Спосіб переробки шламів збагачення вугілля з накопичувачів

Спосіб переробки шламів збагачення вугілля з накопичувача, який включає підйом шламу з нако C2 2 (19) 1 3 88246 вих осадових центрифугах; зневоднювання відходів збагачення на стрічкових фільтрпресах. Використання флотації й устаткування для зневоднювання флотоконцентрату і відходів значно збільшує вартість проекту. Крім того, до недоліків флотації варто віднести складність керування процесом, забруднення середовища реагентами, пожежонебезпеку, високу енергоємність. Найближчим до пропонованого є спосіб [1], що успішно використовується корпорацією "Радон" при переробці діючого об'єднаного накопичувача ЦЗФ "Самсонівська", "Суходольска" і "Дуванська", що включає: підйом матеріалу з накопичувача, класифікацію його на класи крупності (3,0-0,075 і менше 0,075мм чи 3,0 і менше 0,1мм) з наступним збагаченням гравітаційним способом; зневоднювання продуктів збагачення на високочастотних грохотах; виділення у відходи продуктів крупністю менше 0,075 (0,1)мм разом з відходами гравітаційного збагачення; складання відходів у накопичувачах з метою подальшої їхньої переробки. Однак цей спосіб має ряд недоліків, головним з яких є неможливість керування цим процесом, тобто одержання продукту необхідної якості. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способів переробки шламів збагачення вугілля з накопичувачів за рахунок регульованого і керованого поділу їх на вуглецеву і силікатну складові, що забезпечує підвищення ефективності процесу їхньої переробки. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі переробки шламів збагачення вугілля з накопичувачів, який включає підйом шлаку з накопичувача, класифікацію його на класи за крупністю наступне зневоднювання одержаних продуктів збагачення на високочастотних грохотах, виділення у відходи продуктів з високою зольністю, відповідно до винаходу попередньо виконують добір проб по площі накопичувача у точках, розташованих одна від одної на відстані не більше 5-6м, проби досліджують мокрим способом при співвідношенні твердого до рідини (Т:Р) три або більше по вузьких класах крупності, у яких визначають кількість вуглецевої частини та її зольність, розраховують середнє значення зольності вказаних проб при середньому вмісті вугілля в над решітковому концентраті, відокремлюють класи з високою зольністю методом тонкої класифікації від загальної маси шламів, зневоднюють одержаний концентрат на високочастотному грохоті з параметрами режиму вібрації: частота w³25Гц, g³-8 м/сек2, результати поділу шламів по крупності об' 4 єднують за класами з високим вмістом вуглецевої частини і класами з високим вмістом золи. Реалізація винаходу полягає в наступному. Насамперед, необхідно встановити вміст вугілля і золи в різних точках накопичувача й визначити перспективність його розробки. За критерій оцінки приймається допустимий вміст золи в шламі після переробки (у концентраті), наприклад, 20-22мас.% (стандарти енергетиків допускають вміст золи у використовуваному ними вугіллі до 28мас.%) при максимальному вмісті видобутого вугілля (3540мас.%), інше складає силікатна частина. Тому, з метою одержання достовірної інформації про вміст зольної і вуглецевої частин у шламах по всьому обсязі накопичувача відбираються проби в точках, розташованих одна від одної на відстані не більше 5-6м (Фіг.1). Проби шламів досліджуються по вузьких класах крупності, в яких визначаються кількість вуглецевої частини її зольність у кожному класі. Визначивши середнє значення якості збагаченої маси шламу по точках узятих проб, одержують середню зольність при середньому вмісті вугілля в v надрешітковому концентраті, що дає можливість оцінити перспективність розробки даного накопичувача. Потім класи з високою зольністю методом тонкої класифікації відокремлюються від загальної маси шламів, у результаті одержують концентрат з низькою зольністю та високозольні відходи. При цьому концентрат, що є надрешітним продуктом тонкого грохочення, у процесі класифікації збезводнюється шляхом підбору спеціальних режимів вібрації грохота. Результати поділу шламів по крупності об'єднують по: а) класах з високим вмістом вуглецевої частини й одержують низькозольний вугільний концентрат (вуглецева частина), що використовують як енергетичну сировину; б) класах з високим вмістом золи, одержуючи високозольні відходи (силікатна частина), що може бути використана в будівельній індустрії. На підставі цих досліджень видаються рекомендації з технології переробки шламів, що складається з наступних операцій: підйом матеріалу з накопичувача, тонкої класифікації вугільної пульпи і максимально можливого зневоднювання отриманого низькозольного вугільного концентрату (надрешітного продукту). Як приклад можна навести дані аналізу шламів з декількох точок накопичувача ЗФ, що показані в таблицях 1-4. Дослідження складу шламів виконується мокрим способом, при цьому Т:Р повинно бути не менше 3. Таблиця 1 Характеристика проби в точці 1 № п/п Класи крупності, мм Вихід класу, g, мас.% Зольність класу, Ad, мас.% 1 2 3 4 5 +2,5-5,0 +1,6-2,5 +1,0-1,6 +0,63-1,0 +0,315-0,63 3,49 3,65 5,18 5,88 14,05 9,31 17,26 15,0 24,31 45,41 Вміст золи в класі, Cz, мас.% 0,32 0,63 0,78 1,43 6,38 Вміст вугілля в класі, Су, мас.% 3,17 3,02 4,4 4,45 7,67 5 88246 6 Продовження таблиці 1 № п/п Класи крупності, мм Вихід класу, g, мас.% Зольність класу, Ad, мас.% 6 7 8 9 +0,2-0,315 +0,1-0,2 +0,05-0,1 0-0,05 8,81 12,84 6,8 39,3 S=100,0 63,23 78,85 74,73 77,37 Проба 1 має зольність 60,72мас.% при вмісті вугілля 39,28мас.%. Після поділу по крупності 0,2мм у надрешітному продукті залишається зба Вміст золи в класі, Cz, мас.% 5,57 10,12 5,08 30,41 S=60,72 Вміст вугілля в класі, Су, мас.% 3,24 2,72 1,72 8,89 S=39,28 гачена маса із зольністю Ad=29,0мас.% і вмістом вугілля Су=25,9мас.% Таблиця 2 Характеристика проби в точці 2. № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Вихід Класи крупності, Зольність класу, мм Ad, мас.% класу, g, мас.% +2,5-5,0 0,73 2,1 +1,6-2,5 1,12 2,85 +1,0-1,6 2,14 3,28 +0,63-1,0 3,83 3,48 +0,315-0,63 15,32 10,14 +0,2-0,315 8,81 24,67 +0,1-0,2 12,98 48,51 +0,05-0,1 4,87 50,00 0-0,05 50,20 71,32 S=100,0 Проба 2 має зольність 48,51мас.% при загальному вмісті вугілля 51,49мас.%. Після поділу по крупності 0,1мм у надрешітному продукті залиша Вміст золи в класі, Cz, мас.% 0,015 0,032 0,07 0,133 1,553 2,173 6,297 2,435 35,803 S=48,51 Вміст вугілля в класі, Су, мас.% 0,715 1,088 2,07 3,69 13,76 6,63 6,68 2,43 14,39 S=51,49 ється збагачена маса із зольністю Ad=13,5мас.% і вмістом вугілля Су=34,55мас.%. Таблиця 3 Характеристика проби в точці 3 № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Вихід Класи крупності, Зольність класу, мм Ad, мас.% класу, g, мас.% +2,5-5,0 0,72 2,77 +1,6-2,5 1,44 1,58 +1,0-1,6 2,79 1,83 +0,63-1,0 5,33 2,61 +0,315-0,63 13,14 8,18 +0,2-0,315 4,8 21,75 +0,1-0,2 8,6 50,91 +0,05-0,1 6,87 60,14 0-0,05 56,31 70,03 S=100,0 Проба 3 має зольність 50,28мас.% при вмісті вугілля 49,72мас.%. Після поділу по крупності 0,2мм у надрешітному продукті залишається збагачена маса із зольністю Ad=6,45мас.% і вмістом Вміст золи в класі, Cz, мас.% 0,02 0,02 0,05 0,14 1,07 1,04 4,38 4,13 39,43 S=50,28 Вміст вугілля в класі, Су, мас.% 0,7 1,42 2,74 5,19 12,07 3,76 4,22 2,74 16,88 S=49,72 вугілля Су=25,88мас.%, а при поділі по крупності 0,1мм у надрешітному продукті залишається збагачена маса із зольністю Ad=12,8мас.% і вмістом вугілля Су=28,62мас.%. 7 88246 8 Таблиця 4 Характеристика проби в точці 4 № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Вихід Класи крупності, Зольність класу, мм Ad, мас.% класу, g, мас.% +2,5-5,0 0,34 1,2 +1,6-2,5 0,84 1,16 +1,0-1,6 2,41 1,24 +0,63-1,0 7,03 1,56 +0,315-0,63 18,56 3,60 +0,2-0,315 10,22 10,07 +0,1-0,2 9,57 16,25 +0,05-0,1 7,07 31,49 0-0,05 43,96 68,87 S=100,0 Проба 4 має зольність 35,89мас.% при загальному вмісті вугілля 64,11мас.%. Після поділу по крупності 0,1мм у надрешітному продукті залишається збагачена маса із зольністю Ad=5,0мас.% і вмістом вугілля Су=45,42мас.%, а при поділі по крупності 0,2мм зольність збагаченої маси складе Ad=3,1мас.% при вмісті вугілля Су=37,4мас.%. Таким чином, визначивши середнє значення якості збагаченої маси шламу по чотирьох точках узятих проб, одержимо середню зольність Ad=1315мас.% при середньому вмісті вугілля Су=30,933,6мас.% у надрешітковому концентраті. Результати досліджень вказують на принципову можливість одержання низькозольного вугільного концентрату з високозольного шламу шляхом тонкої класифікації без застосування спеціальних методів флотації. У цьому полягає головна рекомендація для відпрацьовування деталей нової технології, що складається з двох основних операцій: тонкої класифікації вугільної пульпи і максимально можливого зневоднювання отриманого низькозольного вугільного концентрату (надрешіткового продукту). Упровадження регульованого поділу шламів на вуглецеву і силікатну складові дає можливість відокремити класи з високим вмістом золи й одержати низькозольний концентрат. Усе це в цілому дозволяє керувати процесом переробки шламів із накопичувачів. Таким чином, у запропонованому способі забезпечується підвищення ефективності процесу переробки шламів за рахунок точного аналізу їхнього складу і властивостей і вибору необхідного устаткування, а також режимів його роботи. Вміст золи в класі, Cz, мас.% 0,004 0,009 0,029 0,109 0,668 1,019 1,555 2,226 30,27 S=35,89 Вміст вугілля в класі, Су, мас.% 0,336 0,831 2,38 6,92 17,89 9,2 8,01 4,84 13,68 S=64,11 Джерела інформації 1. Сычев Г.М. Опыт получения угольного концентрата для коксования из шламоотходов. / Г.М. Сычев, С.Л. Иванов, Л.Г. Алексеев, И.А. Штепа и др. // Уголь Украины. - 2002. - № 7. - С. 39-42. 2. Сычев Г.М. Опыт обогащения шламов с целью получения угольных ресурсов для коксования / Г.М. Сычев, С.Л. Иванов, Л.Г. Алексеев, И.А. Штепа, И.Д. Дроздник, Ю.С. Кафтан, И.Н. Никитин // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. 2002. - Вип. 14 (55). - С. 27-34. 3. Патракеев В.Н. Переработка техногенного сырья на ЦОФ "Червоноград-ская" / В.Н. Патракеев, И.Д. Пейчев, И.И. Уваров // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. - 2003. - Вип. 17(58). С. 65-67. 4. Мельничук В.Д. Технология обогащения углей Западного Донбасса // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. - 2000. - Вип. 7(48). - С. 1318. 5. Золотко А.А. Направление сбережения и увеличения ресурсов углей // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. - 2000. - Вип. 7(48). - С. 1318. 6. Мочков B.C. Направление совершенствования предприятий угольной промышленности в проектах института "Днепрогипрошахт" / B.C. Мочков, З.В. Багмут // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. - 2000. -Вип. 9(50).- С. 142-144. 7. Серго Е.Е. Дообогащение гравитационных отходов / Е.Е. Серго, А.Д. По-лулях, СЮ. Ошмянский // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. -2000. - Вип. 9(50). - С. 145-149. 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 88246 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601