكثافة)، وموقع التشغيل، ومتطلبات جودة المنتج. المعلمات الرئيسية للعملية التي تؤثر على كفاءة الفصل في الطاولة الاهتزازية هي: السكتة، وتردد السكتة، وميل الطبقة، وإضافة الماء، ومعدل التغذية، وتركيز المادة المدخلة.

2.4.3.1 السكتة الدماغية وتواترها

يؤثر طول الشوط وتردد الشوط لطاولة الاهتزاز تأثيرًا مباشرًا على سرعة وتسارع سطح المنصة. وينبغي أن يؤدي طول الشوط وتردد الشوط المناسبان إلى تفكيك التكتلات على المنصة وتحفيز عملية الفصل، مما يضمن تصريف المنتجات الثقيلة بشكل مستمر من طرف المركزات بسرعة كافية.

يعتمد تحديد طول الشوط وتكراره بشكل أساسي على حجم جسيمات المواد المدخلة. فالمواد ذات الحبيبات الخشنة معرضة للتقسيم الطبقي وتتميز بسرعة طولية عالية. ولذلك، بالنسبة للمواد ذات الحبيبات الخشنة وعمليات الفصل الدقيقة والأحمال الثقيلة، يُنصح باستخدام شوط طويل مع عدد قليل من الشوطات. أما بالنسبة للمواد ذات الحبيبات الدقيقة، وعمليات الفصل الخشنة، والأحمال الأخف، فيُوصى باستخدام شوط صغير مع عدد كبير من الشوطات.

ترتبط سعة معالجة طاولة الاهتزاز بسرعة سطح الطاولة. وتكون سرعة سطح الطاولة عكسية التناسب مع حاصل ضرب الشوط وعدد الشوطات. لذلك، عند ضبط السكتة وعدد السكتات، يجب الحفاظ على سرعة كافية تسمح لطاولة الاهتزاز بتحقيق قدرتها المعالجة. وعادةً ما يتم تحديد السكتة وعدد السكتات لطاولة الاهتزاز تجريبياً. وترد السكتات وعدد السكتات الشائعة الاستخدام في الجدول 2-3.

الجدول 2-3: نطاق السكتات وترددها في الطاولات الاهتزازية

2.4.3.2 المياه المكملة وانحدار القاع

تشمل مياه التغذية مياه التغذية ومياه الشطف. ويجب أن تكون كمية مياه التغذية كافية لضمان تغطية الطبقة المائية للطبقة الرملية بالكامل، مما يجعلها رخوة ويسمح لجزيئات المعادن الخشنة ذات الكثافة الأقل الموجودة في الطبقة العليا بأن تُغسل بفعل تدفق المياه. ومع ذلك، يجب أن تكون سرعة تدفق الماء منخفضة للسماح للجزيئات المعدنية الدقيقة الثقيلة بالترسب على سطح الطبقة، مما يؤدي إلى توزيع أوسع على شكل مروحة للمواد على سطح الطبقة وفصل أكثر دقة.

يؤثر الميل العرضي لطاولة الاهتزاز بشكل مباشر على كمية المياه المكملة وسرعة تدفق المياه. يجب ألا يكون الميل العرضي لسطح الطبقة كبيرًا جدًّا، ويعتمد ذلك بشكل أساسي على حجم جسيمات المواد المدخلة. وبشكل عام، تُستخدم زاوية تتراوح بين 3° و4° للمواد الخشنة التي يقل حجمها عن 2 مم، بينما تُستخدم زاوية تتراوح بين 2.5° و3.5° للمواد متوسطة الحجم التي يقل حجمها عن 0.5 مم، وزاوية تتراوح بين 2° و2.5° للمواد الدقيقة التي يقل حجمها عن 0.1 مم، وزاوية تتراوح بين 1.5° و2° للطين الذي يقل حجمه عن 0.074 مم.

يؤثر الانحدار الطولي الصاعد من طرف التغذية إلى طرف التركيز تأثيرًا مباشرًا على جودة المركز. وبشكل عام، تتطلب المواد ذات الحبيبات الخشنة انحدارًا يتراوح بين 1° و2°، بينما تتطلب المواد ذات الحبيبات الدقيقة انحدارًا يبلغ حوالي 1°، أما الطين فيتطلب انحدارًا يتراوح بين 0.5° و1°.

يعتمد معدل تجديد المياه في طاولة الاهتزاز على حجم جسيمات المادة المدخلة وموقع التشغيل. يكون استهلاك المياه منخفضًا نسبيًا في مرحلة التخشين الأولي للرمال، حيث يتراوح عادةً بين 1 و3 م³/طن؛ ويكون الاستهلاك أعلى في مرحلة التنظيف، حيث يتراوح عادةً بين 3 و5 م³/طن؛ أما استهلاك المياه في مرحلة إثراء الطين فهو أعلى من ذلك، حيث يصل أحيانًا إلى 10~15 م³/طن.

2.4.3.3 معدل التغذية والتركيز

يجب أن يكون معدل التغذية وتركيزها مستقرين أثناء تشغيل طاولة الاهتزاز؛ وإلا فإن ذلك سيؤثر على تقسيم سطح الطبقة ويقلل من كفاءة الفصل. يتراوح تركيز المواد المُغذية عمومًا بين 20% و30%. وكلما كان حجم جسيمات المواد المُغذية أدق، انخفض تركيزها. ومع ذلك، فإن الانخفاض المفرط في تركيز المواد المُغذية سيؤدي إلى انخفاض إنتاجية الطاولة الاهتزازية.

يتم تحديد السعة الإنتاجية لطاولة الاهتزاز عمومًا بناءً على الحصة الإنتاجية الفعلية لمحطات التخصيب المماثلة. في الظروف العادية، يجب ألا يكون معدل التغذية مرتفعًا جدًّا. فزيادة معدل التغذية تؤدي إلى زيادة سماكة الطبقة السطحية للطبقة، وهو ما لا يساعد على حدوث الطبقات، كما أن جزيئات الخام الثقيلة تضيع بسهولة ضمن المنتج الخفيف، مما يقلل من معدل استرداد المعدن.

ترد في الجدول 2-4 حصص الإنتاج المستخدمة في تصميم طاولة الاهتزاز من النوع 6-S، التي تحظى باستخدام واسع النطاق، وطاولة الاهتزاز من نوع يوننان تين في الصين، بينما ترد شروط التشغيل الشاملة في الجدول 2-5.

الجدول 2-4 حصص الإنتاج لـ طاولات الاهتزاز تُستخدم في التصاميم الحالية في بلدي

الجدول 2-5: الشروط التشغيلية الشاملة لطاولة الاهتزاز