Збагачення вугілля, контент-платформа

Попередня ◈ Наступна

4.1 Особливості збагачення вугілля в сучасних умовах 4.2 Збагачення вугілля, що коксується 4.3 Перспективні технологічні схеми

Процеси збагачення вугілля полягають в розподілі гірської маси на основі відмінностей у властивостях її складових (щільності, змочуваності, крупності, твердості і ін ..). Послідовні прийоми механічної обробки гірської маси, що здійснюються з метою зміни її якості або поділу на продукти різної якості, називаються технологічними операціями.

1. Продукти збагачення вугілля

2. Процеси збагачення

За технологічним призначенням процеси переробки вугілля на збагачувальних фабриках поділяються на:

- Підготовчі процеси, призначені для розкриття компонентів гірської маси, поділ її на машинні класи, попереднього знешламлення т. Д. У підготовчих операцій в схемах переробки вугілля відносять операції дроблення і просіювання.

Дроблення - процес руйнування грудок під дією зовнішніх сил для отримання продукту заданої крупності. Дроблення застосовується для підготовки вугілля перед збагаченням (розкриття зростків, зниження крупності), а також при приготуванні шихти для коксування та брикетування. Просівання - процес механічного поділу вугілля по крупності на просіюючи поверхнях. На вуглезбагачувальних фабриках застосовують просівання: попереднє (відділення великих грудок для подальшого дроблення), підготовче (поділ вугілля на машинні класи), остаточне (поділ концентрату на товарні сорти), зневоднення (відділення основної маси води з продуктів збагачення, відділення суспензії, знешламлення)

- Основні, або збагачувальні процеси, призначені для власне розділення вихідного продукту на концентрат, відходи і промпродукт, для чого використовують відмінності у фізичних та фізико-хімічних властивостях частинок вугілля і породи.

Гравітаційні процеси збагачення вугілля на сьогодні набули найбільшого поширення. Вони засновані на використанні різниці в щільності, крупності і формі вугільних і породних частинок і отже різної швидкості їх руху в середовищі (воді, повітрі. Суспензії). На вуглезбагачувальних фабриках застосовують такі гравітаційні процеси: збагачення у важких суспензіях, відсадження, кручені і противоточной сепарацію. Гравітаційні процеси використовують для збагачення вугілля в широкому діапазоні крупності від 0,2 мм (гвинтові сепаратори, важко-середовищні гідроциклони), до мм (важкосередовищних сепаратори). Флотація заснована на використанні різниці в фізико-хімічні властивості частинок вугілля і породи (частки вугілля - гідрофобні, частинки породи - гідрофільні). Флотація використовується для збагачення тонких і дрібнодисперсних класів вугілля крупністю до 0,5 мм;

- Допоміжні, або заключні процеси, що застосовуються для згущення, зневоднення, обесшламливание, знепилювання і регенерації оборотних вод.

Зневоднення продуктів мокрого збагачення вугілля здійснюють різними способами в залежності від крупності матеріалу. Продукти розміром більше 13 мм обезвоживаются на грохотах, елеваторах з перфорованими ковшами, а також в дренажних бункерах. Для зневоднення дрібних класів крім названих способів застосовують центрифугування, а в зимовий період і термічну сушку. Найбільші труднощі становить зневоднення продуктів флотації і шламів, для зневоднення яких застосовують згущення, фільтрації і термічну сушку. При згущенні і фі-льтруванні відбувається також процес регенерації оборотних вод. Знепилювання - процес відділення з вугілля частинок пилу розміром менше 0,5 мм. Знепилювання здійснюється двома способами: мокрим - на грохотах і. в гидроциклонах (знешламлення) і сухим - на грохотах і. в повітряних класифікаторах різних конструкцій.

3. Глибина збагачення вугілля

Глибина збагачення вибирається в такий спосіб:

- Коксівне вугілля з високими виходом і зольністю класу -0,5 мм переробляють за схемами з глибиною збагачення 0 мм; - Коксівне вугілля з низьким виходом і зольністю класу -0,5 мм переробляють за схемами з глибиною збагачення 0,5 мм, а клас -0,5 мм додається до концентрату незбагаченому вигляді; - Глибина збагачення енергетичного вугілля становить 6, 13, іноді 25 мм. У цьому випадку глибина збагачення залежить від відстаней, на які перевозять вугілля, і від потужності котельних установок. На великих котельних установках, обладнаних пиловугільного топками, можливо спалювання високозольного вугілля при високих к. П.д. Тому вугілля, призначене для спалювання в великих котелень, при невеликих відстанях перевезення зазвичай не збагачується; - Енергетичне вугілля гідровидобутку переробляють за схемами з глибиною збагачення 0,5 мм, іноді 0.

За нормами технологічного проектування рекомендується в проектах збагачувальних фабрик приймати глибину збагачення вугілля 0 мм, але при цьому питання про вигідну глибину збагачення має вирішуватися на основі техніко-економічних розрахунків.

4. Схеми збагачення вугілля

Схему збагачення вугілля вибирають в залежності від його властивостей і призначення.

За глибиною збагачення можна виділити наступні технологічні схеми:

- Збагачення тільки великих класів розміром болеемм з роздільним або спільним відвантаженням продуктів збагачення і незбагачений відсіву; - Збагачення великих і середніх класів розміром більше 6 (3) мм із загальним або роздільним відвантаженням продуктів збагачення і незбагачений відсіву; - Збагачення зернистого вугілля крупністю більше 0,5 мм із загальним відвантаженням продуктів збагачення і незбагачений шламів; - Збагачення всіх класів крупності.

За якістю концентрату і асортиментом продуктів збагачення технологічні схеми розрізняють:

- З випуском одного товарного продукту. Схема набула поширення при збагаченні енергетичного вугілля таких марок, з яких не виділяють сорти за класами крупності, наприклад, вугілля марки П; - З випуском одного товарного продукту і поділом його на сорти за класами крупності. Схема застосовується при збагаченні антрацитів і енергетичного вугілля, з якого виділення сортів за класами крупності доцільно, наприклад, при збагаченні вугілля марок Г і Д; - З випуском двох товарних продуктів (концентрату і промпродукту). Схема використовується при збагаченні вугілля для коксування та інших технологічних цілей. Застосовується в разі, якщо до якості концентрату пред'являються підвищені вимоги, визначає збагачення всього рядового вугілля (великого, малого, шламів). Однією з різновидів цієї схеми може бути випуск концентратів двох сортів - зі зниженою зольністю для технологічних потреб і з підвищеною зольністю для енергетичних цілей; - З випуском двох товарних продуктів і поділом одного з них на сорти за класами крупності. Схема набула поширення при збагаченні газового вугілля для коксування, якщо доцільно виділення великого класу для комунально-побутових або спеціальних потреб, а також при глибокому збагаченні антрациту з випуском концентрату для технологічних цілей, що пов'язано з виділенням промпродукту.

4.1. Особливості збагачення вугілля в сучасних умовах

4.2. Збагачення коксівного вугілля

Мал. 1. Типова схема збагачення коксівного вугілля. 1 - вагоноопрокідивагрохот циліндричний 3 - дробарка двохвалкова зубчаста 4 - конвеєри стрічкові, 5 - бункери дозувально-акумулюючі, 6 - грохоти вібраційні, 7 - сепаратори важкосередовищних, 8 - бак кондиційної суспензії меншої щільності (КС1), 9 - бак кондиційної суспензії більшої щільності ( КС2) 10 - бак некондиційної суспензії (НС), 11 - дробарка молоткова, 12 - сепаратор електромагнітний, 13 - гуркіт конусний, 14 - машина отсадочних, 15 - класифікатор елеваторний, 16 - центрифуга вібраційна, 17 - зумпф шламовий, 18 - гидроциклон класифікаційний , 1 9 - насоси, 20 - сепаратор гвинтовий, 21 апарат кондиціонування пульпи, 22 - машина флотаційна, 23 - вакуум-фільтр дисковий, 24 - загущувач циліндроконічних, 25 - фільтр-прес, 26 - сушарка барабанна; 27 - відвантажувальні бункера.

Типова схема збагачення коксівного вугілля приведена на рис. 1. Рядовий вугілля, що надходить на збагачувальну фабрику, в відділенні вуглепрійому піддається сухому попередньому просівання (грохоти ГЦЛ) і дроблення (дробарки ДДЗ). Підготовлене по крупності рядове вугілля надходить в головний корпус збагачувальної фабрики, де його поділяють на машинні класи (грохоти ГИСЛ), знешламлюють (грохоти ГК) і направляють на збагачення.

Технологічні схеми збагачення великих машинних класів в магнетитових суспензії поділяють за кількістю стадій збагачення, числом кінцевих продуктів і призначенням.

Підготовка великого машинного класу в важкосередовищних збагачення в сепараторах типу СКО, в першу чергу полягає в ефективному його обесшламливание. Свіжа суспензія перед надходженням в сепаратор розділяється на транспортний і висхідний потоки. Щільність розподілу в залежності від характеристики збагачується вугілля і вимог до якості концентрату приймається від 1650 до 2050 кг / м 3.

Відділення суспензії і відмивання утяжелителя (магнетиту) здійснюється на вібраційних грохотах типу ГИСЛ. При цьому відмивання утяжелителя здійснюється за допомогою двох рядів бризкала, на перший з яких подається слив сепараторів (типу ЕБМ) системи регенерації, а на другий - технічна вода. Схема збагачення в дві стадії з виділенням трьох кінцевих продуктів (концентрату, промпродукту і відходів) застосовується для коксівного вугілля середнього та тяжкого обогатимости.

Основний і найбільш економічний варіант - виділення в першій стадії сепарації концентрату, виділення в першій стадії відходів застосовується при їх високому виході (більше 50%) і наявності порід, розмокають в рідини. Робоча суспензія високої і низької щільності подається до відповідних сепаратори для створення транспортного і висхідного потоків.

Збагачення в важкосередовищних гидроциклонах застосовується при переробці дрібних класів коксівного вугілля і антрацитів дуже важкої і важкої обогатимости, а при підвищених вимогах до якості концентрату - середньої обогатимости. Важкосередовищних гідроциклони можуть використовуватися також для переобогащение промпродукту і крупнозернистого шламу. Технологічні схеми важкосередовищних гідроциклонами комплексів для збагачення дрібного вугілля так само, як і схеми збагачення великих класів, відрізняються за кількістю стадій поділу, числом продуктів збагачення і своєму призначенню. Технологічні схеми збагачення в гидроциклонах типу ГТ складніше схем збагачення в сепараторах, так як вимагають створення тиску на вході в апарат, великих в 3 - 4 рази витрат суспензії і складної системи регенерації суспензії в зв'язку зі значним шламоутворенням в гидроциклоне.

До якості машинного класу, що надходить на збагачення в гідроциклони, пред'являються підвищені вимоги, і перш за все за змістом шламів. За великого класу знешламлення здійснюється по классумм, дрібного зазвичай - по класу 0,5 мм.

Схема збагачення за одну стадію в двопродуктовому важкосередовищних гидроциклоне з отриманням двох кінцевих продуктів (концентрату і відходів) призначена для збагачення дрібного енергетичного вугілля і антрацитів крупністю 0, мм.

Схема збагачення за одну стадію в тріпродуктовому каскадному гидроциклоне з отриманням трьох кінцевих продуктів (концентрату, промпродукту, відходів) і отриманням в першій секції апарату концентрату, в другій промпродукту і відходів, призначена для збагачення дрібного вугілля, що коксується розміром 0, мм, переобогащение промпродукту відсадки дрібного машинного класу 0, мм, а також для збагачення коксівного вугілля одного машинного класу 0, мм (при порівняно невеликому виході класу + 40 мм).

Залежно від характеристики вихідного вугілля, вимог до якості кінцевих продуктів і техніко-економічних міркувань можуть бути застосовані різні схеми з використанням відсадки. При роздільному збагаченні великих і дрібних класів вугілля отсадки воно розділяється на грохотах і. направляється в отсадочних машин типу МО, в яких поділяється на три продукти (концентрат, промпродукт і відходи). Промпродукт, що отримується в результаті збагачення великого класу, дробиться до 13 мм і направляється на збагачення разом з дрібним машинним класом. При збагаченні вугілля, що коксується в Некласифіковані вигляді його поділу на класи відбувається тільки в наступних стадіях. Концентрат і промпродукт після відсадження піддаються просівання за розміром 13 або 25 мм з метою виділення дрібних класів перед їх зневодненням в фільтруючих центрифугах типу Фвв, ФВШ або ФВІ.

На фабриках, що збагачують енергетичне вугілля і де виділення промпродукту не передбачається, відходи виділяються в обох секціях отсадочной машини. Іноді важкий продукт другої секції направляються у вигляді циркулюючого продукту в ту ж машину.

Великий концентрат зневоднюється на грохотах, промпродукт і відходи - в елеваторах. Зневоднення дрібного концентрату здійснюється в дві стадії: в елеваторних класифікаторах і центрифугах (Фвв, ФВШ, ФВІ), зневоднення промпродукту - в зневоднюючи елеваторах і центрифугах, зневоднення відходів - в елеваторах.

Гвинтові сепарація застосовується для збагачення вугільних шламів і відсіву легкого та середнього обогатимости розміром 0,1 - 3 мм. Харчування гвинтових сепараторів (СВ) бажано знешламлювати. При утриманні в харчуванні більш% глинисто-мулистих матеріалу попереднє обесшламливание обов'язкове. Концентрат гвинтових сепараторів послідовно зневоднюється на грохотах типу ГЛВК, центрифугах Фвв і сушиться спільно з флотаційним концентратом. Залежно від зольності харчування гвинтова сепарація може застосовуватися як самостійно, так і в поєднанні з флотацією.

При низькій зольності вихідних шламів (не більше 18-20%) і легкої обогатимости рекомендується проста, так звана пряма схема. При флотації шламів важчій обогатимости і більшої їх зольності застосовують різні схеми з перечіщенням концентрату. Найбільшого поширення схема з перечіщенням концентрату останніх камер в машині основний флотації. Іноді при особливо високозольних шламах застосовують схеми з перечіщенням всього концентрату основний флотації. Перечіщення концентрату може здійснюватися або в окремій флотаційного машині, або в окремих камерах машини основний флотації. Перечіщення в окремих машинах або камерах доцільніше, тому що для цієї операції потрібно режим, відмінний від режиму основний флотації.

Зневоднення флотаційного концентрату здійснюється фільтруванням в дискових вакуум-фільтрах типу ДУ і сушінням. Відходи флотації спільно з відходами гвинтових сепараторів згущуються в циліндроконічних згущувачах типу С-10 і зневоднюються в фільтр-пресах типу ФПМ. Застосування в технологічних схемах фільтр-пресів дозволяє здійснити на вуглезбагачувальних фабриках замкнутий цикл по воді.

Збагачувальне устаткування великої одиничної продуктивності в поєднанні з високопродуктивними транспортними пристроями дозволяє застосовувати раціональні технологічні схеми, що забезпечують скорочення довжини трактів, числа одиниць обладнання, енергоємності та трудомісткості виробничих процесів на збагачувальних фабриках.

4.3. Перспективні технологічні схеми

Мал. 2. Схема збагачення коксівного одного машинного класу 0, мм. 1 - вагоноопрокідивагрохоти вібраційні 3 - дробарка двохвалкова зубчаста 4 - конвеєри стрічкові, 5 - бункери дозувально-акумулюючі, 6 - класифікатор елеваторний, 7 - бак розподільний, 8 - змішувач. 9 - тріпродуктовій важкосередовищних гидроциклонах, 10 - бак кондиційної суспензії; 11 - бак некондиційної суспензії; 12 - сепаратори електромагнітні, 13 - насоси, 14 - розподільники, 15 - грохоти дугові, 16 - центрифуги вібраційні, 17 - зумпф шламовий, 18 - гидроциклон класифікаційний, 19 - сепаратор гвинтовий, 20 - апарат кондиціонування пульпи, 21 - машина флотаційна, 22 - вакуум-фільтр дисковий, 23 - загущувач циліндроконічних, 24 - фільтр-прес, 26 - сушарка барабанна, 26 - відвантажувальні бункера.

Перспективними технологічними схемами для реалізації цих напрямків є:

- При збагаченні вугілля для коксування важкої обогатимости - технологічні схеми із збагаченням за все вугілля в циклонах з важким середовищем, гвинтовий сепарацией і флотацією шламів (рис. 2.) - При збагаченні вугілля легкої і середньої обогатимости - технологічні схеми з поділом великих класів в важкосередовищних сепараторах на три продукти з отсадки дрібних класів спільно з подрібненим великим промпродуктов, гвинтовий сепарацией і флотацією шламів. У цих схемах повинен бути вузол обробки відходів збагачення шламів до товарної паливно-сировинної добавки при виробництві стінових матеріалів; - При збагаченні антрацитів і енергетичного вугілля - технологічні схеми із застосуванням важкосередовищних сепараторів для збагачення великих класів, циклонів для збагачення дрібних класів антрацитів і двопродуктовіх отсадочних машин для збагачення дрібних класів кам'яного вугілля, гвинтовий сепарації для збагачення крупнозернистих шламів і флотації - для тонкозернистих шламів. У цих схемах також повинен бути вузол обробки відходів збагачення шламів до товарної паливно-сировинної добавки при виробництві стінових матеріалів.

Вугілля Збагачення корисних копалин Вуглезбагачувальні фабрики Україна Утилізація відходів вуглезбагачення

література

. Білецький збагачення вугілля. Навчальний посібник. - Донецьк: Східний видавничий дім. - 20с.

Схожі статті

Попередня ◈ Наступна