1. Цель курсового проекта

Темой курсового проекта является расчет показателей гравитационного обогащения с использованием нескольких методик, выбор и расчет основного обогатительного оборудования. Исходным сырьем, подвергаемым гравитационному обогащению в курсовом проекте, служит уголь, так как именно на примере данного сырья в наиболее полной мере представляется возможным практически применить навыки, необходимые для расчёта схем, технологических показателей и оценки эффективности разделения.

2. Задание на курсовое проектирование

В индивидуальном задании на курсовое проектирование указывается:

-годовая производительность фабрики по исходному углю;

-качество исходных углей – марка углей, их ситовая характеристика и фракционный состав по плотности;

-доля участия угля в общей шихте, поступающей на обогащение;

-требуемое качество концентрата или всех продуктов обогащения.

В задании могут быть не указаны качество исходного сырья и конечных продуктов обогащения, а приводится конкретное месторождение полезного ископаемого, как правило то, обогащение которого студент изучил при прохождении производственной практики. В этом случае показатели качества исходного сырья и продуктов его обогащения студенты принимают из данных своих отчетов по практике.

3. Характеристика исходного угля и требования, предъявляемые к качеству конечных продуктов обогащения

Требования к готовой продукции устанавливают в соответствии с ГОСТами или техническими условиями.

При обогащении коксующихся углей зольность концентрата не должна превышать 7-8%.

Породу в отвал следует направлять с зольностью не ниже 80%

Шихта углей, поступающих на обогащение, составлена из углей двух шахт. Угли обеих шахт представлены коксующимися марками, что говорит о необходимости наиболее полного их использования, а также достижения минимальных потерь угля в конечном промпродукте и отвальной породе.

Марка угля определяет также и требования к зольности конечного концентрата.

Примем, что участие углей шахты 1 в шихте составляет 83 %, а углей шахты 2 – 17 %. Крупность углей, поступающих на обогащение 100-0 мм. Ситовая характеристика углей приведена в табл.1. Зольность углей по классам в данной таблице не приведена, так как ее определяют по результатам расчетов фракционной характеристике углей (таблица 2). Зольность класса 1-0 мм указывается в задании, так как в курсовом проекте предусмотрено, что уголь этого класса обогащению гравитационными методами не подвергается, и выходит из процесса с той же зольностью, с какой в него поступает.

Расчёт фракционной характеристики отдельных классов крупности,

входящих в шихту.

Для составления таблицы фракционной характеристики шихты необходимо произвести перерасчет выхода каждого класса к шихте.

Зольность фракций во всех классах, кроме класса 1-0, приведена в задании.

4. Выбор метода и процесса обогащения

Выбор метода и процесса обогащения производят на основании сравнения различных вариантов технологических схем с учётом крупности материала, категории его обогатимости и технико-экономических показателей.

В курсовом проекте следует принимать обогащение гравитационным методом (отсадкой или в тяжелых средах) для классов угля крупнее 1 мм и флотацией – для шламов (класс 1-0 мм). Выбор машинных классов осуществляют в зависимости от принятого процесса обогащения и нагрузок на обогатительные машины. При обогащении коксующихся углей рекомендуется принимать два машинных класса: крупный 6(13) –100 мм и мелкий – 1 – 6(13).

Перед выбором крупности разделения определяют категорию обогатимости каждого класса крупности.

Определение категории обогатимости какого-либо продукта (в данном случае – отдельных классов крупности, входящих в шихту) производят по относительному количеству «средних» фракций плотностью 1,4 – 1,8 г/см³ во фракции плотностью менее 1,8 г/см³.

В зависимости от выхода средних фракций уголь относят к одной из следующих категорий обогатимости:

Выход средних фракций, % Категория обогатимости

менее 4 легкая

4 –10 средняя

10 – 17 трудная

более 17 очень трудная

Производим группировку материала в машинные классы: крупный 100-13 мм (очень трудная и трудная категории обогатимости) и мелкий 13-1 мм (очень трудная категория обогатимости).

Определяем категорию обогатимости каждого класса в шихте.

Для класса крупности –100+25 мм:

γ_ср=(γ_{1,4 – 1,8}/(100 - γ_1,8))*100

γ_{1,4 – 1,8} = 9,96+7,03+4,84=21,47 %

γ_1,8 = 100 – 4,52 = 95,48 %

γ_ср = (21,47/95,48)*100 = 22,49 %

Уголь класса крупности –100+25 мм относим к очень трудной категории обогатимости.

Для класса крупности –25+13 мм:

γ_ср=(γ_{1,4 – 1,8}/(100 - γ_1,8))*100

γ_{1,4 – 1,8} = 5,07+3,66+4,62=13,35 %

γ_1,8 = 100 – 13,41 = 86,59 %

γ_ср = (13,35/86,59)*100 = 15,42 %

Уголь класса крупности –25+13 мм относим к трудной категории обогатимости.

Для класса крупности –13+6 мм:

γ_ср=(γ_{1,4 – 1,8}/(100 - γ_1,8))*100

γ_{1,4 – 1,8} = 9,99+9,7+4,95=24,64 %

γ_1,8 = 100 – 7,34 = 92,66 %

γ_ср = (24,64/92,66)*100 = 26,59 %

Уголь класса крупности –13+6 мм относим к очень трудной категории обогатимости.

Для класса крупности –6+3 мм:

γ_ср=(γ_{1,4 – 1,8}/(100 - γ_1,8))*100

γ_{1,4 – 1,8} = 11,04+5,09+5,9= 22,03 %

γ_1,8 = 100 – 11,45 = 88,55 %

γ_ср = (22,03/88,55)*100 = 24,88 %

Уголь класса крупности –6+3 мм относим к очень трудной категории обогатимости.

Для класса крупности –3+1 мм:

γ_ср=(γ_{1,4 – 1,8}/(100 - γ_1,8))*100

γ_{1,4 – 1,8} = 3,02+3,28+3,99=10,29 %

γ_1,8 = 100 – 7,97 = 92,03 %

γ_ср = (10,29/92,03)*100 = 11,18 %

Уголь класса крупности –3+1 мм относим к трудной категории обогатимости.