WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Так им образом, для труднообогатимых углей шахты Эрчим-тхан применение гравитационных методов обогащения обосновано в диапазоне к рупности фракций +1 - -25 мм. Обогащение к ласса +25 - -50 мм целесообразно в случае невысокого содерж ания пористой фюзенитовой фракции.

Обобщение резуль татов проведенных исследований позволило установить закономерности эк стремального характера зависимостей выхода обогащенного угля, извлечения горючей массы угля в концентрат и выхода отвального продукта от к рупности обогащаемого к ласса (рис. 3).

А Б y -1 -LgD, мм LgD, мм Рис.3. Зависимости технологических свойств угля и параметров разделения от к рупности к лассов (D):

1 – выход обогащенного угля; 2 - извлечение горючей массы угля в концентрат; 3- выход отвального продукта; 4 – параметр обогатимости Т; 5 – пористость угля;

- интервал оптимальных значений к рупности к лассов вы ход,извлечение;% выход,извлечение;% Наилучшие показатели (выход концентрата 82-83%, извлечение горячей массы 92-94%) достигаются для фрак ций в интервале к рупности от 3 до 10 мм (рис.3А).

Другой установленной закономерностью является сниж ение пористости угля при уменьшении его к рупности (рис. 3Б). Зависимость критерия обогатимости угля (Т) от к рупности его характеризуется резким сниж ением обогатимости (ростом Т) в диапазоне значений D менее 5 мм и плавным снижением обогатимости в при значениях D более 13 мм.

Матем атическ ие уравнения установленных зависимостей представлены в табл. 1. Высок ие значения показателя определенности (0,89-0,08) характеризуют адекватность полученных математических уравнений экспериментально установленным зависимостям между исследуемыми параметрами.

Таблица Зависимости параметров обогатимости и свойств угля от к рупности фракций № Параметр Уравнение связи Показатель № определенности R1 Выход концентрата Y1 = 4,94X3 - 20,92X2 + 0,18,68X + 89,2 Извлечение горючей Y2= 2,62X3 - 18,43X2 + 0,массы угля в конц-т 20,39X + 76,3 Выход хвостов Y3 = 1,4256X3 + 5,3402X2 - 0,12,204X + 16,4 Обогатимость Т Y4 = -2,6611X3 + 12,55X2 - 0,17,658X + 21,5 Пористость угля Y5 = -0,0003X3 - 0,39X2 + 0,1,5606X + 6,Исследования обогащения угля методом вакуумнопневматической сепарации Исследования обогатимости углей проводились на обогатительной установк е СЕПАИР-1-0.5 (рис.4), реализующей способ вак уум нопневматической сепарации материала в восходящем поток е воздуха, создаваемом при помощи расположенного в зоне разгрузки концентрата побудителя расхода воздуха - всасывающего воздушного насоса, подачей исходного материала в зону сепарации с постоянной скоростью поперек восходящего воздушного потока и последовательным повторением процесса сепарации в нескольких рабочих зонах с различающейся скоростью воздушного потока.

3 4 Рис.4. Принципиальная схема пневматического сепаратора СЕПАИР-1-0,5:

1 – ленточный сетчатый конвейер; 2 – рабочая зона сепаратора;

3 - сопло; 4 – воздуходувк а; 5 – бунк ер для накопления продуктов сепарации Способ обогащения углей включает следующие операции.

Поступающий на сепарацию материал с помощью вибрационного питателя распределяется в тонк ий слой на поверхности ленточного сетчатого конвейера 1. Транспортируясь, материал попадает в зону воздушного сопла 2, через которое с определенной скоростью всасывается воздух. Воздушный поток в рабочей зоне 3 создается за счет работы воздуход увк и 4, соединенной через концентратный бунк ер с соплом 2. С помощью частотного преобразователя привода воздуходувк и подбирается необходимый расход воздуха через сопло 3, обеспечивающий при заданном сечении сопла 2 требуем ую скорость воздушного потока. Восходящий поток воздуха передает им пуль с транспортируемому по конвейеру материалу. Куски, имеющие мень шую плотность, захватываются воздушным потоком и попадают в продуктовый бункер 5, более тяж елые остаются на конвейере 1 и транспортируются в накопительную емкость для хвостов. Куски пром еж уточной плотности, не попавшие в зону разгрузки, к онцентрируются в ви хревом потоке, где происходит их даль нейшая сегрегация (рис.5). Более плотные фракции входят в рабочую зону с обратным импульсом, который не позволяет им быть захваченным рабочим потоком воздуха в зоне сепарации. Менее плотные фракции входят в основную зону сепарации по горизонтальным траекториям и имеют лучшие условия для перемещения в зону разгрузки концентрата.

Зона Зона разгрузки вихревого воздушного концентрата потока Зона восходящего воздушного потока Зона Зона подачи разгрузки питания породы Рис.5. Траектории движ ения зерен (кусков) угля ( ) и породы ( ) в рабочей зоне сепаратора в воздушном потоке, создаваемом методом разряжения Так им образом, организация в рабочей зоне восходящего воздушного потока и сопряженного с ним вихревого потока, в котором происходит дообогащение фрак ций пром еж уточной плотности, принципиально отличается от им еющейся в других аппаратах пневматического обогащения и обеспечивает высок ие технологические показатели процесса.

При лабораторных исследованиях проба массой от 160 до 200 кг разделялась на классы заданной к рупности на специаль ном многопродуктовом грохоте, оснащенном ситами с отверстиями заданного разм ера. Полученные к лассы использовались в исследованиях на обогатимость. Общая схема испытаний представлена на рисунке 5.

Первая схема (одностадиальная) предназначалась для исследования обогатимости труднообогатимых углей и обеспечивала получение концентрата, пром продук та и отвального продукта (рис.5А).

Вторая схема (двухс тадиаль ная) применялась для исследования обогатимости очень труднообогатимых углей, в т.ч. для углей с высок им содерж анием пористого, высок озоль ного фюзенита. Схема обеспечивала получение двух концентратов, промпродукта и отвального продукта.

Исходная фракция А Рассев на классы класс -Воздушная сепарация Концентраты Промпродукт Хвосты Б Исходная фракция Рассев на классы класс -Воздушная сепарация 1 ст.

Воздушная сепарация 2 ст.

Концентрат 1 Концентрат 2 Хвосты Рис. 5. Схемы исследования углей на обогатимость способом вак уум но-пневматической сепарации Резуль таты обогащения фракций труднообогатимого угля крупностью +3 - -8; +8 - –13 мм, показали (рис.6А,Б), что зависимость распределения выходов продуктов сепарации имеет четк о выраженный максимум выхода продуктов с зольностью мень ше 16%.Относительно высок ая зольность угольной фракции обусловлена особенностями струк туры угля, характеризующегося одновременным присутствием воздушных пор и вк лючений породных минералов.

Выход концентрата зольность ю 16% составляет от 62,0 до 65,0%, промпродукта - от 29,9 до 31,2%, а отхода зольность ю 75,0% - от 4,5 до 12,4%. Выход концентрата зольность ю 16,0% при ведении процесса в одну операцию составляет 72,5 - 76%.

70 3 4 50 10 20 30 40 50 60 70 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,Скорость восходящего потока, % от макс.

Плотность фракций, т/мРис. 6. Зависимость выходов и зольности продуктов сепарации угля ша хты Эрчим-Тхан от плотности фракций (а) и скорости восходящего потока (б) для класса +8 -13 мм :

1 – выход фракций; 2- выход концентрата; 3 – зольность фракций; 4 – зольность концентрата Резуль таты исследований на обогатимость угля ша хты Эрчим-тхан методом пневматической сепарации показали, что к лассы крупность ю от 1 до 13 мм могут быть обогащены в одну операцию с получением концентрата зольностью 14,5 и 23,5% с общим выходом 70,1%, промпродукта зольностью 34,5%, отвального продукта зольностью 73,2% с выходом 1,9%. При использовании двухс тадиаль ного обогащения получены уголь ные концентраты зольность ю 13 и 20,2% и отходы зольностью 73,5% при выходе 4,2% (табл.2,3).

Резуль таты исследования обогатимости труднообогатимого угля (Т=13,1) разреза Бунгурск ий способом вак уум но-пневматической сепарации показали, что к лассы крупностью от 2,5 до 13 мм могут быть эффек тивно обогащены в одну операцию с получением концентрата с зольностью 12,0% и общим выходом 60,3%, промпродукта с зольностью 22,0%, отвального продукта с зольность ю 76,0% и выходом 12,7% (рис.

7).

Анализ полученных результатов обогащения углля разреза Бунгур (табл. 2 и 3) показал, что наилучшие результаты получены при обогащении узк их к лассов угля в интервале к рупности +3-13 мм. Более к рупные к лассы могут быть обогащены методом воздушной сепарации после додрабливания. При обогащении угля широк ого класса к рупности (+1 - -13 мм) достигнутые значения зольности концентрата на 1,0 – 1,5% выше, чем средневзвешенные по отдельным к лассам.

выход, зо ль ность,% выход, зольность,% 90 80 70 3 4 50 40 30 10 0 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 0 20 40 60 80 Плотность фракций Скорость восходящего потока, % от макс.

Рис. 7. Зависимость выходов и зольности продуктов сепарации угля разреза Бунгур от плотности фракций и скорости восходящего потока для к ласса +13 -20 мм :

1 – выход фракций; 2 – выход концентрата; 3 – зольность фракций; 4 – зольность концентрата Таблица Выход и зольность продуктов сепарации при лабораторных испытаниях на пробе угля разреза Бунгурск ий Выход продуктов сепарации, % Класс, мм Золь ность, % менее 15% 15- 50 более + 13 - -20 61,9 27,0 11,+ 10 - -13 68,7 23,0 8,+ 5 - -10 49,9 36,6 13,+2,5 - -5 47,1 35,3 17,+1 - -13 44,3 43,1 12,Таблица Расчетный выход концентрата, промпродукта и хвостов по результатам лабораторных испытаний на пробе угля разреза Бунгурск ий Выход продуктов сепарации, % Класс, мм Концентрат Промпродукт Хвос ты (Аd =12%) (Аd =24-26%) (Аd =76%) + 13 -20 54,7 33,2 12,+ 10 -13 81,7 12,3 7,+ 5 -10 61,5 23,0 15,+2,5 -5 62,5 23,0 14,+1-13 52,9 35,7 11,Выход, зольность,% Выход, зольность,% Разработка и испытания устан овки для вакуумно-пневма тического обога щения угля Для оценки возм ожности пром ышленного применения разработанного метода и аппарата были поставлены опыты на представительной пробе угля диапазона к рупности +25 - -50 мм.

Опытно-промышленные испытания обогатимости углей, добываемых на разрезе «Бунгурск ий», проводились методом пневматической сепарации на пром ышленной обогатительной установке «СЕПАИР», изготовленной на предприятии «Горм ашэк спорт», г. Новосибирск.

При работе установк и исходный материал заданной к рупности подавался на конвейер с сетчатой лентой 1 (рис.8) под сопла 2, где из материала отделяли легкие фракции с последовательно увеличивающейся плотностью от 1250 до 1350 кг/мз, для чего в соплах устанавливали при помощи воздуход увк и 4 необходимое разреж ение воздуха в пределах 400-800 мм вод. ст. Поднятые воздушным потоком фракции угля выделяются из воздушного потока в осадительной камере 3, а воздух обеспыливался в циклонах 5 и направлялся вентиляционной установк ой 4 через филь тры 9 в атмосферу.

Рис.8. Принципиальная схема пром ышленной установк и «Сепаир» для обогащения угля с выделением двух концентратов, промпродукта и отвальных отходов:

1 - ленточный сетчатый конвейер; 2 – сопло; 3 - бунк ер для накопления продуктов сепарации. 4 – воздуход увк а; 5- система аспирации воздуха; 6 – конвейер для удаления концентратов; 7 – конвейер для удаления промпродуктов;. 8 – конвейер для удаления отходов; 9 - филь тры Угольный концентрат, разгружаемый из осадительной камеры 3, смешивался с пылевой фракцией их цик лона 5 и филь тра 9 и направлялся на отгрузку к онвейером 6. Промпродуктовая фракция транспортировалась конвейером 7 на отдельный ск лад.

Резуль таты опытно-промышленной эксплуатации показали возможность обогащения малозоль ного угля разреза Бунгурск ий трудной обогатимости с получением металлургического концентрата (9,5% зольности), энергетического концентрата (зольность 25,2%), промпродукта и отвальных хвостов (табл. 4).

Таблица 4.

Технологические показатели обогащения фракции +25 - -50 мм малозольного угля разреза Бунгурск ий трудной обогатимости на промышленной установк е «Сепаир» Извлечение Продукты Выход Золь ность ;

горючей обогащения % т % массы, % Концентрат 1 27,59 55,18 9,50 63,Концентрат 2 13,78 27,50 25,20 26,Промпродукт 4,62 9,22 36,32 7,Отваль ный 4,05 8,10 78,40 2,продукт Итого 50,04 100,0 21,89 100,Резуль таты опытно-промышленной эксплуатации показали возможность обогащения среднезольного угля разреза Бунгурск ий трудной обогатимости с получением металлургического концентрата (зольность 12,5%), энергетическ ого концентрата (зольность 34,5%), промпродукта и отвальных хвостов (табл. 4).

Таблица Технологические показатели обогащения фракции +25 - -50 мм среднезольного угля разреза Бунгурск ий трудной обогатимости на промышленной установк е «Сепаир» Извлечение Продукты Выход Золь ность ;

горючей обогащения % массы, % т % Концентрат 1 540 55,02 12,5 65,Концентрат 2 262 26,64 34,59 23,Промпродукт 94 9,57 46,5 6,Отваль ный 86 8,77 76,4 4,продукт Итого 982 100,0 26,09 100,Эффек тивность разработанного способа и примененной одностадиальной схемы подтверж дается низкими потерями горючей массы с отвальным продуктом (2,83-4,47%) и небольшим выходом промпродукта (9,22-9,57%). Получение мак сим аль но достиж им ых технологических показателей возм ож но на основе применения развитых схем обогащения с замкнутым или отдельным пром продук товым цик лом.

Резуль таты опытно-промышленной эксплуатации показали возможность обогащения к ласса +25 - - 50 мм разреза Бунгурск ий трудной обогатимости с получением металлургического концентрата (9,5-12,5% зольности), энергетического концентрата (зольность 25,234,5%), пром продук та и отвальных хвостов (зольность 75-78%).

Использование разработанного способа и аппарата в сравнении с действую щей те хнологией тяжелосредного обогащения позволяет достичь увеличения извлечения горючей массы на 0,5%, сниж ения расхода воды на 1,3 м на 1т угля и сниж ение расхода электроэнергии на 2,5 кВтч на 1т угля. Расчетный эк оном ическ ий эффек т от внедрения новой технологии составляет 19,8 млн. рублей на 1 млн.т переработанного угля.

Таблица Основные техник о-эк оном ическ ие показатели переработки угля с применением вак уум но-пневматического способа обогащения № Техник о-экономические По технологии По По технологии № показатели обогащения тяжелосредно- технологии вак уум ного обогащения отсадки пневматического обогащения 3 Извлечении горючей 90,5-95,0 92,0 -94,0 92,5-95,массы в концентрат, % 5 Расход воды, м / т 1,2-1,35 1,3-1,5 0,6 Расход электроэнергии, 14,0-16,0 12,0-14,0 10,0-11,кВтч/т 7 Стоимость 166,0 161,0 141,оборудования (на млн. т в год), млн. руб.

9 Себестоимость 278,0 247,5 227,переработки с учетом амортизации (руб./т) 1 Эффек тивность -21,5 0,0 +19,0 относительно технологии отсадки (на 1 млн. т угля), млн. руб.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»