Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
Внутренняя зола при обогащении практически не удаляется, обогащение ведется в основном для удаления внешней золы.
Обогащение углей. Рядовой уголь, выдаваемый на поверхность из шахт или карьеров, представляет собой механическую смесь угля и породы.
Обработка рядового угля для повышения содержания в нем горючей массы удалением негорючих компонентов называется обогащением. Этот процесс не приводит к химическим изменениям угля; основой его является различие физических свойств органических и минеральных компонентов.
В результате обогащения получают два (концентрат и отходы) или три (концентрат, промежуточный продукт и отходы) продукта обогащения. Концентрат — продукт обогащения, в котором содержание горючей массы более высокое, чем в исходном питании — угле, поступающем на обогащение. Промежуточный продукт — смесь органо-минеральных сростков, а также частиц угля и породы, попавшей в него вследствие несовершенства разделения исходного питания. Отходы обогащения — продукт обогащения с содержанием негорючих компонентов более высоким, чем в исходном питании и промежуточном продукте.
Побочным продуктом обогащения является шлам — уголь крупностью -<0,5 мм, образующийся в водах углеобогатительных фабрик.
Перед обогащением угли подвергаются предварительному дроблению и классификации — разделению на классы крупности. Уголь, выделенный из рядового угля и не подвергшийся обогащению, называется отсевом.
Для обогащения углей используются методы: гравитационный, флотация, электрический, магнитный, центробежный, химический.
Гравитационное обогащение основано на различии плотностей разделяемых компонентов. Плотность составных частей рядового каменного угля в среднем составляет (г/см3):
Гравитационное обогащение осуществляется путем разделения обогащаемого угля на соответствующие продукты: в вертикальном пульсирующем потоке жидкости (отсадка), воздуха (пневматическое обогащение), в тяжелой среде — жидкости, растворе или суспензии плотностью более 1000 кг/м3.
Флотация угля производится в водной среде и основана на различии смачиваемости частиц, обработанных флотационными реагентами, всплывании и накоплении их на поверхности пульпы. При введении в пульпу воздуха накопление частиц на ее поверхности происходит в виде трехфазной пены (пенная флотация). Разновидностью этого способа является вакуумная флотация, при которой воздух, необходимый для осуществления процесса, выделяется из пульпы в результате перепада давления. При введении в пульпу масла флотируемые частицы накапливаются на ее поверхности в виде крупных агрегатов (масляная флотация).
Электрическое и магнитное обогащение осуществляются соответственно в электрическом или магнитном поле и основано на различии электрических (магнитных) свойств разделяемых компонентов.
Химическое обогащение основано на удалении из угля негорючих компонентов химическими способами.
уголь
сростки угля с породой углистый сланец глинистый сланец песчаник пирит
1,2-1,4 1,4-1,6 1,6—2,2 1,8-2,2 2,2—2,6 4,8-5,2
Таблица 12
Дополнительными операциями при обогащении являются: обесшламли-вание, обеспыливание углей, осветление оборотной воды, обезвоживание и сушка, усреднение качества продуктов обогащения.
Основные показатели обогащения: обогатимость угля, глубина и предел его обогащения, выход продуктов обогащения, извлечение соответствующих фракций, потери пригодных к использованию компонентов с отходами обогащения, эффективность обогащения.
Под обогатимостью понимается способность угля разделяться на продукты обогащения по заданным показателям качества. Наиболее легко при обогащении удаляются внешняя порода и колчеданные включения. Минеральные примеси, связанные с углем в сростках и занимающие по плотности промежуточное положение между углем и породой, выделяются трудно; часть сростков с плотностью, близкой к плотности угля, попадает в концентрат, повышая зольность последнего; часть сростков с наибольшей плотностью уходит в отходы обогащения, что сопровождается потерями органической массы. Поэтому выход промпро-дукта в определенной мере характеризует обогатимость углей — увеличение его свидетельствует о более трудной обогатимости.
Для оценки обогатимости углей широкое распространение получил метод фракционного анализа. Фракционный анализ производится в соответствии с ГОСТ 4790—58 и заключается в расслоении пробы угля в тяжелых жидкостях на фракции и в химическом анализе этих фракций. Для фракционного анализа отбирают пробы соответствующей массы от классов, полученных при производстве ситового анализа по ГОСТ 2093—59. Для расслоения на фракции применяют тяжелые жидкости (водный раствор хлористого цинка) плотностью 1,3; 1,4; 1,5; 1,6 и 1,8 г/см3. Фракционный анализ угля классов менее 1 мм производится методом центрифугирования. После подсушки отдельных фракций и определения их массы из них- отбираются пробы для определения зольности, а в необходимых случаях — содержания серы.
Результаты анализа заносят в акт установленной формы, по ним строят кривые обогатимости угля. На левой оси ординат отмечают выход всплывших фракций, а на оси абсцисс — зольность фракций. На правой оси ординат отмечают выход утонувших фракций. По результатам фракционного анализа строятся кривые: концентрата В, хвостов 0 и обогатимости К.
