Определение качественно-количественных показателей гравитационного обогащения углей

Преимущества отсадки: универсальность, простота технологической схемы (по сравнению со среднетяжелой сепарацией), высокая производительность (до 600 т / ч), высокая технологическая эффективность (от второй до средней сепарации), экономичность.В процессе отсадки материал, помещенный на отсадочную решетку, периодически разрыхляется и уплотняется.В этом случае под действием сил, действующих в пульсирующем потоке, зерна обогащенного материала перераспределяются таким образом, что частицы с максимальной плотностью концентрируются в нижней части слоя, а минимальная - в верхней ( размер и форма частиц также влияют на процесс разделения).Распределение плотности зерен в основном связано с действием силы тяжести. Наличие случайных факторов в формировании сил, действующих на отдельную частицу, препятствует точному разделению обогащенного материала по плотности. Следовательно, распределение частиц разной плотности по слоям дна отсадочной машины носит вероятностный характер и подчиняется статистическим законам.При отсадке крупногабаритного материала слой на сите называется естественным слоем, а при отсадке мелкого материала (менее 3–5 мм) верхним слоем. При разделении мелкого материала на сетку помещается слой более крупных (в 2,5-6 раз) частиц, чем осажденный - этот слой называется искусственным слоем.Как правило, при гидравлической отсадке вода дополнительно подается под сито непрерывно или периодически, проходя через слой. Это называется малоразмерным (без малоразмерной воды большинство отсадочных машин вообще не могут работать).Под действием загружаемого материала, а также от движения транспорта и негабаритной воды пласт одновременно с расслоением перемещается в горизонтальном направлении. Нижние слои слоя, состоящие из тяжелых продуктов, удаляются из отсадочного устройства через сито и разгрузочные щели, а затем, в большинстве случаев, с помощью обезвоживающих элеваторов. Легкие продукты вместе с водой удаляются через сливной порог. Пульсация среды, в которой осуществляется разделение, создается движением поршня, диафрагмы, периодической подачей сжатого воздуха или вибрациями самого сита.Как правило, отсадочная машина состоит из нескольких камер, продукты, полученные в каждой камере, объединяются и в процессе работы машины получается две (концентрат и хвосты) или три (концентрат, промпродукты, хвосты).Цикл отсадки - это регулярность вертикального движения среды (или сита) в течение периода колебаний. Элементы цикла - подъем, пауза, опускание среды. Часто используется гармонический цикл. Однако было предложено множество других циклов, которые отличаются от гармонического главным образом длительностью элементов.Для безпоршневых отсадочных машин, где средние вибрации создаются периодической подачей сжатого воздуха, цикл отсадки характеризуется соотношением периодов впуска, паузы и выпуска воздуха в процентах (например, цикл 40-10-50). .Цикл может оказать существенное влияние на отсадку только при низкой частоте средних колебаний - менее 100 мин-1, используемых при отсадке крупного материала.Процесс отсадки состоит из собственно отсадки (наслоения материала) и выгрузки слоистых материалов. При разгрузке основная задача - удалить продукты, не нарушая результатов разделения.В случае расслоения основным параметром, влияющим на результаты отсадки, является плотность слоя, которая, в свою очередь, зависит от его рыхлости.Также важными характеристиками постели являются ее высота, гранулометрический и фракционный состав материала постели. Рис.7. Отсадочная машина с подрешетным расположением воздушных камер1 – разгрузочная воронка; 2 – воздушная камера; 3 – решето; 4 – поплавок; 5 – привод с коробкой передачи; 6 – вертикальный шибер; 7 – решето для искусственной по-стели; 8 – маховик; 9 – винт, соединенный с поворотным шибером; 10 – поворотный шибер; 11 – разгрузочная камера; 12 – ось подвески колосников; 13 – колосники для предохранения ротора от посторонних предметов; 14 – роторное разгрузочное устройство; 15 – люк для осмотраПри боковом расположении воздушных камер равномерность пульсаций воды в отсадочном отсеке сохраняется при ширине камеры не более 2 м. В современных конструкциях отсадочных машин используются гидравлические обтекатели на конце переборки между воздушным и отсадочным отсеками.Сжатый воздух периодически поступает в воздушный отсек через пульсаторы разного типа (роторные, клапанные и др.), Установленные по одному на каждую камеру; также периодически воздух из воздушного отсека выходит в атмосферу. При поступлении воздуха уровень воды в воздушном отсеке снижается, а в отсеке для джигов - естественным образом поднимается (это сообщающиеся сосуды); когда выходит воздух, происходит обратное. По этой причине в отсадочном отсеке совершаются колебательные движения.Выпускается довольно большое количество типов беспоршневых обжимных машин, подходящих для обогащения мелких, крупных и широко классифицированных материалов (содержащих как большие, так и малые классы). Машины имеют разное количество камер (обычно до пяти) и разную площадь сита (обычно до 24 м2).Расход электроэнергии при обогащении на диафрагменных отсадочных машинах составляет 0,3-0,5 кВтч / т, на безпоршневых - 0,5-0,75 кВтч / т (с вентилятором).Устройства для разгрузки крупногабаритных тяжелых продуктов бывают разной конструкции. Отечественные отсадочные машины имеют прямоугольное сечение по горизонтали, ряд зарубежных - круглое. В последнем случае энергия подводится к центру машины, а расслоение происходит в секторах-камерах.Расчет обогащения углейНомер фракции123456ρ, г/см31,3-1,4 1,4-1,51,5-1,61,6-1,81,8-2,02,0-2,2γфр, %73,54,82,01,21,616,9β, %3,89,823,336,253,984,8Решение:Определяем γ - функцию:Результаты расчета следующие:ρ, г/см3 1,3-1,4 1,4-1,5 1,5-1,6 1,6-1,8 1,8-2,0 2,0-2,2 γфр, г/см3 7,35 0,48 0,2 0,06 0,08 0,84β, % 3,8 9,8 23,3 36,2 53,9 84,8По полученным данным строим график γ(ρ) и β(ρ) (рис. 8).Определяем технологические показатели для заданных границ разделения ρρ1 = 1,5 г/см3 и ρρ2 = 1,8 г/см3. Здесь интегрировании заменяется на суммирование:Рисунок 8 - график γ(ρ) и β(ρ)Таблица 5 - производительность аппаратов и их количестваНаименование аппаратаПроизводительность, т/чКоличествоГрохот линейный инерционный ГЛИ 10183501Лабораторный электростатический сепаратор ЭЛКРОН ЭСС3201Отсадочная машина с подрешетным расположением воздушных камер3001ЗаключениеВ ходе написания курсового проекта произведено описание современного состояния обогащения полезных ископаемых (в частности углей) в России и за рубежом. Раскрыты задачи, решаемые при переработке угля, проектировании и реконструкции обогатительных фабрик. Приведено описание гравитационного метода обогащения, его роли в обогащении полезных ископаемых и, в частотности, углей.По результатам ситового и фракционного анализа определена обогатимость угля; составлена схему обогащения угля с применением аппаратов гравитационного обогащения;обоснованы технологические операции;составлен баланс продуктов обогащения;составлена сводную таблицу качественно-количественных показателей. Произведено описание оборудования, принятого к внедрению в схему обогащения. Список литературы1. Беловолов, В. В. Техника и технология обогащения углей: справочное руководство [Текст]/ В. В. Беловолов, Ю. Н. Бочков, М. В. Давыдов и др.; под общ. ред. В. А. Чантурия, А. Р. Молявко – Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.: Наука, 1995. – 622 с. 2. Гайнуллин И.К. / Повышение эффективности процесса флотации угольных шламов с использо- ванием флотореагентов UnicolTM // Научно-технический журнал «Уголь» - 2013. – № 5. – С. 105–106. 3. Способы флотации угля [Текст]: пат. 2457905 Рос. Федерация: МПК B 03 D 1/00 / Петухов В.Н.; заявитель и патентообладатель Уфим. гос. нефт. тех. ун-т. – № 2010142495/03; заявл. 18.10.2010; опубл. 10.08.2012, Бюл. № 22. – 6 с. 4. Гиззатова А.А. // Эффективные реагенты для флотации высокозольных углей печорской центральной обогатительной фабрики: [Электронный ресурс] Научный журнал «Нефтегазовое дело». -2014. - №5. http://ogbus.ru/article/effektivnye-reagenty-dlyaflotacii-vysokozolnyx-uglej-pechorskoj-centralnojobogatitelnoj-fabriki/ 5. Способ обогащения угля и устройство для его осуществления [Текст]: пат. 2264263 Рос. Федерация: МПК7 В 03 В 1/02, 7/00 / Предтеченский М.Р., Пуховой М.В., ГайслерЕ.В.; заявитель и патентообладатель ООО «Междунар. Науч. центр по теплофизике и энергетике. – № 2004115828/03; заявл. 24.05.2004, Бюл. № 32. – 9 с. 6. Новак В.И., Козлов В.А. // Обзор современных способов обогащения угольных шламов: [Электронный ресурс] Научно-технический журнал ГИАБ. – 2012. – № 6. http://www.giab-online.ru/catalog/10600. 7. Антипенко Л. А. / К вопросу о современных технологиях переработки и обогащения угля // Научнотехнический журнал «Уголь» - 2015. - №12 – с. 68-71 8. Способ сухого обогащения рядового угля [Текст]: пат. 2268787 Рос. Федерация: МПКВ 07 В 9/00 / ЛюленковВ.И., КузьминА.В., КачуровК.В., КардаковА.Л., БойкоД.Ю.; заявительипатентообладательЛюленковВ.И., КузьминА.В., КачуровК.В., КардаковА.Л., БойкоД.Ю. – № 2005113613/03; заявл. 05.05.2005; опубл. 27.01.2006, Бюл. № 03. – 9 с. 9. Кузьмин А. В., Бойко Д. Ю., Адов В. А. / Разработка комбинированной технологии сухого обогащения угля // ГИАБ. – 2009. Т. 15. – № 12. – С. 507–516.10. Оборудование для обогащения угля. Электронная статья. [Электронный ресурс] Электрон. дан. – 2015. URL: http://www.china-bridge.ru/oborudovanie-dlyaobogashheniya-uglya/, свободный. – Яз.Рус. Дата обращения: 1.05.2017. 11. Технология сухого обогащения угля от компании Osborn (ЮАР). Электронная статья. [Электронный ресурс] Электрон. дан. URL: http://mining-media.ru/ru/article/obogach/684-tekhnologiy-sukhogo-obogashcheniya-uglya-ot-kompanii-osborn-yuar, свободный. – Яз. Рус. Дата обращения: 20.05.2017. 12. Сухое обогащение - комплекс пневматической сепарации «СЕПАИР®». Электронная статья. [Электронный ресурс] Электрон. дан. URL: http://gmexp.ru/netcat_files/340/531/4cea1ac90c68d791b 7c8e24172892507, свободный. – Яз. Рус. Дата обращения: 25.05.2017. 13. Технологии обогащения топлива. Электронная статья. [Электронный ресурс] Электрон. дан. URL: http://iqtec.pro/ru/projects-2/thermal-electric-stations/fuel-enrichment, свободный. – Яз. Рус. Дата обращения: 06.06.2017.