Тема 7. Фракционный анализ и обогатимость углей

7.1 Проведение фракционного анализа

Фракциями называют совокупность зерен плотностью, оп­ределяемой плотностью жидкостей, применяемых при их рас­слоении.

Фракционным анализом называют способ определения фракционного состава материала путем расслоения пробы в тя­желых жидкостях установленных плотностей (ГОСТ 4790—80). Процесс разделения пробы материала на фракции путем по­гружения ее в жидкости различной плотности называют рас­слоением пробы.

Цель фракционного анализа угля — получение характеристики исходного угля или продуктов его обогащения по содержанию в них фракций различной плотности.

С увеличением содержания в угле минеральных примесей его плотность и зольность повышаются. Если уголь разделить по плот­ности, то его отдельные фракции будут различными по качеству.

Для фракционного анализа отбирают пробы угля от классов, полученных с помощью ситового анализа. Масса пробы для фрак­ционного анализа зависит от крупности угля

Максимальный размер кусков,

мм 100(150) 50 25 13 6 3 1

Масса пробы, кг 50 25 13 6 3 2 0,5

Для проведения фракционного анализа используют следующие тяжелые жидкости: водные растворы хлористого цинка ZnCl плотностью от 1200 кг/м³ при 22%-ной концентрации до 2100 кг/м³ при 78%-ной концентрации — для расслоения классов крупностью более 1 мм; жидкие органические соединения, обладающие меньшей вяз­костью и повышенной испаряемостью, чем неорганические жид­кости,— бензольный раствор четыреххлористого углерода ССl₄, раствор бромоформа СНВr₃ в ССl₄— для расслоения классов крупностью менее 1 мм.

Пробу угля перед расслоением обесшламливают, промывая во­дой на сите с отверстиями 1 (0,5) мм. Шлам собирают, высуши­вают, взвешивают и- отбирают от него пробу для химического анализа.

Уголь крупнее 1 (0,5) мм расслаивают в специальных бачках, наполненных жидкостью плотностью 1300; 1400; 1500; 1600; 1800; 2000 кг/м³, по следующей схеме (рис.29).

Пробу угля частями (не более 7 кг для классов с размером кусков 25 мм и более; 5 кг для классов с размером кусков 3— 25 мм, 2 кг для классов с нижним пределом крупности 1 (0,5) мм) помещают в бачок с сетчатым дном, который опускают в другой бачок, заполненный тяжелой жидкостью с наименьшей плотно­стью— 1300 кг/м³.

Уголь тщательно перемешивают и дают отстояться. Всплыв­шую фракцию, имеющую плотность меньше плотности жидкости, снимают решетчатым черпаком, промывают водой, подсушивают до воздушно-сухого состояния в сушильном шкафу при темпера­туре (50±5)°С и взвешивают с точностью до 5 г.

Потонувшую фракцию, имеющую плотность, равную и больше плотности жидкости, вынимают вместе с сетчатым бачком и после стекания остатков раствора погружают в следующий бачок, на­полненный более плотной жидкостью—1400 кг/м³ и т. д.

В последней наиболее плотной жидкости (1800 или 2000 кг/м³) получают также две фракции — всплывшую и потонувшую, кото­рые обрабатывают как предыдущие.

Рис.29. Схема проведения фракционного анализа

Фракционный анализ угля размером менее 1 (0,5) мм проводят в лабораторной центрифуге ЦЭ-3.

Результаты фракционного анализа используют для составле­ния теоретического баланса продуктов обогащения, определения категории обогатимости и при эксплуатации фабрик для экспресс-контроля.

Теоретический баланс продуктов обогащения предна­значен для определения теоретически возможных качественно-ко­личественных показателей гравитационного обогащения при за­данной плотности разделения.