Спосіб збагачування вугільних шламів

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, предназначено для обогащения угольных шламов из подрешетных вод дешламации или обезвоживания концентрата. Предлагаемый способ может быть использован на обогатительных фабриках при отсутствии флотации, тогда сгущенные продукты гидроциклонов-классификаторов направляют на шламовые грохоты или ленточные вакуум-фильтры, а слив в илонакопитель. На обогатительных фабриках с тяжелосредной сепарацией в магнетитовой суспензии предлагаемый способ может быть использован для удаления магнетита из хвостов регенерации, а также может быть использован для снижения зольности и содержания серы путем удаления пирита. На углеобогатительных фабриках систематически увеличивается содержание высокозольных тонких илистых частиц в исходном обогащаемом продукте и поэтому значительно возросла нагрузка на флотационные отделения обогатительных фабрик, что привело к увеличению расхода реагентов и удорожанию процесса обогащения. Известен способ обогащения угля в тяжелых суспензиях [Заявка № В 3200464/4 (371) кл. В 03 В 5/30, от 01.02.83], с использованием породной суспензии, выделенной из оборотных вод, в котором шлам, выделенный из оборотной воды или при дешламации, направляют в шламовый гидроциклон-сепаратор, сгущенный продукт которого, в качестве тяжелой среды, поступает во второй гидроциклон-сепаратор совместно с рядовым углем или промпродуктом, или переобогащаемой породой, а частично обеззоленный слив направляют в оборотную воду или на флотацию, а при наличии крупных угольных частиц, направляют на классификацию. Недостатком указанного способа является то, что происходят некоторые потери легких фракций угля в отхода х или в промпродукте, так как нет полной увязки между количеством утяжелителя, содержащегося в сгущенном продукте шламового гидроциклона-сепаратора, и количеством рядового угля (промпродукта) направляемого на обогащение и при увеличении нагрузки, как правило, не хватает утяжелителя для качественного процесса разделения. Недостатком является так же и то, что в данном способе осуществляется две отдельные параллельные схемы обогащения шламов и рядового угля в гидроциклонах с использованием обособленных насосов, что значительно повышает энергоемкость процесса. Известен способ обогащения угольных шламов-прототип [Заявка № 95041476/2218, от 03.04.95]. Указанный способ включает процесс деламации, в котором подрешетная вода дешламации или обезвоживания концентрата, поступает в гидроциклон, работающий в режиме сепарации, сгущенный продукт которого направляют на дообогащение, например, в отсадочную машину или в о твал, а слив - в гидроциклоны, работающие в режиме классификации, конечные продукты последней ступени гидроциклона флотируют раздельно, при этом гидроциклоны работают по последовательной схеме от общего нагнетателя, а в случае высокой зольности слива последней ступени гидроциклона-классификатора, его направляют в илонакопитель или в цикл оборотного водоснабжения и в зависимости от обогатимости шламов, количество гидроциклонов, работающих в режиме классификации, увеличивают до двух и более. Недостатком указанного способа-прототипа, является нестабильность технологического процесса из-за неравномерности нагрузки на фабрику, что особенно отрицательно сказывается на работе флотации. При избыточной нагрузке на флотационное отделение происходят потери горючей массы в отхода х из-за недостатка диспергированного воздуха и повышенного турбулентного перемешивания пульповоздушной смеси в камерах флотационных машин, увеличивается расход реагентов и энергоемкость процесса. Недостатком является и то, что пиритная сера попадает полностью на флотацию, а затем и в флотационный концентрат, так как пирит легко флотируется. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ обогащения угольных шламов путем стабилизации технологического процесса за счет направления слива гидроциклона-сепаратора в дополнительный гидроциклон-сепаратор, что позволит уменьшить нагрузку на фло тационное отделение фабрики, значительно снизит расход реагентов и энергоемкость процесса, а так же за счет подвода технической или оборотной воды в каждый питающий патрубок позволяет снизить вязкость среды, поднять напор и увеличить действие центробежных сил в каждом гидроциклоне, что обеспечивает увеличение выхода концентрата с пониженным содержанием серы и при отсутствии процесса флотации получать кондиционные конечные продуктыобогащения. Поставленная задача решается тем, что в способе обогащения угольного шлама, включающем процесс дешламации или обезвоживания концентрата, подрешетная вода которых поступает в гидроциклоны, работающие от общего нагнетателя по последовательной технологической схеме, где слив предыдущего гидроциклона является тангенциально подведенным питанием последующего, согласно изобретению, часть слива гидроциклона сепаратора направляют в дополнительный гидроциклон-сепаратор, слив которого присоединяют к концентрату, а сгущенный продукт направляют в голову процесса для утяжеления среды или в отсадочную машину, при этом в каждый сливной патрубок, являющийся питающим для последующего гидроциклона, подводят техническую или оборотную воду посредством эжектора. Поставленная задача решается и тем, что при повышенной зольности слива гидроциклона-сепаратора и при отсутствии на обогатительной фабрике флотации, весь слив направляют в дополнительные гидроциклоны-сепараторы, а затем их слив- в гидроциклоны-классификаторы. Поставленная задача решается и тем, что управление технологическим процессом обогащения осуществляют путем забора слива в дополнительный гидроциклон-сепаратор посредством регулирующего устройства, например, задвижной, установленной на его питающем патрубке. Предлагаемый способ обогащения угольных шламов имеет ряд преимуществ по сравнению с прототипом. Направление части слива гидроциклона-сепаратора в дополнительный гидроциклон-сепаратор, обеспечивает возможности регулирования технологического процесса обогащения в зависимости от зольности исходного шлама, регулировать зольность конечных продуктов гидроциклонов-классификаторов путем изменения их производительности и нагрузку на флотационные машины, что обеспечивает уменьшение расхода реагентов и энергоемкость процесса флотации. Направление части слива в дополнительный гидроциклон-сепаратор позволяет так же удалить из слива некоторое количество пиритной серы за счет повторного разделения частиц по плотностям в центробежном поле сил. Преимуществом предлагаемого способа является и то, что в каждый сливной патрубок, являющийся питающим для последующего гидроциклона, подводят техническую или оборотную воду посредством эжектора, что обеспечивает снижение вязкости среды, повышение напора и увеличение центробежных сил в гидроциклонах в результате улучшаются те хнологические показатели: в гидроциклоне-сепараторе происходит более эффективное разделение по плотности, в гидроциклоне-классификаторе - более четкое разделение по крупности, что предотвращает попадание крупных частиц в процесс флотации и снижает зольность сгущенного продукта гидроциклона-классификатора путем вымывания из него тонких зольных частиц. Направление сгущенного продукта дополнительного гидроциклона-сепаратора в голову процесса, для утяжеления среды, обеспечивает повышение плотности породной суспензии, ее стабильность, поддержание однородности по фракционному составу частиц сгущенного продукта и низкой вязкости за счет предотвращения попадания низкозольных угольных частиц в состав тяжелой среды. Стабильность процесса при наличии оптимальной плотности среды обеспечивает значительное повышение выхода концентрата и снижение его зольности при уменьшении нагрузки на флотационное отделение при минимальном расходе флотационных реагентов. Преимуществом является и то что, при повышенной зольности слива гидроциклона-сепаратора и отсутствие на обогатительной фабрике процесса флотации, возможно получение кондиционных конечных продуктов за счет направления всего слива гидроциклона-сепаратора в дополнительные гидроциклонысепзраторы для повторного разделения частиц и по плотностям в центробежном поле сил. На чертеже представлена технологическая схема обогащения угольных шламов. Подрешетная вода дешламации или подрешетная вода процесса обезвоживания концентрата поступает в зумпф 1, в котором подготавливают питание для гидроциклона-сепаратора 2. Исходную суспензию с обогащаемым материалом тангенциально под давлением насосом 3 подают в гидроциклон-сепаратор 2, где в центробежном поле сил происходит процесс разделения частиц по плотностям. Сгущенный продукт гидроциклона-сепаратора 2 направляют в отвал или в гидравлическую машину (на схеме не показано), а при необходимости часть сгущенного продукта может быть направлена в зумпф 1, как утяжелитель. Часть слива гидроциклона-сепаратора 2 направляют в дополнительный гидроциклон 4, который работает в режиме сепарации. Количество забираемого слива из гидроциклона-сепаратора 2, производят регулирующим устройством, установленным на его питающем патрубке, например задвижкой 5. На питающем патрубке дополнительного гидроциклона 4 установлен эжектор 6 для подачи под давлением технической или оборотной воды, что обеспечивает снижение вязкости среды и возрастание центробежных сил в гидроциклоне, в результате чего происходит более эффективное разделение частиц по плотности, что увеличивает вы ход концентрата с пониженной зольностью. Сгущенный продукт дополнительного гидроциклона-сепаратора 4 направляют в голову процесса в зумпф 1, для утяжеления среды питания гидроциклона-сепаратора 2 Слив дополнительного гидроциклона-сепаратора 4 направляют на обезвоживание, например, на ленточный вакуум-фильтр. Остальная часть слива гидроциклона-сепаратора 2 поступает в гидроциклон-классификатор 7, на питающем патрубке которого установлен эжектор 8, для подачи под давлением технической или оборотной воды. Подача под давлением технической или оборотной воды в гидроциклон-классификатор 7 снижает вязкость среды, повышает напор и увеличивает центробежные силы в гидроциклоне, что обеспечивает более четкое разделение частиц по крупности с выделением низкозольного концентрата и предотвращение поступления в процессе флотации относительно крупных частиц, которые могли бы уйти в отходы, так как действующая на них сила тяжести больше силы прилипания угольных частиц к пузырькам воздуха. При обработке высокозольных, например, газовых углей, слив гидроциклона -классификатора 7 направляют на перечистку в гидроциклон-классификатор 9, на питающем патрубке которого расположен эжектор 10. Напор и количество подводимой технической или оборотной воды зависит от зольности и ситового состава находящегося в питании материала. 8 случае обогащения малозольных углей может оказаться целесообразным слив гидроциклона-классификатора 7 направлять на флотацию, а сгущенный продукт- на ленточный вакуум-фильтр или шламовый грохот. При повышенной зольности питания гидроциклона-сепаратора 2 и при отсутствии на обогатительной фабрике процесса флотации, весь слив гидроциклона-сепаратора 2 направляют в дополнительные гидроциклоны-сепараторы 4, для повторного разделения по плотности, а их слив - в гидроциклоныклассификаторы 7, 9 с получением кондиционных конечных продуктов.