Альтернативный способ обогащения мелких машинных классов угля
Введение
-
При обогащении антрацитов и углей энергетических марок мелкий машинный класс часто выделяется сухим отсевом и, при подходящей зольности, шихтуется с концентратом. В течении последних десятилетий, тенденция к росту зольности и выхода шлама в рядовом угле является общеизвестной. Первые 5-6 лет эксплуатации месторождения углей выход шлама и его зольность остаются относительно стабильными, после чего начинается плавный рост, а после 10 лет – возникает необходимость в его обогащении.
-
Угли коксующихся марок предполагают обогащение мелкого машинного класса изначально, но рост показателей шлама происходят аналогично антрацитам и углям энергетических марок [1].
Все фабрики со временем требуют расширения водно-шламового хозяйства, увеличения производительности по обогащению шлама. Что обычно влечет перевооружение существующей фабрики или строительство нового корпуса.
Таким образом, создание простой, технологичной и эффективной схемы обогащения мелкого машинного класса является актуальной задачей.
Cуществующие методы обогащения мелких классов
-
Рассмотрим существующие схемы обогащения мелких классов. Наиболее часто встречаются схемы с применением тяжелосредного обогащения в гидроциклонах. Обработка продуктов обогащения которых производится классическим методом с применением сброса кондиционной суспензии, отмывки магнетита и обезвоживания на ситовой поверхности. Регенерация магнетита после отмывки осуществляется отдельно.
В старых фабриках еще встречается применение отсадочных машин для класса 0,5(1)-13 мм.
Для класса 0,2-1 мм в настоящее время применяют три варианта: гидросайзер; винтовой (спиральный) сепаратор и использование классификационных гидроциклонов малого диаметра для обезиливания по тонкому классу крупности (50-100 мкм), что также может служить единственной альтернативой флотации. От крупнозернистой флотации отказались вследствие дороговизны процесса.
Обогащение мелких машинных классов часто выносят в отдельный корпус, особенно на предприятиях с сухим отсевом. Данный проект обычно реализуется в виде модульной обогатительной установки.
Рис. 1. Обогатительная установка без выделения промпродукта
Модульные обогатительные установки
-
Рассмотрим типовые модульные установки, в них применяется только замкнутая водно-шламовая схема. Общий вид приведен на рис. 1 и 2. Основным отличием технологической схемы установки рис. 1 от установки на рис. 2 является выделение промпродукта. Поэтому установка 1 применима только для энергетических углей и антрацитов. Единственным отличием установки рис. 2 от полноценной фабрики служит формальное отсутствие фундамента.
Рис. 2. Обогатительная установка с выделением промпродукта
-
Если проанализировать существующие схемы обогащения мелкого машинного класса [2, 3], то можно сделать вывод об одинаковом способе обогащения, отличия возникают в исполнении; глубине обогащения и требованиях к влажности конечных продуктов.
Рис. 3. Альтернативная обогатительная установка с обезвоживанием продуктов обогащения
Альтернативная обогатительная установка
-
На рис. 3. приведена альтернативная схема обогащения мелкого машинного класса 0,5(1)-13 мм, применимая к исполнению в виде части технологической схемы фабрики; модульной или мобильной установки.
Рассмотрим особенности альтернативной обогатительной установки. Для обогащения мелкого машинного класса также применяется тяжелосредный гидроциклон.
Ключевой особенностью является регенерация магнетита непосредственно из продуктов обогащения тяжелосредного гидроциклона на специализированных магнитных сепараторах. После чего происходит сгущение концентратной и породной пульпы в вертикальных сгустителях с возможным использованием флокулянта.
Применение грохотов и центрифуг для окончательного обезвоживания концентрата и отходов опционально и зависит от требований к конечным продуктам.
Рис. 4. Альтернативная обогатительная установка для ДСК
-
Регенерация магнетитовой суспензии осуществляется раздельно для породной и концентратной ветки, что уменьшает засорение продуктов обогащения.
К недостаткам данной схемы можно отнести увеличенное в 2,5-3 раза необходимое количество магнитных сепараторов, что увеличивает капитальные затраты, но при этом снижет стоимость обслуживания. К преимуществам относятся: отсутствие грохотов для сброса кондиционной и некондиционной суспензии, части зумпфов.
На рис. 4. показан вариант применения альтернативной схемы обогащения мелкого машинного класса для дробильно-сортировочного комплекса, с выделением шлама в сухой отсев. Крупный машинный класс при этом обогащается в SRT сепараторе сухим способом.
Выводы
-
Применение альтернативной схемы обогащения мелкого машинного класса снижает затраты на эксплуатацию и общую стоимость оборудования. Ожидается небольшой рост эффективности обогащения за счет раздельной регенерации магнетитовой суспензии.
Список литературы
- Полулях А.Д., Полулях Д.А. Углеобогатительное производство: Справочное пособие в 5 томах. М.: Наука. – 2024. – 5000 с.
- Антипенко Л.А. Технологические регламенты обогатительных фабрик Кузнецкого бассейна. Прокопьевское полиграфическое производственное объединение: Прокопьевск. – 2007. – 463 с.
- Антипенко Л.А., Ермаков А.Ю. Технологические инструкции обогатительных фабрик Кузнецкого бассейна. ОАО СибНИИуглеобогащение. – Новосибирск: Академическое издательство «Гео». – 2012. – 319 с.
