Сушка - широко распространенный (хотя и вспомогательный) процесс при обогащении твердых полезных ископаемых. Сушка - последняя стадия обезвоживания твердых материалов.
Влажность высушенных продуктов обогащения должна исключить возможность их смерзаемости в зимнее время при перевозке или хранении. Допустимая для транспортировки влажность продуктов руд и их концентратов составляет 3%-5%.
Для сушки железорудного концентрата (аглоруды) могут применяться: барабанная конвективная сушка, трубы-сушилки (чаще всего применяется для материала крупностью до 15 мм), сушилки с кипящим слоем (сушка материала крупностью 6-10 мм). При конвективной сушке в качестве теплоносителя и одновременно агента сушки используются горячие дымовые газы от сгорания мазута или природного, доменного и др. газов.
Для контактной сушки используют подовые сушилки, в которых генератором тепла являются электропечь, барабанные трубчатые сушилки. При контактной сушке в качестве теплоносителя используется отработанный пар, тепло от которого передается агенту сушки (воздуху) и материалу через нагретые паром поверхности.
На обогатительных фабриках наибольшее распространение получили сушилки с конвективным способом сушки с прямым теплообменом (см. рисунок 2.13).
Паровые сушилки находят ограниченное применение.
В целях интенсификации теплообменных процессов внутри сушильных барабанов устанавливают внутренние насадки различной конструкции, в результате чего тепло материалу передается не только конвективным способом от газового потока, но и контактным способом от нагретых насадок.
При сушке продукты обогащения обезвоживаются за короткий промежуток времени до воздушно-сухого состояния. Процесс сушки зависит от влажности продукта, подвергаемого сушке, его гранулометрического состава, параметров теплоносителя.
Газовоздушные потоки направляются в системы очистки.
Улавливаемая пыль гидротранспортом направляется в хвостовой лоток. Во избежание потерь концентратов (аглоруды) дренажные смывки из отделений сушки перекачиваются раздельно в сгустители отделения сгущения.
Рисунок 2.13 - Типовая схема сушки концентрата
Дымовые газы с температурой 600°C-900°C поступают в сушильный барабан в виде газовоздушной смеси и проходят вдоль барабана в разгрузочную камеру, откуда вентилятором подаются в очистные устройства, а затем выбрасываются в атмосферу или частично направляются снова в процесс (см. рисунок 2.13).
При вращении барабана материал постепенно перемещается к разгрузочной камере. Сушильный агент движется в барабане под действием разрежения, создаваемого дымососом.
Сушильные барабаны выпускают диаметром 1-2,2 м, длиной 4-16 м и диаметром 2,5-3,5 м, длиной 14-27 м. Имеются также сушильные барабаны диаметром 4 и 4,5 м и длиной 28-35 м.
Для уменьшения потерь тепла наружную поверхность барабана покрывают кожухом из листовой стали, заполненным теплоизолирующим материалом. При этом температура наружной стенки не должна превышать 40°C. На концах сушильного барабана устанавливают уплотнительные устройства с целью предотвращения подсосов воздуха.
Степень заполнения объема барабана в среднем составляет 10%-12%, время пребывания материала в барабане - от 15 до 40 мин в зависимости от его начальной и конечной влажности.
Достоинства газовых барабанных сушилок: высокая надежность в работе, применимость для сушки продуктов широкого диапазона крупности - от тонкоизмельченных концентратов до кускового материала, сушка продуктов при высоких температурах нагретых газов, высокая производительность.