WWW.NET.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Интернет ресурсы
 

«1 Введение Угли различаются по степени метаморфизма, элементному составу, по физическим, химическим и техническим свойствам. Повышенная зольность и ...»

1

Введение

Угли различаются по степени метаморфизма, элементному составу, по

физическим, химическим и техническим свойствам. Повышенная зольность и

сернистость углей в значительной степени затрудняют, а в некоторых

случаях и вообще делают их непригодными для технологических целей.

Именно это объясняет необходимость создания высокотехнологических

способов обогащения угля, в частности, безотходной технологии, а также

надежных методов контроля их качества, на основании которых можно подбирать оптимальные условия и направление их последующей переработки.

Для изучения состава, структуры и свойств различных видов твердых топлив широко применяются современные физические и физико-химические метод [11].

Объектом исследования является каменный уголь Межегейского и Каа-Хемского месторождения Предмет исследования: обогатимость углей Каа-Хемского и Межегейского месторождений.

Цель данной работы является исследование обогатимости углей КааХемского и Межегейского месторождений.

Для решения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) Провести гранулометрический анализ проб углей Каа-Хемского и Межегейского месторождений;

2) Провести фракционный анализ проб углей Каа-Хемского и Межегейского месторождений;

3) Сравнение обогатимости углей Каа-Хемского и Межегейского месторождений по ГОСТ (10100-84) Оглавление Введение………………………………………………………………….…3 Глава I. Теоретическая часть



1.1.Классификация углей по обогатимости..………………............4

1.2.Оценка эффективности технологических процессов обогащения углей……………………………………………….…….........7

1.3.Методы и процессы обогащения углей………………….........11

1.4. Флотационное обогащение …………………………………...22

1.5. Флотационный процесс обогащения………………………....23

1.6. Характеристика углей Межегейского месторождений………………………………………………………........24

1.7. Характеристика углей Каа-Хемского месторождения….......26 II Экспериментальная часть

2.1. Гранулометрический анализ ………………………………....28

2.2. Фракционный анализ……………………………………….....31

2.3.Сравнение обогатимости углей Каа-Хемского и Межегейского месторождений по ГОСТ(10100-84)……………....37 Выводы……………………………………………………………….……38 Литература……………………………………….……………………......39 Глава I. Теоретическая часть Классификация углей по обогатимости 1.1.

Обогатимость характеризует способность углей к разделению на продукты различного качества. Для оценки обогатимости используют графические и аналитические методы. Все графические методы оценки обогатимости основаны на использовании кривых обогатимости, которые строят по результатам фракционного анализа угля.

Сущность фракционного анализа заключается в по

–  –  –

Например, по коэффициенту обогатимости К (метод Т.Г.Фоменко), представляющему собой отношение значения прогиба f кривой элементарных зольностей к максимально возможному значению прогиба F (k= f/F). Французские исследователи определяют обогатимость по тангенсу угла наклона прямой, пересекающей кривую плотностей при соответствующем содержании смежных фракций, плотность которых отклоняется на ± 100 кг/м3 от плотности разделения. Чем больше tg, тем труднее обогатимость. Например, при содержании смежных фракций 3% tg =0,25, что характеризует хорошуюобогатимость, а при содержании смежных фракций 6% tg = 0,5 – обогатимость трудная.

Графические методы, основаны на использовании данных довольно трудоемкого подробного фракционного анализа, редко находят применение на практике (особенно отечественной) [3].

Аналитический метод оценки обогатимости регламентирован ГОСТ 10100-84. По этому стандарту показатель обогатимости Т представляет собой отношение суммарного выхода промежуточных фракций (1400-1800 кг/м3 для каменных углей и 1800-2000 кг/м3для антрацитов) к выходу

–  –  –

Уголь как объект обогащения характеризуется большим объемом разнородной по составу информации. Это затрудняет достоверную оценку обогатимости единым аналитическим или графическим показателем. В связи с этим УкрНИИ углеобогащение разработал метод цифрового кодирования свойств углей как объектов обогащения [6].

Классификацию угля по категориям для отдельных шахт, разрезов или пластов устанавливают по следующим качественно-количественным показателям: зольности и выходу легкой фракции, массовой доле общей серы в ней, а также по выходам тяжелых фракций, крупных классов и класса 0-1 мм.

Таким образом, информационная модель угля представляется шестиразрядным цифровым кодом. Каждый разряд может содержать один из десяти цифровых знаков 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9. Следовательно, весь диапазон изменения каждого качественного или количественного показателя разбит на десять интервалов и каждой кодовой цифре (категории) соответствует определенный интервал рассматриваемого признака.

1.2. Оценка эффективности технологических процессов обогащения углей Практические показатели работы обогатительных машин всегда ниже теоретически возможных.

Критерии эффективности предназначаются для: оценки и выбора оптимальных процессов, технологических схем и обогатительных машин;

технологической оценки работы машин, аппаратов или фабрики в целом;

оптимизации систем автоматизации управления процессами обогащения.

Наиболее простой способ оценки гравитационных процессов обогащения определение их эффективности по содержанию в продуктах обогащения посторонних фракций. Так, при разделении исходного угля на три продукта по плотностямпосторонними для концентрата являются фракции плотностью более, для промпродукта – менее и более, для отходов – менее. Выход посторонних фракций рассчитывают в процентах от соответствующего продукта, полученные данные сравнивают с результатами обогащения в контрольном (эталонном) аппарате при оптимальном режиме его работы.

На основании многолетней практики с учетом совершенствования техники и технологии обогащения отрабатывают нормы содержания посторонних фракций в продуктах обогащения для отдельных углеобогатительных аппаратов в зависимости от крупности и обогатимости угля, возможности неравномерного его качества и конкретной технологии.

Пользуясь данными о содержании посторонних фракций в продуктах обогащения, можно по балансовым уравнениям рассчитывать зольность этих продуктов, их выхода, которые являются конечным показателями [4].

Основной недостаток этого способа в том, что при расчете зольности продуктов обогащения принимают зольности одноименных фракций в исходном угле и продуктах обогащения равными. Практика показывает, что в действительности зольность легких, промежуточных и тяжелых фракций в концентрате несколько ниже, чем в промпродукте и особенно в отходах (породе). По этой причине фактическая зольность концентрата будет всегда несколько ниже, а промпродукта и породы – выше расчетной.

Способ определения эффективности по засорению посторонними фракциями применяется для текущего контроля гравитационных процессов обогащения угля.

Эффективность обогащения (%) угля при разделении его на два продукта может быть определена аналитически по формуле Ханкока– Луйкена Общая эффективность процесса при разделении угля на три продукта

–  –  –

Где Р75 - плотности фракций, извлекаемых в продукты обогащения в количествах 75 и 25% от одноименных фракций.

В нашем случае по кривой разделения (см.рис.2.1) находим Р75= 1610 кг/м3и Р 25= 1470 кг/м3. Тогда, Показатель Еpm применяется для оценки эффективности разделения гравитационных процессов (тяжелые среды, отсадка и др.). При гравитационном обогащении угля в машинах с водной средой распределение фракций подчиняется логарифмически – нормальному закону. Кривая разделения в данном случае не симметрична: ее правая ветвь положе левой.

Для приведения такой кривой к виду нормального распределения необходимо на оси абсцисс отложить на плотность.

Энтропийный метод оценки эффективности разделения может применяться для любых обогатительных процессов. Энтропия системы– это мера ее неопределенности. С уменьшением энтропии система становиться более упорядоченной. Применительно к обогащению полезных ископаемых можно сказать, что продукты обогащения имеют более упорядоченную систему по сравнению с исходным материалом, т.к. в продуктах обогащения преобладает какой – то один компонент, в то время как в исходном материале смесь компонентов.





Количественно мера неопределенности применительно к процессам разделения описывается уравнением где S – энтропия системы; n – число компонентов; Рi – содержание (доля) в продукте i- того компонента.Знак минус вводят для того, чтобы получить положительное значение энтропии S.

В качестве основания логарифма обычно принимают 2. Единицу энтропии в данном случае называют битом. Бит–это энтропия системы, которая может быть в одном из двух равновероятных состояний.

ПРИМЕР: исходный продукт поступающий на обогащение состоит из 2 компонентов, содержание каждого из которых составляет соответственно Р1=0,5 и Р2= 0,5.Энтропия системы Энтропийную эффективность разделительного процесса определяют как отношение действительного уменьшения энтропии S к начальной энтропии Su где Sk–суммарная энтропия конечных продуктов разделения. Суммарная энтропия конечных продуктов в углеобогащении (флотация, грохочение и т.д.) меньше энтропии исходного продукта. Если в результате разделения получены два продукта, то необходимо, учитывать выход продуктов разделения, т.е.

где выход соответствующих продуктов разделения, доли единицы;

S1и S2- энтропия этих продуктов [3].

–  –  –

При всем разнообразии процессов промышленного обогащения углей, все они основаны на использовании различий физических и физикохимических свойств минералов.

Известны следующие основные методы мокрого и сухого обогащения углей: гравитационный, флотационный, магнитный, электрический и специальные.

Каждый из этих методов включает ряд процессов, основанных на общих физических и физико-химических свойствах, по которым производится разделение материала и отличающихся друг от друга и использованием дополнительных разделяющихся сил и соответствующими конструкциями машин и аппаратов.

Гравитационный метод обогащения основан на использовании различий в плотностях минералов. К этому методу относятся следующие процессы: обогащение в тяжелых средах (жидкостях и суспензиях); отсадка;

обогащение в струе воды, текущей по наклонной плоскости (концентрационные столы); обогащение в центробежном поле;

противоточная сепарация и др.

Флотационный метод обогащения основан на использовании различий в естественной или создаваемой реагентами смачиваемости минералов.

Флотация подразделяется на следующие процессы: пенная флотация; пенная сепарация; масляная флотация (агломерация); каскадноадгезионнное обогащение.

Магнитный метод обогащения основан на использовании различий в магнитной восприимчивости минералов. Он включает процессы магнитной сепарации и магнитной флотации.

Электрический метод обогащения основан на использовании электрических свойств минералов. К нему относятся процессы разделения по электропроводимости компонентов и процесс электрической сепарации на основе различий в электризации угольного вещества и минеральных примесей.

Специальные методы обогащения редко применяются для углей. К ним относятся рентгенометрическая сепарация, обогащение по форме и трению, магнитогидродинамическое обогащение, химическое обогащение, селективная коагуляция, обогащение по естественной радиоактивности и др.

Применение тех или иных процессов обогащения угля обуславливается качественной характеристикой исходного сырья, техникой и технологией обогащения, технико-экономическими соображениями.

Совокупность применяемых процессов и операций обработки угля компонуется в схему обогащения. Различают технологические (принципиальные), качественно – количественные, водно–шламовые схемы и схему цепи аппаратов.

Технологическая (принципиальная) схема обогащения характеризует последовательность технологических процессов и операций, которым подвергается уголь при обогащении.

Качественно-количественная схема обогащения включает данные о количестве и качестве продуктов обогащения. Качественно-количественная схема позволяет определить расход (т/ч) продуктов во всех операциях разделения или смещения, их выход, зольность и влажность, содержание серы.

Водно– шламовая схема показывает расход воды в отдельных операциях и содержание в ней твердой фазы (шламов). Для полноты отображения процесса обогащения обычно совмещают качественноколичественную и водно-шламовую схемы.

Схема цепи аппаратов характеризует последовательность расположение машин и аппаратов. На схемах цепи аппаратов обычно указывают тип и число изображаемых условными знаками машин и аппаратов.

Технологические схемы обогащения углей в тяжелых средах Технология тяжелосредного обогащения углей определяется рядом факторов: физико-механическими свойствами обогащаемых углей (гранулометрический и фракционный состав, размокаемость породы и др.);

требованиями потребителей к качеству и назначению продуктов обогащения;

нагрузкой на отдельные технологические операции; параметрами существующего оборудования, которое может быть использовано на той или иной операции.

Технология обогащения как крупного, так и мелкого углей в магнетитовой суспензии включает ряд технологических операций одинакового назначения. К ним относятся: подготовка (классификация и обесшламливание) углей; приготовление рабочей суспензии; собственно обогащение; отделение суспензии, промывка и обезвоживание продуктов обогащения; регенерация разбавленной суспензии; автоматическое регулирование плотности; циркуляция и распределение потоков рабочей суспензии.

Несмотря на принципиальную однотипность операций, имеется определенная специфика в технологии обогащения крупного и мелкого машинных классов углей.[12] Технологические схемы обогащения крупных углей Технологические схемы обогащения углей крупных машинных классов в магнетитовой суспензии разделяют по числу стадий обогащения, конечных продуктов и своему назначению.

Схема обогащения в одну стадию с выделением двух конечных продуктов (концентрата и отходов) предназначена для механизированного удаления породы на шахтных установках, обогащения энергетических углей и антрацитов, а также коксующихся углей легкой обогатимости. Плотность разделения в зависимости от характеристики обогащаемых углей и требований к качеству продуктов обогащения принимается от 1650 до 2050 кг/м3.

Схема обогащения в две стадии с выделением трех конечных продуктов (концентрата, промпродукта, отходов) применяется для коксующихся углей средней и трудной обогатимости. Основной и наиболее экономичный вариант - выделение в первой стадии концентрата. Выделение в первой стадии отходов применяется при их высоком выходе (более 50 %) и наличии размыкаемых пород. Схема обогащения в две стадии с выделением трех конечных продуктов (концентрата двух классов крупности, промпродукта, отходов) применяется для коксующихся углей средней и трудной обогатимости при различной эффективной плотности разделения крупного и среднего классов.

Общей операцией для любого варианта технологических схем является подготовка углей, эффективность которой оказывает существенное влияние на показатели разделения в магнетитовой суспензии.

Подготовка крупного машинного класса может проводиться различными способами:

- сухой классификацией на вибрационных грохотах, установленных параллельно, последовательно или по комбинированной схеме. Она применяется при низкой влажности исходных углей и невысоком содержании в них класса крупностью 1 мм;

- сухой классификацией с последующим мокрым обесшламливанием на вибрационных грохотах. Большая часть отсева выделяется в сухом виде, затем на отдельном грохоте производится обесшламливание ополаскиванием надрешетного продукта промывной водой. Схема применяется при невозможности обеспечить эффективную сухую классификацию;

- мокрой классификацией на вибрационных, неподвижных грохотах и при комбинации неподвижных и вибрационных грохотов. Она применяется, если влажность исходных углей высокая, и нельзя выделить хотя бы часть отсева в сухом виде, и, как правило, угли, подвергаются обогащению по крупности до 0,5 мм или 0 мм. Установка грохотов может быть параллельная, последовательная или комбинированная.

Рабочая суспензия высокой и низкой плотности насосами подается в соответствующие тяжелосредные сепараторы для создания транспортного и восходящего потоков.

Аналогичная технологическая схема с разделением от меньшей плотности к большей, более часто встречающаяся в промышленной практике, отличается от схемы, описанной выше, выделением концентрата в первой стадии, отсутствием вибрационного грохота между двумя сепараторами для отделения суспензии низкой плотности (эту функцию выполняет неподвижное сито), разделением грохота для промпродукта на две части головную, где отделяется кондиционная суспензия высокой плотности, и конечную, где от промпродуктаотмывается магнетит.

При раздельном обогащении двух машинных классов (например, 6-25 и 25-200 мм), технологическая схема на первой стадии разделения комплектуется двумя сепараторами для получения самостоятельного концентрата из каждого машинного класса. Смесь промпродукта и отходов из обоих сепараторов первой стадии подается в один общий сепаратор второй стадии, где разделение ведется по высокой плотности. Вместо двух сепараторов на первой стадии разделения может применяться один сепаратор, ванна которого в продольном направлении разделена на два отделения (опытный образец отечественного сепаратора СКВД 32, зарубежный сепаратор «Дрюбой»). При применении на первой стадии в двух сепараторах суспензии различной плотности, подбираемой в соответствии с обогатимостью машинных классов и требованиями к продуктам обогащения, пополнение суспензии и ее циркуляция строятся по принципу движения потоков от большей плотности к меньшей с отводом на регенерацию суспензии низкой плотности. Распределение суспензии и регулирование ее плотности производятся автоматически.

Технологические схемы обогащения мелких углей Аппаратами, в которых в настоящее время производится обогащение мелких углей в минеральных суспензиях (преимущественно, магнетитовой), являются тяжелосредные гидроциклоны.

Технология обогащения мелких углей более сложная, чем аналогичная технология, применяемая для обогащения крупных углей. Это вызвано тем, что мелкий материал труднее крупного разделяется в тяжелых средах, а гидроциклоны сложнее, чем сепараторы, вписываются в технологическую схему. Кроме меньшей производительности единицы оборудования по сравнению с сепараторами, тяжелосредные гидроциклоны имеют более сложную систему загрузки, работают под напором и расходуют в 3-4 раза больше суспензии на 1 т обогащаемого угля.

Мелкие угли, даже при тщательном обесшламливании, имеют значительное содержание шлама, который должен быть выделен в процессе регенерации суспензии, так как загрязненная суспензия имеет худшие реологические свойства. Сложность регенерации разбавленной суспензии определяется не только большим ее расходом го сравнению с расходом при обогащении крупных углей, но и значительной вязкостью пульпы, поступающей на регенерацию, вследствие повышенного содержания в ней шлама.

В этой связи более жесткие требования предъявляются к эффективности вспомогательных технологических операций обесшламливанию, регенерации. Однако, несмотря на некоторое усложнение технологии при тяжелосредном обогащении мелких углей, техникоэкономические преимущества этого процесса полностью окупают дополнительные капитальные и эксплуатационные затраты.

Технологические схемы тяжелосредных гидроциклонных комплексов для обогащения мелких углей, так же как и схемы обогащения крупных углей, делятся по числу стадий разделения, числу продуктов обогащения и своему назначению.

Схема обогащения в одну стадию в двухпродуктовом гидроциклоне с получением двух конечных продуктов (концентрата и отходов) предназначена для обогащения мелких энергетических углей и антрацитов крупностью 0,5-13 (25) мм.

Схема обогащения в две стадии в двухпродуктовых гидроциклонах с получением трех конечных продуктов (концентрата, промышленного продукта, отходов) и выделениемапервой стадии по большей плотности отходов применяется для мелких коксующихся углей крупностью 0,5-13(25) мм при наличии в них легкоразмыкаемой породы.

При раздельной регенерации промывных вод предел обогащения по крупности в гидроциклонах уменьшается с 0,5 до 0,2 мм.

Вариантом схемы обогащения в тяжелосредных гидроциклонах является технология обогащения необесшламленных углей, которая нашла применение на зарубежных углеобогатительных фабриках.

К качеству машинного класса, поступающего на обогащение в гидроциклоны (засорению его избыточными по крупности зернами), предъявляются жесткие требования. Также нормируется и содержание шлама крупностью 0,5 мм.

Подготовка углей начинается с классификации горной массы. Если крупный и мелкий машинные классы полностью обогащаются в тяжелых средах (в сепараторах и гидроциклонах), применяется мокрая классификация на грохотах, которая имеет высокую производительность и эффективность.

При контроле за состоянием сит грохотов исключается попадание в мелкий машинный класс избыточных по крупности зерен.

При обогащении всего угля одного машинного класса - верхний предел крупности 40 (30) мм - для обеспечения его чистоты целесообразно осуществлять контрольную классификацию на вибрационных грохотах.

Классификация может быть совмещена с дроблением в барабанных дробилках избирательного дробления.

Заключительной операцией подготовки углей к обогащению является обесшламливание машинного класса. Для крупного машинного класса она осуществляется по размеру 13 (25) мм.для мелкого - обычно по размеру 0,5 мм.

Обесшламливание мелкого машинного класса включается в технологическую схему гидроциклонной установки. Наибольшее распространение получили три схемы обесшламливания: мокрая на грохотах, гидравлическая в элеваторных классификаторах, комбинированная в элеваторных классификаторах с контролем на грохотах.

Выбор способа обесшламливания, как правило, связан со схемой, предшествующей классификации, и с условиями транспортирования мелкого машинного класса на гидроциклонную установку. Поскольку обычная схема с подачей питания в гидроциклоны под гидростатическим напором связана со значительной высотой, достигающей 25 м, классификационные грохоты нецелесообразно размещать над гидроциклонной установкой. Более рационально подавать мелкий машинный класс на обесшламливание специальным транспортом (конвейер, элеватор, углесос).

При сухой классификации подача мелкого угля на обесшламливающий грохот осуществляется через желоб, где он смешивается с водой. После желоба перед вибрационным грохотом, как правило, устанавливается дуговой грохот.

Технология обогащения необесшламленных углей отличается тем, что вместо операций обесшламливания интенсифицируется операция очистки суспензии от шлама для стабилизации содержания в ней немагнитной фракции. Благодаря этому исключается малопроизводительная операция обесшламливания машинного класса и снижается подача в шламовую систему фабрики, так как эта операция требует большого расхода воды.

Сокращается число технологических потоков.

При обычной технологии тяжелосредногообогащения в обесшламленном мелком машинном классе содержание шлама резко ограничено (норма не более 5 %). Поэтому при применении принципа раздельной регенерации вследствие малого выхода продуктов их участие в общем балансе продуктов обогащения невелико. Исключение операции мокрого обесшламливания приводит к росту содержания в машинном классе шлама до 25-30 %. При этом требуется существенное расширение фронта раздельной регенерации, так как для обеспечения полного вывода шлама из системы на регенерацию направляется 30-40 % рабочей суспензии, соответственно возрастает выход продуктов обогащения шлама, получаемых после тяжелосредных гидроциклонов.

Практикой промышленной эксплуатации установлено, что показатели разделения в тяжелосредных гидроциклонах шлама (до 0,2-0,15 мм) зависят от верхнего предела крупности машинного класса, в который входит шлам.

Эти показатели тем лучше, чем ниже верхний предел крупности. Например, шлам в составе классе 0-6 мм обогащается более эффективно, чем в составе класса 0-38 мм. Поэтому на ряде зарубежных фабрик при обогащении в гидроциклонах необесшламленного угля принята технология обогащения узкого машинного класса.

Классификация в гидроциклонах по граничной крупности примерно 0,2 мм позволяет предотвратить потери крупнозернистого шлама, снизить общую подачу во флотацию и уменьшить нижний предел крупности до размера частиц, эффективно обогащаемых в гидроциклонах. При раздельной регенерации допускается повышение содержания шлама крупностью 0-0,5 мм в обесшламленном машинном классе (до 10 % вместо нормативных 3-5 %).

Технология магнитной регенерации предусматривает подачу всей разбавленной суспензии в магнитные сепараторы. Слив из ванны магнитных сепараторов, составляющий по объему наиболее крупный поток, направляется в циркуляцию в качестве промывной воды. Отходы регенерации, содержащие сгущенный шлам, поступают в шламовую систему фабрики, магнетитовый концентрат - в сборник рабочей суспензии.

Магнитная регенерация больших потоков разбавленной суспензии требует специальных сепараторов, способных эффективно работать в условиях высокой скорости протекания жидкости через рабочую ванну. Этим требованиям удовлетворяют отечественные сепараторы ЭБМ.

На зарубежных фабриках (в частности, в США) применяются схемы регенерации с предварительным сгущением разбавленной суспензии. В качестве сгустительных устройств используются радиальные сгустители, гидроциклоны и др.

Приготовление суспензии включает в себя разгрузку, складирование и доставку магнетита на фабрику, смешивание магнетита с водой в заданной пропорции и подачу готовой суспензии в систему. Склад магнетита обычно располагают вблизи фабрики.

Приготовление суспензии на обогатительных фабриках может осуществляться с помощью комплекса автоматизированного приготовления и транспортирования суспензии (КАПТС), разработанного институтом Гипромашуглеобогащение. КАПТС выполняет операции по выгрузке магнетита из вагонов, складированию, автоматическому приготовлению суспензии заданной плотности и транспортированию суспензии к тяжелосредным сепараторам. Комплекс состоит из грейферного крана, вибрационного грохота для удаления посторонних материалов, бункера, вибропитателя для подачи магнетита в аппарат смешивания магнетита с водой, который может работать в автоматическом режиме совместно со всей схемой тяжелосредного обогащения.

Приготовленная суспензия транспортируется по трубопроводу в сборник кондиционной суспензии. Пополнение системы свежей суспензией производится по сигналам датчиков верхнего и нижнего уровня, установленных в баке кондиционной суспензии. КАПТС обеспечивает приготовление суспензии плотностью до 2100 кг/м3 и подачу ее на высоту до 25 м.

В последние годы наметилась тенденция к замене электромагнитных сепараторов на более экономичные и удобные в эксплуатации сепараторы с постоянными металлокерамическими магнитами.

Рис 3. Сепаратор для регенерации магнетитовой суспензии типа ЭБМ

–  –  –

Флотационные методы обогащения основаны на различии в смачиваемости разделяемых компонентов. В этой связи все минералы делятся на две группы: гидрофильные – смачиваемые водой; гидрофобные – несмачиваемые водой.

Разделение происходит в водной среде, где кроме твёрдой фазы, т.е.

непосредственно обогащаемого материала, присутствует газообразная фаза пузырьки воздуха (рис.4).

Поднимаясь на поверхность флотационной камеры, пузырьки воздуха сталкиваются с гидрофобными и гидрофильными частицами материала.

Гидрофобные частицы (зерна угля) прилипают к пузырькам воздуха и выносятся на поверхность камеры. Гидрофильные частицы породы смачиваются водой, не прилипают к пузырькам воздуха и остаются в объёме камеры. [1] Таким образом, происходит разделение материала на два продукта (уголь - порода) в результате различной смачиваемости частиц.

воздух

–  –  –

Флотацией обогащаются минералы крупностью 0 – 0.5 мм (руды крупностью 0 – 0.074 мм, угли крупностью 0 – 0.5 мм). Процесс основан на различии в смачиваемости разделяемых компонентов.

По смачиваемости все минералы можно разделить на две категории:

1. Смачиваемые водой –гидрофильные;

2. Несмачиваемые водой –гидрофобные;

Критерием смачиваемости является краевой угол смачивания -. Это угол между касательной, проведенной к капле из точки сопряжения капли воды с минералом и плоскостью минерала, отсчитываемый в сторону жидкой фазы (рис.5).

–  –  –

Чем больше краевой угол смачивания, тем выше гидрофобность и флотационная способность минерала.

Смачиваемость породных частиц объясняется наличием у них кристаллической решётки, с которой взаимодействуют диполи (молекулы) воды, образующие вокруг частиц гидратную оболочку (рис.5). Эта оболочка препятствует прилипанию частиц породы к пузырькам воздуха в процессе флотации.[2]

1.6. Характеристика углей Межегейского месторождения

Межегейское месторождение расположено в юго-западной части Кызылско-Эрбекской мульды на территории Тандинскогокожууна, центром которого является пос. Бай-Хаак. Площадь месторождения составляет около 270 км2в правобережной части среднего течения р. Элегест. Географические 12” 31” восточной координаты центральной части месторождения: 94 долготы и 5122” 25” северной широты. Поверхность месторождения представляет собой слабо всхолмленную равнину с абсолютными отметками 600-900 м. относительные превышение достигают 100 м, крутизна склонов-5редко немногим более, скальные уступы отмечаются только бортах рек Элегест и Межегей.

Растительность – степная, в долинах рек встречаются рощи тополя, березы, черемухи и различные виды кустарниковых, в основном караганника.

Климат района месторождения типичный резко континентальный, как и о всем Улуг-Хемском угольном бассейне, характеризующийся теми же показателями. Гидрографический район месторождения принадлежит к бассейну р. Верхний Енисей (Улуг-Хем). Помимо р. Элегест постоянным водотоком на площади месторождения его правый приток – Межегей с расходом воды 5-10 м3/с. Вблизи юго-восточной границы месторождения находятся соленые озера Хадын, Дус-Холь и Кач-Холь, рапа которых обладает целебными свойствами. Источников технического и питьевого водоснабжения может служить вода р. Элегест. [6] Экономически район сравнительно освоен. Месторождение находится в 35-40 км к юго-западу от Кызыла – столицы Республики. Сообщение с Кызылом по шоссе с асфальтовым покрытием. Вблизи месторождения расположены поселки Кочетово, Элегест, Успенка, Межегей, Сосновка, Дурген, жители которых заняты преимущественно в сельском хозяйстве.

С 1 сентября 2013 года ООО УК «Межегейуголь», принадлежащее «Евраз Холдинг» (EvrazGroup), планирует вложить в разработку Межегейского месторождения каменного угля в Туве от 40 до 50 миллиардов рублей до 2030 года, сообщает республиканское министерство экономики.

Проект предусматривает строительство комплекса промышленных предприятий, которые должны обеспечить работу угольной шахты, получение конечной товарной продукции – концентрата и транспортировку.

Общий объем инвестиций для реализации проекта составляет от 40 до 50 миллиардов рублей. По информации Минэкономики, в настоящее время проводятся геологоразведочные работы по доразведке участка. Идет разработка проектно-сметной документации. После ее завершения будет известна точная сумма инвестиций, в том числе, по годам. На первом этапе, в 2013-2014 годы, объем добычи составит 1,5 миллиона тонн угля в год, далее, к 2018-2019 годам, предполагается увеличить объем добычи до 5-6 миллионов тонн угля в год.

Межегейское месторождение каменного угля с разведанной площадью 70 квадратных километров располагается на территории Тандинского района Тувы в 40 километрах от столицы Республики – Кызыла и 550 километрах от железнодорожной станции Абаза (Хакасия). Балансовые запасы категории А+В+С1 по Межегейскому месторождению оставляют 213,5 миллиона тонн, забалансовые – 53,4 миллиона тонн. Срок лицензии истекает в 2030 году.

1.7. Характеристика углей Каа-Хемского месторождения

Уголь каменный, марки ГЖ, первый, газовый, жирный, рядовой, класс 0-300 мм.Угли марки ГЖ в основном используются в коксохимической промышленности и входят в группу марок углей, особо ценных длякоксования. В большинстве случаев они могут полностью заменить жирные угли в шихтах коксохимических заводов.

Концентраты углей марки ГЖ с зольностью менее 2% целесообразно применять в качестве связующего при производстве электродной и

–  –  –

Количественное распределение кусков по линейным размерам (т.е. по крупности) в сыпучей массе называют гранулометрическим составом.

Гранулометрический состав сыпучего материала определяют с помощью анализов:

Ситового – рассев на ситах на классы крупности для материалов крупнее 0,045 мм;

Седиментационного – разделение материала на фракции по скоростям падения частиц в жидкой среде для материалов крупностью от 50 до 5 мкм;

для частиц менее 5-10 мкм применяют седиментацию в центробежном поле;

Микроскопического – изменение частиц под микроскопом и классификация их на группы в узких границах определенных размеров для материалов крупностью менее 50 мкм до десятых метров микрометров.

Гранулометрический состав материалов для контроля процессов грохочения, дробления и измельчения на обогатительных фабриках определяют чаще всего посредством ситового анализа. Ниже излагается методика проведения анализа.

Составляют набор сит с последовательно уменьшающимися отверстиями, начиная самого крупного (наверху). Нижнее сито вставляют в поддон. Проба высыпается на верхнее сито. Крышка закрывается. Набор сит устанавливают в механический встряхиватель и рассевают в течение 10-30 мин. Окончание рассева контролируют следующим путем: берут последнее сито из набора и просеивают материал на сите вручную. Если за 1 мин контрольного рассева через сито проходит менее 1 % остатка материала на сите, то рассев считается законченным. По истечении времени рассева определяют массу каждого класса на технических весах с точностью до 0,01 г. Определяют суммарную массу полученных классов. Если она отличается от массы исходной навески не более чем на 1 %, то результаты опыта обрабатываются. Сумму масс всех классов принимают за 100 %.

Порезультатом взвешивания каждого класса определяют их выход:

Y1 = Q1* 100/Qисх

–  –  –

Для расслоения топлива размером зерен менее 1 (0,5) мм применяют органические жидкости плотностью от 1300 до 2600 кг/м3, а для топлива размером кусков 1 (0,5) мм раствор хлористого цинка плотностью от 1100 до 2000 кг/м3. Расслоение проб бурого угля производят в тяжелых жидкостях плотностью от 1100 до 2000 кг/м3, горючих сланцев – от 1100 до 2100 кг/м3, каменных углей – от 1300-до 2600 кг/м3, антрацитов – от 1500 до 2600 кг/м3 с интервалом плотностью 100 кг/м3.

Для фракционного анализа можно применять взвеси твердых частиц в водной среде, для получения которых используют нерастворимые материалы высокой относительной плотности и соответствующего гранулометрического состава.

Методика фракционного анализа.

Расслоение топлива размером кусков более 1 (0,5) мм производят в статистических условиях, а мелких классов в центробежном поле.

Расслоение каменных углей размером кусков более 1 (0,5) производят начиная с жидкости наименьшей или наибольшей плотности.

Емкость для фракционного анализа частично заполняют тяжелой жидкостью, перед каждой операцией расслоения плотность жидкости поверяют.

Пробу топлива частями не более 7 кг - для классов размеров кусков 25 мм и более, 5 кг - для классов размеров кусков от 3 до 25 мм, 2 кг- для классов с нижним пределом крупности 1 (0,5) мм помещают в бачок сетчатым дном, который опускают в бак жидкостью соответствующей плотности. Содержимое бака тщательно перемещают мешалкой или движением бачка с сетчатым дном в вертикальном направлении и дают отстоятся пробам размером кусков 25 мм и более в течение 1-2 мин, размером кусков от 3 до 25 мм в течение 2-3 мин, размером кусов 1-3 мм в течение 3-5 мин.

При расслоении в органических жидкостях топлива с нижним пределом крупности более 1 (0,5) мм, а также в хлористом цинке класса с размером кусков 1-3 мм пробы загружают частями массой не более 1 кг.

Всплывшую на поверхность жидкости фракцию тщательно снимают черпаком и переносят во второй бачок с сетчатым дном, который вставят в наклонном положении над запасным баком для освобождения от оставщейся тяжелой жидкости.

После отделения жидкости бачок с всплывшей фракцией устанавливают на воронку под струю воды для промывки. После отделения воды промытую фракцию переносят на противень для подсушивания.

Бачок с потонувшей частью пробы приподнимают и ставят в наклонном положении над тем же баком из которого он вынут, до полного стока остатков тяжелой жидкости. Затем бачок переносят в следующий бак с жидкостью другой плотности и производят в нем расслоение в том же порядке.

При расслоении пробы, начиная с жидкости с большей плотности, всплывшие фракции после полного стока тяжелой жидкости переносят с черпаком в жидкость с меньшей плотности, а потонувшие фракции являются готовыми продуктами, которые после отстаивания, и промывки переносят в противни. Все полученные в процессе расслоения фракции подсушивают и взвешивают. Пробы, расслоенные в хлористом цинке, допускается подсушивать на воздухе.

В пробирки с пробой заливают жидкость с наименьшей плотности в количестве не менее объеме твердого топлива и тщательно перемешивают.

Затем пробирку взвешивают отдельно на лабораторных весах, доливают жидкость так, чтобы пробирки имели одинаковую массу, и были заполнены не более чем 2/3 объема.

–  –  –

На основании таблицы определены теоретические результаты обогащения по плотностям (табл.5) Согласно требованиям на качество по зольности выделены следующие фракции: концентрат- до 1300 кг/м3, промпродукт - до 1300-1500кг/м3,1500-1700кг/м3; отходы1700 кг/м3:

–  –  –

На основании таблицы определены теоретические результаты обогащения по плотностям (табл.7) Согласно требованиям на качество по зольности выделены следующие фракции: концентрат- до 1300 кг/м3, промпродукт - до 1300-1500кг/м3,1500-1700кг/м3; отходы1700 кг/м3:

–  –  –

Показатель обогатимости Т определяли согласно по ГОСТ 10100-84 при плотности промежуточных фракций 1300-1700 кг/м3 Т=(9,2+9,2)*100/100-3,38=15,02%, что позволяет отнести исследованный образец угля Межегейского месторождения трудной категории обогатимости (табл.5 ).

–  –  –

Для сравнения обогатимости углей Каа-Хемского и Межегейского месторождений мы проводили фракционный анализ согласно по ГОСТ. По результатам фракционного анализа показаны сравнения углей Каа-Хемского и Межегейского месторождений на рис 6.

–  –  –

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. По результатом гранулометрического анализа видно, что зольные составляющие концентрируются в наиболее мелких фракциях.

2. Результаты фракционного анализа показывает что, исследованный образец угля Каа-Хемского месторождения относится к весьма трудной категории обогащения, а образец угля Межегейского месторождения относится к трудной категории обогащения и требует обогащения по стадиям.

3. Сравнение критерия обогатимости определяемого согласно ГОСТ 10100-84 показывает, что образец угля Каа-Хемского месторождения трудно обогащается, чем образец угля Межегейского месторождения.

Список литературы

1. Абрамов А.А. Флотационные методы обогащения. – М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 2008. – 3-е издание. – 710 с.

2. Лавриненко А.А. Современные флотационные машины для минерального сырья // Горная техника: каталог-справочник. СПб.: Издательский дом «Славутич», 2008, С. 186-195

3. Фоменко Т.Г., Бутовецкий В.С., Погарцева Е.М. Исследование углей на обогатимость. М., «Недра», 1978, 262 с.

4. Новак В.И., Козлов В.А. Обзор современных способов обогащения угольных шламов // ГИАБ, №6. ИГГУ. 2012.

5. Глембоцкий В.А. Основы физико-химии флотационных процессов.

М.:Недра,1980. С.471.

6. Козлов В.А. Показатель обогатимости, как инструмент исследования фракционного состава угля. ГИАБ. № 9.М.: Изд-во МГГУ.

7. ГОСТ 4790-93 (ИСО 7936:1992). Топливо твердое. Определение и представление результатов фракционного анализа. Общие требования к аппаратуре и методике.

8. ГОСТ 10100—84. Угли каменные и антрацит. Метод определения обогатимости.

9. Козлов В.А. Влияние способов обогащения угля на выход концентрата в теоретическом балансе продуктов на примере Денисовского месторождения Южно-Якутского каменноугольного бассейна // ГИАБ, №1, МГГУ, 2014, с.75-79

10. Лебедев Н.И. Угли Тувы: состояние и перспективы сырьевой базы / Н.И.

Лебедев. – Кызыл: ТувИКОПР СО РАН, 2007. – 180 с.

11. Липович В.Г. Химия и переработка угля / В.Г. Липович.-.: Химия, 2000с.

12. Скрипченко Г.Б. Межмолекулярная упорядоченность в оспокаемых углях / Г.Б. Скрипченко.-.: ХТТ-2002-28-32 с.

13. Чернецкая Н.В. Изменение химического состава угля при механическом воздействии в среде растворителя / Н.В. Чернецкая, Б.А. Башенков, М.Ф.

Голубенцева, П.А. Фролова. – ХТТ 2000. – 50 с.

14. Клявина О. А. Химическая структура и реакционная способность углей / О. А. Клявина, В. В. Плотонов// ХТТ.- 2001.-№6. – С. 3-10.

15. Кричко А.А. Нетопливное использование углей / А.А. Кричко, В.В.

Лебедев, И.Л. Фарберов- М.: Недра, 2001. – 210 с.

16. Аронов С.Г. Химия твердых горючих ископаемых / С.Г. Аронов, Н.Г.

Нестеренко – Харьков: Хак. гос.ун-т, 2001-345 с.

17. Гюльмалиев А.М. Теоретческие основы химии угля / А.М. Гюльмлиев, Г.С. Головин, Т.Г. Гладун // М.: Изд-во Московс. гос. горного ун-та, 2003.с.

18. Межегейское месторождение/[электронный ресурс]. – (www.Wikipedia.ru).

19. Электронный ресурс [www.yandex.ru].

20. http://vnedra/ru

21. http: //kurs.ido.tpu.ru

Похожие работы:

«Интернет-журнал "НАУКОВЕДЕНИЕ" Институт Государственного управления, права и инновационных технологий (ИГУПИТ) Выпуск 6, ноябрь – декабрь 2013 Опубликовать статью в журнале http://publ.naukovedenie.ru Связаться с редакцией: publishing@naukovedenie.ru УДК 65.016 Владыкин Анатолий Анатольевич...»

«ГТО ОБОБЩЕННЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ ГРУППЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ О ПРИМЕНЕНИИ МОДЕЛИ ФИНАНСИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ВЫДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ НА 2014-2016 ГОДЫ АПРЕЛЬ 2016 ГОДА Цель В течение девяти периодов представления з...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Учет затрат, калькулирование и бюджетирование в различных отраслях производс...»

«МИНОБРНАУКИ РФ ФГБОУ ВПО "Уральский государственный лесотехнический университет" Институт автомобильного транспорта и технологических систем (ИАТТС) Кафедра энерегтики С.В ЗВЯГИН Курс лекций по дисциплине Инженерные системы зданий и сооружений. Водоснабже...»

«Типовая форма договора участия в долевом строительстве. Настоящий договор не является публичной офертой. Некоторые условия типового договоров участия в долевом строительстве могут изменяться в зависимости от особенностей строящегося объекта, способов оплаты цены договора, и иных факторов. В нек...»

«Строительство жилья и объектов социальной и дорожной инфраструктуры по Чистопольскому району и г.Чистополь Руководитель проекта – Зиганшин Р.М.1.1. Анализ ситуации. Сегодня в строительном ком...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра водоснабжения и водоотведения СБОРНИК ЗАДАЧ к практическим занятиям и самостоятельной работе для студентов направления подготовки 08.03.01 "Строительство", профиль "Водоснабжение и водоотведение" по д...»

«ENEj.JUH/20 VKG ENERGIA O KINNITAN (allkirjastatud digitaalselt) Marek Tull juhatuse liige detsember 2015 (allkirjastatud digitaalselt) Sergei Kulikov juhatuse liige detsember 2015 П Р А В И Л А Т Е Х Н И К И Б Е З О П А С Н О С Т И ПРИ ЭК...»

«В.В. Гузев ОСОБЕННОСТИ РЫНКА ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ Как и при использовании традиционных ресурсов и продуктов, субъекты экономических отношений должны знать, где находятся информационные ресурсы, сколько они стоят, кто ими владеет, кто в них нуждается, насколько они доступны. Механизмом, обеспечи...»

«Техническая информация Энергоцентр EZ HU Инструкция по монтажу и сервисному обслуживанию 1. Безопасность Пожалуйста, перед началом монтажа ознакомьтесь с данными предписаниями. Все действия по монтажу, вводу в э...»

«ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА СКД-КО 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Система предназначена для бесконтактного измерения и контроля диаметра крупногабаритных объектов, в частности, колбасных оболочек в процессе их производства Система состоит из двух оптических м...»

«ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОРПОРАЦИЯ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ "РОСАТОМ" САМОРЕГУЛИРУЕМАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ НЕКОММЕРЧЕСКОЕ ПАРТНЕРСТВО ОБЪЕДИНЕНИЕ ОРГАНИЗАЦИЙ ВЫПОЛНЯЮЩИХ СТРОИТЕЛЬСТВО, РЕКОНСТРУКЦИЮ, КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ "СОЮЗАТОМСТРОЙ" Утверждено решением обще...»

«Высшее профессиональное образование Б А К А Л А В Р И АТ В.В.БаБаноВ СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА ВдВухтомах том2 Учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению "Строительство" 2-е издание, стереотипное УДК 624.04(075.8) ББК 38.11я73 Б121 Р е ц е н з е н т ы: проф. кафедры те...»








 
2017 www.ne.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.