Спосіб збагачення вугілля

Спосіб збагачення вугілля, що включає його послідовне подрібнення, грохочення, усереднення якості вугілля, рівномірне дозування на основне технологічне обладнання, класифікацію і дешламацію на машинні класи, гравітаційне збагачення по машинних класах, зневоднювання концентрату, який відрізняється тим, що процес класифікації чи дешламації здійснюють в сформованому протитечійному аерованому рідинному середовищі з заданою величиною втрат тиску в шарі вугілля, яку контролюють і підтримують шляхом зміни міри аерації з одночасним впливом на середовище віброзбуджень. Винахід відноситься до області збагачення корисних копалин і безпосередньо до збагачення вугілля, де може бути використаним в операціях класифікації і дешламації або поєднувати ці операції в заявленому способі збагачення. Відомий спосіб збагачення вугілля включає подрібнення, грохотіння, усереднення якості вугілля і рівномірне його дозування на основне технологічне обладнання, класифікацію і дешламацію на машинні класи, гравітаційне збагачення по машинним класам, зневоднювання на грохотах і центрифуга х концентрату; виловлювання, збагачення і зневоднювання шламів; обробку і накопичення відходів збагачення. Класифікація рядового вугілля на машинні класи і дешламація у вищенаведеній технології виконується постадійно на гідрогрохотах і дугових ситах. Вищенаведена технологічна схема збагачення вугілля використовується на діючих вуглезбагачувальних фабриках і детально описана в спеціальній літературі [див. Справочник по обогащению угля. М., Недра: 1974. -с.440-474]. Недоліком схем збагачення вугілля є використання сит, і в тому числі - шпальтових, в технологічних операціях класифікації і дешламації, що обу мовлює низьку ефективність збагачення і високі матеріальні витрати. Класифікація або дешламація на ситах, як показує практика, не забезпечує високої ефективності тому, що зі зниженням граничного розміру до 1,0мм значно зростає сила опору проходження матеріалу через отвори сит, що обумовлює зниження продуктивності. Зі зменшенням розмірів отворів сит різко знижується коефіцієнт "живого сечения", що також обумовлює зниження продуктивності і необхідність зростання динамічних зусиль (енергоємності і матеріалоємності). Так, при розмірі отвору сита 10,0мм коефіцієнт "живого сечения" складає приблизно 70%, при розмірі 1,0мм - 27,0%, при розмірі 0,5мм - 9,0%. Ефективність класифікації на ситах з отвором 1,0мм складає 50-60% при питомому навантаженні 2,0т/ч/м 2. Найближчим технічним рішенням передбаченого винаходу є відомий спосіб підготовки машинних класів в сучасних технологічних схемах збагачення вугілля. Найбільш розповсюджена типова схема підготовки машинних класів перед гравітаційним збагаченням приведена на Фіг.1, 2. Типова схема підготовки машинних класів включає, як правило, кілька стадій класифікації на (19) UA (11) 67121 (13) C2 (21) 2003076858 (22) 21.07.2003 (24) 25.06.2007 (46) 25.06.2007, Бюл. №9, 2007р. (72) Малецький Микола Олександрович (73) Національний гірничий університет (56) UA 48366 A, 15.08.2002 RU 2171145 C1, 27.07.2001 SU 180531, 26.03.1966 UA 13072 C1, 28.02.1997 EP 0469195 A1, 05.02.1992 JP 63036850, 17.02.1988 Справочник по обогащению углей. Под редакцией Благова И.С. М.: Недра, 1974, - C. 452-454 3 67121 гідрогрохотах (наприклад, ГГН-4,2 або ГИСЛ-72), обладнаних ситами з розміром щілин 10-13мм і конусних грохота х ГК-1,5М або ситах "Каскад" для дешламації класу 13-0мм. При цьому надситний продукт гідрогрохотів направляється на гравітаційне збагачення, а підситний - на дешламацію перед гравітаційним збагаченням по класу 1,0мм в конусних грохота х ГК1,5М або сита х "Каскад", оздоблених шпальтовими ситами. Підситний продукт конусних грохотів направляється до водно-шламової схеми фабрики для подальшого збагачення [див. Справочник по обгащению угля. М., Недра: 1974. -с.440-474]. Недоліки такого способу підготовки машинних класів: - низька ефективність дешламації. В надситному продукті залишається від 10,0% до 25,0% класу менше 1,0мм, що знижує ефективність наступного гравітаційного збагачення і якість концентрату; - значні витрати води на процес дешламації, що обумовлює необхідність дозбагачення значних об'ємів шламових вод; - складність виготовлення, короткий термін служби, неоднорідність зносу поверхні сит; - схильність робочої поверхні сит до забивання так званими "трудними зернами"; - багатостадійність. В основу передбаченого винаходу поставлена задача удосконалення технології збагачення вугілля, в якій процес класифікації і дешламації при підготовці вугілля перед гравітаційним збагаченням здійснюється іншим безситним методом в завчасно сформованому протитечійному аерованому рідинному середовищі з одночасним впливом на середовище віброколивань заданої характеристики, що забезпечує інтенсифікацію процесу, і за рахунок цього досягається зріст ефективності гравітаційного збагачення і якості гравітаційного концентрату при скороченні об'ємів дозбагачувальних шламових вод і зниженні енергоємності збагачення. Задача вирішується тим, що у відомому способі збагачення вугілля, який включає подрібнення, грохотіння, усереднення якості вугілля і рівномірне його дозування на основне технологічне обладнання, класифікацію і дешламацію на машинні класи, гравітаційне збагачення по машинним класам, зневоднювання концентратів, виловлювання, збагачення і зневоднювання шламів, обробку і накопичення відходів збагачення, згідно з винаходом процес класифікації або дешламації здійснюють у зформованому протитечійному аерованому рідинному середовищі із заданою величиною втрат тиску в шарі вугілля, яку контролюють і підтримують шляхом зміни міри аерації з одночасним впливом на середовище віброзбуджень. Заявлений спосіб збагачення вугілля здійснюється в такій послідовності. Рядовий вугіль після його подрібнення, грохотіння і усереднення (або пульпа) подається в завчасно сформовану протитечійну дисперсну систему, яка включає рідинне аероване середовище, де в якості дисперсної фази використовується диспергіроване у вигляді дрі 4 бних пузирів повітря або газ. Аерована диспергірованим повітрям рідина рухається назустріч через шар вугілля, вимиваючи і виносячи із потоку вугілля частки заданого розміру, наприклад, менше 0,5-1,0мм в злив і, таким чином, досягається класифікація або дешламація вугілля безситним способом по заданому класу крупності. Аерована рідина є основним робочим агентом даного способу. Спосіб збагачення, що пропонується, є багатофакторним і регулюється мірою аерації середовища, амплітудою і частотою віброколивань, положенням завантажувального пристрою, щільністю живлення, висотою зливного порогу, а також гранулометричною характеристикою збагачуючого вугілля. Режим процесу дешламації контролюється і регулюється по величині втрат тиску в шарі вугілля, які виражаються залежністю: Dp = 0,67 × (g × d × h) / D , де Dp - втрати тиску при фільтрації, Н/м 2; d - еквівалентний діаметр шару вугілля, м; g - щільність вугілля, кг/м 3; h - висота шар у вугілля, м; D - еквівалентний діаметр часток вугілля, м. При цьому витрати повітря на формування аерованого середовища складають від 0,20 до 0,40Нм 3/м 2 поверхні шару вугілля, число віброколивань від 400 до 700 при амплітуді до 4,0мм. На Фіг.3 наведений загальний вигляд пристрою для збагачення вугілля заявленим способом. Пристрій для реалізації заявленого способу збагачення вугілля включає циліндроконічний резервуар (1), завантажувальний пристрій у вигляді коаксиального жолобу (2), обсадну тр убу (3), запірний пристрій з діафрагмою (4), вібропривод (5), водоповітряні сопла (6), кільцевоподібний жолоб, розташований по периметру циліндричної частини резервуару (7), розвантажувальну камеру (8), елеватор з рамою (9), аварійний пристрій (10). Процес дешламації (класифікації) здійснюється в такій послідовності. В заповнений водою резервуар (1) через повітряні сопла (6), обладнані каліброваними насадками і розташованими по поверхні конічної частини резервуару, подається стисле повітря і таким чином формується аероване рідинне середовище. Зверху через завантажувальний пристрій (2) в сформоване середовище подається вугілля заданого гранулометричного складу або пульпа. Одночасно на середовище накладаються віброколивання, які передаються і регулюються віброприводом (5). Аерація середовища стислим повітрям обумовлює виникнення в резервуарі підйомної сили, яка вимиває і виносить в зливний жолоб (7) частки вугілля заданих розмірів. Знешламлене вугілля концентрується в конічній частині резервуару і через розвантажувальну камеру (8) вивантажується із резервуару елеватором (9). Об'єм розвантаження регулюється положенням запірного пристрою (4). При необхідності через сопла (6), розташовані в конічній частині резервуару, подається свіжа вода. 5 67121 Використання безситного способу класифікації і дешламації в технології збагачення вугілля дає можливість значно поліпшити ефективність класифікації і дешламації, що, в свою чергу, забезпечує зріст ефективності гравітаційного збагачення, 6 якості гравітаційного концентрату, а також скорочення об'ємів дозбагачувальних шламових вод, зниження енергоємності збагачення вугілля і багатостадійності. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 67121 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601