21.02.2021

Технологические процессы на обогатительных фабриках


Технологические процессы на обогатительных фабриках являются непрерывными. Они подразделяются на подготовительные, основные и вспомогательные операции.

Операция — однородная по своему назначению обработка угля, например, дробление, грохочение, обеспыливание угля и т. д. Операции состоят из одного или нескольких приемов обработки. Так, дробление антрацитовой плиты обычно осуществляется в два приема.

Подготовительные операции — дробление и классификация.

Дробление — разделение кусков угля на отдельные части под действием внешних механических усилий для получения продукта заданной крупности.

Классификация — разделение неоднородной по размерам кусков (зерен, частиц) угольной смеси на два (или более) относительно однородных по крупности кусков продукта класса. Классификация осуществляется на просеивающей поверхности (решетках, ситах) с размером отверстий не менее 0,15—0,25 мм, в струе воздуха или воды. Примером воздушной классификации может служить процесс обеспыливания угля, гидравлической — сгущение шлама. Применяемые при этом скорости струй предопределяют крупность граничного зерна не более 1 мм.

Основные операции — собственно обогащение угля: гравитационное, флотационное, по внешним признакам, электрическое.

Гравитационное обогащение (в жидкой или газообразной среде, либо во взвесях) основано преимущественно на использовании различий в воздействии гравитационного поля (силы тяжести) и сопротивления среды на куски (зерна) угля, сростков и породы, имеющих разные удельные веса. При гравитационном обогащении для ускорения процесса используют также центробежные силы, возникающие в некоторых аппаратах при вращении жидкости и усиливающие действие силы тяжести.

Наиболее распространены следующие процессы гравитационного обогащения: в вертикальной струе воды переменного направления — мокрая отсадка в отсадочных машинах; в потоке воды, текущей по наклонной плоскости, — в моечных желобах и на концентрационных столах; в тяжелых средах — в жидкостях и минеральных суспензиях; в вертикальной воздушной струе — пневматическая отсадка и сепарация.

Флотационное обогащение основано на использовании различий физико-химических свойств поверхности частиц угля и породы — смачиваемости водой (гидратированности), взаимодействия с растворенными в воде реагентами, воздухом или газами и др.

Обогащение по внешним признакам основано на использовании разницы в цвете, блеске, форме и т. п. кусков угля и породы. Эти признаки используют при ручной и механизированной выборке из угля крупной породы и в отдельных случаях — угля из породы.

Электрическое обогащение основано на использовании различий в электрических свойствах угля и породы.

Вспомогательные операции — обеспыливание (обесшламливание) и пылеулавливание, обезвоживание, смешивание.

Обеспыливание и пылеулавливание — отделение пыли от мелкого угля и улавливание (осаждение) ее из запыленного воздуха. Обеспыливание основано на принципе воздушной классификации — разделении частиц угля и пыли в струе воздуха. Пылеулавливание осуществляется путем осаждения частиц пыли из медленно движущегося воздушного потока под действием силы тяжести или при вращении воздушного потока под действием центробежной силы.

Пылеулавливание производят также путем фильтрования запыленного воздуха через пористые перегородки в матерчатых фильтрах.

Обезвоживание — отделение воды от продуктов обогащения на обогатительных фабриках, применяющих в качестве разделительной среды воду или тяжелые суспензии.

Обезвоживание осуществляется методами естественной фильтрации воды или дренирования (в бункерах, на грохотах и др.); принудительного удаления воды под действием центробежной силы (центрифугирование) или давления воздуха (фильтрование через пористую перегородку); испарения влаги (сушка).

Предварительное обезвоживание частиц шлама, взвешенных в моечных водах, путем осаждения их под действием силы тяжести или центробежной силы называется сгущением.

Крупные классы продуктов обогащения (> 10— 13 мм) обезвоживают на грохотах и в бункерах; мелкие классы (< 10—13 мм) — на грохотах и в центрифугах; крупнозернистые шламы сгущают в пирамидальных отстойниках и обезвоживают на грохотах; тонкозернистые шламы сгущают в цилиндрических сгустителях или гидроциклонах и обезвоживают на вакуум-фильтрах или в осадительных центрифугах; флотационные концентраты обезвоживают на вакуум-фильтрах или в осадительных центрифугах.

Сушку мелких классов, флотационного концентрата и шлама производят в газовых трубах-сушилках или в барабанных сушилках.

Осветленную воду (слив отстойников и сгустителей) используют в качестве оборотной для различных технологических процессов. Потери воды, уходящей с продуктами обогащения или потери в результате сброса части ее в канализацию (для удаления мельчайших глинистых частиц, накапливающихся постепенно в оборотной воде) восполняют свежей водой, которую подают для обмывки концентрата при обезвоживании его на грохотах.

Смешивание — операции усреднения и шихтования углей (продуктов обогащения).

Усреднение — смешивание углей с различной зольностью и содержанием серы, с различным гранулометрическим составом, обогатимостью и т. п. для получения однородной по качеству смеси.

Шихтование — смешивание углей разных марок для получения однородной смеси с определенными физико-химическими свойствами.

Исполнительные аппараты на обогатительных фабриках связаны между собой транспортными устройствами и механизмами. В качестве транспортных устройств применяют ленточные, скребковые и винтовые конвейеры, ковшовые элеваторы, насосы, вентиляторы, воздуходувки и др.

В целях обеспечения равномерного протекания технологического процесса, создания запасов угля, продуктов обогащения и воды на обогатительных фабриках устраивают бункера и резервуары. Некоторые из них используют также для технологических целей; бункера — для обезвоживания, резервуары — для сгущения шлама и осветления моечных вод и т. д.

Выбор технологического процесса обогатительной фабрики производится в зависимости от характеристики исходного угля (ситового состава, обогагимости) и норм качества продуктов обогащения (влажности, зольности, содержания серы, крупности и др.).

Тип и наименование фабрики определяются основным ее технологическим процессом.





Яндекс.Метрика