В результате изучения, систематизации и анализа всей имеющейся информации [11, 53] определился следующий путь к достижению поставленных задач: использовать физические процессы, наблюдаемые в напорном гидротранспорте, который широко применяется в современных технологиях обогащения в целях транспортировки минерального сырья, обратив особое внимание на физические процессы, происходящие с пульпой на его криволинейных участках. На криволинейном участке пульпопровода в результате наличия вторичного поперечного течения происходит изменение траектории движения частиц твердой фазы пульпы, которые в зависимости от своей плотности определенным образом перемещаются по боковой поверхности внутреннего радиуса этого участка.
В данной научной работе предлагается авторский способ переработки техногенных отходов теплоэлектростанций путем обогащения минерального компонента и сырья по плотности частиц твердой фазы полезного компонента. Данный способ основан на использовании физических процессов, происходящих при протекании пульпы по криволинейному участку трубопровода [17]. Механизм воздействия потока на частицу твердой фазы при транспортировке пульпы приводит к возникновению одного из трех возможных видов ее движения:
–
скольжение или волочение частицы по нижней стенке пульпопровода;
–
взвешивание в потоке с обратным падением;
–
устойчивое перемещение частицы во взвешенном состоянии.
В данном исследовании внимание уделено первому виду движения частиц твердой фазы, который создает на нижней стенке пульпопровода подвижный слой указанных частиц. Высота подвижного слоя зависит от средней скорости потока, крупности и плотности частиц твердой фазы, а также консистенции потока пульпы. Гранулометрический анализ по граничной крупности находящихся в пульпе частиц твердой фазы позволяет разделить их на две группы. Первая группа частиц твердой фазы в смеси с водой образуют суспензию, способную транспортировать вторую группу более крупных частиц.
На криволинейном участке пульпопровода в результате наличия вторичного поперечного течения (парных вихрей), которое, накладываясь на поступательное движение пульпы, приводит к изменению траектории движения частиц твердой фазы подвижного слоя. Вид траекторий движения частиц твердой фазы по внутренней стенке трубы криволинейного участка пульпопровода зависит от их плотности: чем меньше плотность частицы, тем выше ее траектория движения относительно нижней стенки трубы. Указанные частицы твердой фазы полезного компонента плотности через щель в боковой внутренней стенке криволинейного участка пульпопровода поступают в приемную емкость.
