книги из ГПНТБ / Циперович, М. В. Обогащение углей в тяжелых суспензиях

ЭБМ-1 (первая стадия) и на барабанно-ленточных ЭБМ-2 (вторая стадия).

Автоматическое регулирование плотности суспензии осущест­ вляется регулятором РПСМ. Удельная нагрузка на грохоты сухой классификации составляет 17,5 т/м2/ч, мокрой — 15,8 т/м2/ч. Рас­ ход воды с содержанием твердого 120 г/л составляет 2,5 м3/т.

В табл. 65 приведены результаты ситовых анализов исходного угля и надрешетных продуктов грохотов при сухой и мокрой клас­ сификации на ситах с ячейкой диаметром 6 мм.

При сухой классификации к. п. д. грохотов составляет лишь 37,5%, а при последующем обесшламливании (мокрой классифика­ ции) — 89%.

При переходе на сита с размером ячеек 6 X 6 мм улучшились качественно-количественные показатели обогащения. Выход круп­ ного концентрата увеличился на 8—9%.

Количество подаваемой кондиционной суспензии составляет 80 м3 на 1 м ширины ванны сепаратора.

242

На регенерацию отводится 17—18 м3/ч оборотной суспензии. Нагрузка на сепараторы составляет 215 т/ч, или 53,5 т/м в час. Выход концентрата 71,5%, породы — 28,5%.

Зольность продуктов обогащения: концентрата 8,5—9,0%, по­ роды 81—84,5%, машинного класса 29,0—30,5%. В табл. 66 при­ ведены фракционный состав исходного угля и продуктов обогащения в сепараторе СК-20.

Среднее вероятное отклонение Ер = 0,04—0,05 при плотности разделения 1,8 г/см3.

Потери магнетита с продуктами обогащения составляют: с кон­ центратом — 1,06 кг/т, с породой — 0,845 кг/т. Общие технологи­ ческие потери, с учетом потерь с отходами регенерации, составляют

1,870 кг/т.

Нагрузка по твердому на магнитные сепараторы первой стадии составляет 57 т/ч, в том числе по шламу 38,8 т/ч. Значительная зашламленность некондиционной суспензии приводит к сравнительно высокому извлечению шлама в магнитный концентрат (содержание магнетита в концентрате магнитных сепараторов составляет 86%), а также к повышенному содержанию магнетита в отходах регенера­

Дополнительно установлен один магнитный сепаратор ЭБМ-3. Приготовление суспензии плотностью 2,2 г/см3 производится в мешалке с добавлением в нее гексаметафосфата натрия в количе­

стве 200 г/т магнетита. Гексаметафосфат натрия предварительно

растворяют в теплой воде и добавляют в суспензию перед пуском установки.

В системе кондиционной суспензии применяют стальные трубы диаметром 200 мм с толщиной стенки 8 мм или чугунные с толщиной стенки 16 мм. Срок службы труб 4—6 месяцев. На подаче кондицион­ ной суспензии установлены насосы 8Гр-8Т. Корпуса и турбины насосов заменяют через 7—8 месяцев. В системе регенерации при­ меняют насосы ШН-270. Обогатительная фабрика работает в три смены с остановкой на ремонт на 4 ч в сутки.

Обогатительная фабрика Карагандинского металлургического комбината [50]

Обогатительная фабрика пущена в 1966 г. Проектная производи­ тельность фабрики 900 т/ч. Достигнутая в 1971 г. производитель­ ность составляет 920 т/ч. На фабрике обогащаются коксующиеся труднообогатимые угли с сильно размокаемой породой.

Рие. 154. Схема обогащения крупного угля в сепараторах СК-20 на обогатительной фабрпке Карагандинского металлургического комбината:

4 — сепараторы СК-20; 2, 3, 5, 6 — грохоты АГ-6; 7 , 8 — делительные ящики; 9, 10 —• баки кондиционной суспензии; 11, 12— баки некондиционной суспензии; 13, 14 — магнитные

сепараторы; 15, 16 — регуляторы плотности суспензии; 17, 18, 19, 20 — насосы

Обогатительная фабрика имеет две секции. Проектная схема

цепи аппаратов одной секции тяжелых суспензий показана на рис. 154.

Рядовой уголь после предварительного дробления в валковых дробилках поступает через систему ленточных конвейеров и скребко­

244

вый конвейер на восемь грохотов «Zirs», по четыре на каждой сек­ ции. С грохотов «Zirs» класс 20—150 мм через сборный ленточный конвейер и грохот АГ-6, работающий как питатель, подается в сепа­ ратор СК-20 1, в котором по плотности 1,8 г/см3 выделяются порода и микст. Микст через грохот 3 передается во второй сепаратор СК-20 4, в котором разделяется по плотности 1,4 г/см3 на концентрат и промпродукт.

Порода и промпродукт по желобам с транспортной водой выда­ ются на грохоты 2 и 5 и затем на ленточные конвейеры. Микст и кон­ центрат поступают на грохоты 3 и 6, где на первой их половине дре­ нируется суспензия, а на второй отмывается магнетит. Уголь класса 0,5—20 мм обогащается в отсадочных машинах, а шлам — флотацией.

Проектной схемой предусматривалась сухая классификация рядо­ вого угля на грохотах «Zirs». Надрешетньтй продукт (класс +13 мм) обесшламливался перед сепараторами СК-20 на грохотах АГ-6. Благодаря высокому к. п. д. грохочения на грохотах «Zirs» (97%) обесшламливание на грохотах АГ-6 не производилось.

В 1971 г. грохоты «Zirs» были заменены гидрогрохотами «Луганец» со щелью между колосниками 25 мм. Два грохота «Луганец» обеспечили производительность более 1000 т/ч.

При последующей классификации надрешетного продукта гидро­ грохотов на грохотах АГ-6 (с отверстием штампованного сита 12 мм) к. п. д. грохочения по классу 13 мм составил 90% при содержании класса 1—0 мм в надрешетном продукте грохота АГ-6 до 2%.

Для отмывки утяжелителя от продуктов обогащения предусмо­ трена подача на грохоты оборотной и технической воды. Для каж­ дой стадии обогащения предусмотрена своя система регенерации. Схемы регенерации для каждого сепаратора СК-20 одинаковы. Так, например, регенерация суспензии первой стадии обогащения одной секции осуществляется следующим образом.

В бак 11 поступает разбавленная суспензия, отмытая на грохо­ тах 2 ж 3. Насосом 18 типа 5ГР-8 некондиционная суспензия по­ дается на два барабанных магнитных сепаратора 13 типа ЭБМ-1/2, установленных последовательно; на втором магнитном сепараторе перечищаются хвосты первого.

Концентрат плотностью 2—2,2 г/см3 обоих магнитных сепарато­ ров поступает в бак кондиционной суспензии 9. Хвосты второго магнитного сепаратора подаются в транспортную воду мелкого угля, слив — на отмывку утяжелителя от продуктов обогащения.

Отмывка утяжелителя от продуктов обогащения производится оборотной водой с небольшим содержанием твердого вещества (до 20 г/л). Воду подают в брызгала корытного типа ив желоба, по кото­ рым транспортируются на грохоты промпродукт и порода.

Количество шлама и магнетита, выносимых с продуктами обога­ щения, а также потери магнетита с продуктами при различном расходе воды на ополаскивание приведены в табл. 67.

Как видно из приведенных данных, при близких значениях рас­ хода воды потери утяжелителя с продуктами обогащения примерно

246

Т а б л и ц а 67

Количество шлама и утяжелителя, выносимых с продуктами обогащения, и потери утяжелителя при различном расходе технической воды на ополас­ кивание

одинаковы (230 г/т исходного угля) при расходе технической воды

0,75-0,95 м3/т.

Ранее для регенерации суспензии на обогатительной фабрике были установлены сепараторы типа 167а-СЭ с постоянным магнит­ ным полем. Средняя объемная нагрузка на первый магнитный сепа­ ратор составляла 60 м3/т. На втором магнитном сепараторе перечи­ щались хвосты первого.

Несмотря на уменьшение числа оборотов барабана магнитного сепаратора с 36 до 13 об/мин и некоторое снижение производитель­ ности, потери магнетита с хвостами составляли до 3 кг/т угля, посту­ пающего на обогащение.

В результате замены сепараторов 167а-СЭ сепараторами ЭБМ-1/2 снизились потери магнетита более чем в четыре раза. Суммарные потери магнетита на 1 т исходного угля, поступающего на обогаще­ ние в тяжелосредные сепараторы, составляют 1,2 кг.

Подача суспензии в ванну сепаратора СК-20 производится по трем трубам — первой диаметром 175 мм для создания выходящего потока и двум диаметрам 100 мм для создания горизонтального потока. Количество суспензии, подаваемой в сепаратор, составляет 160 м3/ч.

В табл. 68 приведены результаты обогащения угля класса 20— 150 мм (сменные опробования). Плотность суспензии на первой стадии обогащения составляла 1,805 г/см3, на второй — 1,4 г/см3;

246

247

и содержании в ней немагнитных фракций в количестве 22,7% вяз­ кость суспензии составила 19,5 сиз. В процессе работы при повыше­ нии содержания немагнитных фракций в суспензии до 30,8% вяз­ кость ее повысилась до 90 спз. Вязкость рабочей суспензии во второй стадии обогащения значительно ниже, чем в первой. При максималь­ ном содержании немагнитных примесей (23%), вязкость суспензии плотностью 1,36 г/см3 составила 8,9 спз. При содержании немагнит­ ной фракции в этой суспензии 5,7% ее вязкость составляет 2,3 спз.

По результатам ситового анализа немагнитной фракции устано­ влено, что в суспензии первой стадии обогащения содержится почти 50% угля класса —0,074 мм, в то время как в суспензии второй стадии — 33%. В пересчете на количество твердого вещества в сус­ пензии содержание угля класса —0,074 мм составляет на первой и второй стадиях соответственно 11,3 и 5,5%. Петрографическим анализом установлено, что в суспензии первой стадии в классе 0,3—0 мм содержится глинистых частиц в три раза больше, чем в суспензии второй стадии.

Регулирование плотности суспензии осуществляется регулято­ рами АРПС-1. На первой стадии обогащения регуляторы работают неудовлетворительно вследствие частого забивания калибровочных насадок манометрической колонки и трубки отбора давления. При нормальной работе регуляторов плотность рабочей суспензии под­ держивается с точностью ±10 кг/м3.

Оборудование, используемое в отделении тяжелых суспензий, футеровано плитками из каменного литья (баки кондиционной и некондиционной суспензии, ванны грохотов и магнитных сепарато­ ров, желоба). Срок службы напорных трубопроводов с толщиной стенок 15 мм для кондиционной суспензии 5—6 месяцев. Для подачи кондиционной суспензии применяют насосы 8ГР-8.

ЦОФ «Комендантская» [8]

ЦОФ «Комендантская» мощностью 6 млн. т в год построена по проекту Южгипрошахта и пущена в 1969 г. На фабрике обогащаются антрациты с 27 шахт. Глубина обогащения до 0 мм. Фабрика имеет две секции.

Обогащение угля класса -fl5 мм осуществляется в сепараторах

Для обогащения крупного угля установлено четыре сепаратора СК-20, работающих по два па каждой секции фабрики. На рис. 155 показана схема цепи аппаратов одной из секций тяжелых суспензий.

248

Рядовой антрацит подвергается мокрой классификации на сдвоен­ ных резонансных грохотах ГРЛ-72. На каждой секции установлено по четыре грохота (по два сдвоенных). Расход оборотной воды на обесшламливание составляет 0,5 м3/т. Нагрузка по углю на каждый сепаратор СК-20 — до 110 т/ч.

В сепараторах выделяется два продукта — концентрат и порода. Плотность разделения 1,95 г/см3. Дренирование суспензии и отмывка

Рис. 155. Схема цепи аппаратов отделения тяжелых сред ЦОФ «Комендантская»:

1 , 2 — классификационные грохоты; 3 , 4 — сепараторы СК-20; 5 , 6 — делительные ящики; 7 — регулятор плотности суспензии; 8 — сборник некондиционной суспензии; 9 — сборник кондиционной суспензии; 10 — грохот для породы; 11, 12 — грохоты для концентрата; 13, 14 — насосы; 15, 16 — магнитные сепараторы; 17 — контейнер; 18 — бак для приготовле­

ния свежей суспензии

утяжелителя от продуктов обогащения производятся на грохотах ГРЛ-62 с площадью сит 10 м2. Размер отверстий верхних (разгру­ зочных) сит 10 мм, нижних — 1,6 мм.

Концентрат рассортировывается на грохотах ГРЛ-62 с ополаски­ ванием водой.

Отмывка утяжелителя производится сливом магнитных сепарато­ ров. Расход воды на ополаскивание составляет 0,5—0,7 м3/т.

В качестве утяжелителя применяется магнетит ЮГОК.

Для двух сепараторов СК-20 имеются общие сборники кондицион­ ной и некондиционной суспензии.

Регенерация суспензии производится на магнитных сепараторах ЭБМ-1/2 в две стадии. Хвосты и слив первых магнитных сепараторов перечищаются на сепараторах второй стадии. Слив сепараторов вто­ рой стадии используется для ополаскивания продуктов обогащения.

249

Магнитная фракция направляется в сборник кондиционной суспензии. На магнитный сепаратор отводится до 30% оборотной суспензии через делительные ящики.

Автоматическое регулирование плотности суспензии осущест­ вляется регулятором АРПС-ЗА, в манометрическую колонку кото­ рого подается суспензия с порогов обоих сепараторов.

При повышении плотности кондиционной суспензии регулятор подает в систему чистую воду. При значительном понижении плот­ ности рабочей суспензии подается сигнал, и оператор открывает электрозадвижку подачи свежей суспензии в сборник кондиционной суспензии.

Приготовление суспензии производится в воронке емкостью 5 м3. Свежая суспензия насосами ШН-270 подается в баки кондиционной суспензии.

Общий расход магнетита на 1 т обогащенного угля (машинного класса +13 мм) составляет 1,8 кг. Потери утяжелителя с продуктами

Засорение концентрата и породы посторонними фракциями соста­ вляет 1,5—1,6%; среднее вероятное отклонение — 0,045.

Всю установку обслуживают 3 человека в смену.

Срок службы трубопроводов кондиционной суспензии 4—5 меся­ цев, насосов ШН-270 — до 10 месяцев. Установку постоянно обслу­ живает смена ремонтников в составе 11 человек.

250

Обогатительная фабрика Западно-Сибирского металлургического завода [49]

Фабрика введена в эксплуатацию в 1966 г. и предназначена для обогащения привозных коксующихся углей. Проектная производи­ тельность фабрики составляет 1000 т/ч по рядовому углю, или 6400 тыс. т в год.

Рис. 156. Схема цепи аппаратов отделения тяжелых сред обогатительной фабрики ЗападноСибирского металлургического завода:

1 — грохот; 2 , 3 — сепараторы «Теска»; 4, 5, 6, 7 — обезвоживающие грохоты; 8 — отса­ дочная машина; 9 — сдвоенные дуговые сита; 10 — дуговое сито; 11 — багер-зумпф; 12 — центрифуги; 13, 14 — осветлители; 15 — дуговое сито; 16 — флотационная машина; 17 — пеногасительная воронка; 18 — ячейковый фильтр; 19 — барабанный вакуум-фильтр; 20 — дуговое сито; 21 — пятиярусный радиальный сгуститель; 22 — фильтр-пресс; 23 — сборник разбавленной суспензии; 24, 25 — сгустительные воронки; 26 — сборник; 27, 28 — ш паль-

товые сита; 29, 30 — сборник кондиционной суспензии; 31 — зумпф

Проектирование главного корпуса фабрики, включающего клас­ сификацию рядового угля на машинные классы и обогащение их

втяжелой суспензии, отсадочных и флотационных машинах и поставка оборудования производились фирмой «SKB» (ФРГ).

По проектной схеме (рис. 156) уголь дробится до 150 мм в валко­ вых зубчатых дробилках ДДЗ-2М и через силоса передается в глав­ ный корпус фабрики.

На четырех вибрационных грохотах 1 производится мокрая классификация рядового угля на классы 13—150 и 0—13 мм. Первый класс обогащается вначале по высокой, а затем по низкой плотности

всепараторах «Теска» 2 ,3 с магнетитовой суспензией. После отде­ ления суспензии и отмывки утяжелителя на обезвоживающих

251