Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Фоменко Т.Г. Водно-шламовое хозяйство углеобогатительных фабрик

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.10.2023

Размер:

12.76 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 273 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Для оценки шлама по крупности принят характерный параметр а (степень дисперсности) экспоненты [1]

Y = ead,

(4>

где у — выход класса средней крупностью d, %; а — степень дис персности класса средней крупности d\ d — средний размер класса;, мкм.

Но так как каждый класс крупности имеет свою дисперсность,, то степень дисперсности всего шлама можно определить как среднединамическую всех классов

				Ѵ ія 1 ~Ь Ѵ'2Я2 +			• • --\ -У п а п				(5>
						100					(5>
						100
гДе	.	уп — выход		классов			шлама по			крупности, %;
а1> а2> ■■	ап — степень		дисперсности					каждого		класса	шлама,.
равная		“і	di	’		ln 100		и т. д.
		“і	di	’		ln 100		и т. д.
		ln 100
где dlt rf2, . . .,		dn — средняя			крупность			частиц		шлама	каждого
класса, мкм.					подсчитывается,				исходя нз данных
Степень	дисперсности шлама				подсчитывается,				исходя нз данных
гранулометрического состава				(табл.		10).
						Та б л и ц а			10
		Гранулометрическим				состав		шлама
		Крупность,			Средняя			Выход,	%
		мкм		крупность,				Выход,	%
					мкм
		1000—3000			2000			21,69
		500-1000			750			9,60
		250-500			375			13,61
		125—250			187,5			11,64
		63-125			94			6,86
		40—63			51,5			8,42
		20-40			30			22,33
		10—20			15			4,02
		-1 0			5			1,83
Степень дисперсности каждого класса определяется по формуле
			а =		In 100
					d	’
т. е.			In 100
		01 ~	In 100			0,0023026;
		01 ~		2000		0,0023026;
		ал=	In 100			0,006155;
				750

°3 =	ln 100		0,0123;
	375
ln 100			0,02455;
а4 —	187,5		0,02455;
	187,5
ln 100			0,049;
	94		0,049;
	94
«о	ln 100		0,0895;
	51,5
a r .	ln 100		= 0,1536;
a r .	30		= 0,1536;
	30
o8= ln 100			0,307;
	15
09	ln 100
09	=	5	0,922.
		5

Степень дисперсности всего шлама а подсчитывается по формуле

(5)

21,69 • 0,0023026 + 9,6 • 0,006155 + 13,61 • 0,0123 + +11,64 • 0,02455+6,86 • 0,049 + 8,42 • 0,0895 + 22,33 • 0,1536 +

_______________ +4,02-0,307+ 1,83-0.922_______________

0,0801

100

Аналогично можно подсчитывать степень дисперсности любого шлама. Чем выше значение а, тем дисперснее шлам, и наоборот. Например, степень дисперсности необогащенного шлама коксу ющихся углей Чумаковской ЦОФ равна 0,101, а Селидовской 0,133, т. е. шлам этой фабрики более тонкий и, естественно, более трудно обрабатывается.

Степень дисперсности антрацитового шлама фабрики «Хрустальская» равна 0,0143, а ГОФ «Ровеньковская» 0,0459. Как видно, шлам второй фабрики значительно тоньше. Степень дисперсности флота ционного концентрата Кадиевской ЦОФ 0,046, а Селидовской 0,105. Степень дисперсности хвостов флотации Суходольской ЦОФ 0,105, а Киевской 0,138.

Если допустить, что шлам состоит только из частиц крупностью 500—1000 мкм, то его степень дисперсности будет равна 0,00614, а если он состоит из частиц крупностью менее 60 мкм, то степень дисперсности 0,1535. Таким образом, чем степень дисперсности а меньше и ближе к значению 0,00614, тем крупнее шлам и тем легче его обработка, а чем больше и ближе к значению 0,1535, тем шлам тоньше и тем труднее его обработка.

Следует отметить, что величина а будет тем точнее и тем характер нее для данного шлама, чем больше получено классов и чем меньше принятый интервал между отдельными классами крупности.

Не исключено, что при больших интервалах, особенно при отсут ствии данных по классу менее 60 мкм, в отдельных случаях могут быть неточности. Чтобы избежать этого, необходимо при подсчете

степени дисперсности иметь данные не только ситового состава шлама, но и седимеитационного анализа класса менее 60 мкм.

Результаты седимеитационного анализа с некоторым допущением можно заменить данными, полученными по суммарной кривой сито вого анализа.

Использование показателя степени дисперсности для оценки шла мов позволяет более правильно характеризовать трудность их улав ливания и обезвоживания.

Шламообразоваиие является следствием дробления, измельчения


и истирания угля	в процессе его добычи, транспортирования, обо
		гащения и размокания						в	воде гли
		нистой	части.		Шламообразоваиие
		зависит также от физических свойств
		угля и пород, применяемых схем
		обогащения и обработки шламов.
		Фактически			процесс				накопле
		ния шлама		в системе			водно-шламо
		вого хозяйства				фабрики			весьма
		сложен. В		общем виде				накопление
		шлама	характеризуется						кривой,
		показанной		на	рис.		7.		Вначале,
Рнс. 7. Кривая	накопления	когда	содержание			твердого в				воде
шлама в системе водно-шламового		невелико,		количество				шлама,		из
хозяйства		влекаемого		из	системы			водно-шла
		мового	хозяйства			сгустительно-ос-

ветлительными и обезвоживающими устройствами и продуктами обо гащения, также невелико. Так как количество шлама, поступающего в систему из рядового угля примерно постоянно, а количество до полнительно образовавшегося шлама при относительно чистой обо ротной воде больше, чем прп загрязненной, то вначале шлам в си стеме быстро накапливается. Но по мере увеличения содержания твердого в оборотной воде увеличивается извлечение шлама из сис темы продуктами сгустительно-осветлительных и обезвоживающих устройств и продуктами обогащения. Одновременно уменьшается степень шламообразования.

Скорость накопления шлама уменьшается, и в момент, когда ко личество извлекаемого из системы шлама становится равным количе ству поступающего и дополнительно образовавшегося, в точке В (см. рис. 7) наступает равновесие системы.

Механизм накопления шлама в системе водно-шламового хозяй

ства и циркуляция после любого числа часов работы фабрики от
минимального (после 1 ч) до	максимального		(после п ч) представ
ляется в следующем виде:
2<2 = (п— l)g0+ S ? x —			(6)
1	1	1

где Q — количество циркулирующего в системе шлама, т; д0 — ко личество шлама в угле, поступающем на обогащение за 1 ч работы

фабрики, т. Эта величина принимается постоянной и в п ч работы фабрики; р1 — количество шлама, образовавшегося за счет дробле ния и измельчения более крупных частиц, т; д2 — количество шлама, выведенного из системы в течение 1 ч как в виде отдельных продук тов, так и с продуктами обогащения, т.

Если фабрика работает на чистой воде, т. е. когда количество
циркулирующего шлама равно нулю, формула			(6) принимает сле
дующий вид	л−1	П−1

(»—0 ?о + 21 ?і =12 ?2.

Следовательно

20=о.

При наличии твердого в циркуляции 21 Q увеличивается до тех пор, пока

(7о + ?п = <7л,

где q,\ — количество шлама, выведенного из системы в течение п ч работы фабрики; q0 — количество шлама, образовавшегося за счет дробления и измельчения более крупных частиц за п-й ч работы фаб рики.

После этого величина 210 будет постоянной и равной количеству

накопленного шлама. Дальнейшее накопление шлама прекратится, так как количество выводимого из системы шлама будет равно ко личеству вновь поступающего шлама.

Соблюдая это равенство, можно поддерживать на фабрике по стоянный уровень содержания твердого в оборотной воде, причем это возможно как при малой циркуляционной нагрузке, так и при боль шой, если вновь поступающий шлам выводится.

Унос шлама продуктами обогащения в зависимости от содержа ния твердого в оборотной воде приведен в табл. 11.

Проведенные опыты по установлению количества уносимого шлама концентратом при содержании твердого в воде до 100 г/л для крупного концентрата и до 50 г/л — для мелкого показывают, что оно в общем невелико. При содержании твердого в воде более 100 г/л и особенно с уменьшением крупности частиц шлама количе ство уносимого концентратом шлама увеличивается. При этом тон кого шлама (менее 60 мкм) с ростом содержания твердого в воде уносится гораздо больше, чем более крупного. Так, содержание тонкого шлама в концентрате крупностью 0,5—12 мм с изменением содержания твердого в оборотной воде от 20 до 500 г/л изменяется в пределах от 0,36 до 11 %, а в концентрате крупностью 12—80 мм — от 0,16.до 6%.

					Та б л и ц а		11
Количество шлама, уносимого					продуктами
		обогащения
		Содержанію	шлама		в концентрате,
Содержание	%, при крупности			шлама в воде, мкм
твердого в
воде, г /л	менее 256		менее		90	менее	60
	менее 256		менее		90	менее	60
Копцентрат		крупностью		12—80		ММ
20		0,186	0,18			0,164
50		0,402	0,37			0,40
100		0,581	0,61			0,764
200		1,006	1,56			1,604
300		2,27	2,62			2,309
400		3,96	3,47			3,37
500		5,14	4,003			6,31
Концентрат		крупностью		0,5—12		мм
20		0,39	0,37			0,36
50		0,705	0,52			0,793
100		1,56	1,43			1,51
200		2,66	2,36			2,77
300		3,78	3,73			4,78
400		5,78	5,896			7,11
500		8,52	8,32			11,56

Помимо увеличения уноса шлама с продуктами обогащения с уве личением содержания твердого в оборотной воде увеличивается и зольность этих продуктов. Зольность концентрата, не отмытого от шлама, характеризуется данными табл. 12.

		Та б л и ц а 12
Увеличение зольности	концентрата	за счет шлама
Содержание	Зольность	концентрата,
Содержание	% ,прп крупности, мм
твердого в воде, г /л
	12-80	0 ,5 -1 2
0	7,50	7,50
20	7,52	7,55
50	7,55	7,60
100	7,59	7,73
200	7,65	7,89
300	7,83	8,06
400	8,08	8,35
500	8,26	8,76

Приведенные данные показывают, что при слишком загрязненной воде ополаскивание концентрата при обезвоживании является не

обходимой операцией. При относительно чистой воде, содержащей не более 50—80 г/л твердого, зольность концентрата повышается незначительно и составляет менее 0,1%.

В заключение можно отметить, что унос шлама с продуктами обогащения, особенно при тонком и зольном шламе и высоком со держании твердого в оборотной воде, очень велик, и им нельзя пре небрегать при составлении баланса продуктов обогащения.

Приведенные результаты уноса шлама с концентратом относятся к Коммунарскому КХЗ. С изменением их характеристики величины уноса шлама будут меняться.

Фактическое распределение шлама крупностью менее 0,5 мм по продуктам обогащения на углеобогатительных фабриках по дан ным УкрНИИУглеобогащения и КузНИИУглеобогащения характе ризуется данными табл. 13.

Эти данные показывают, что количество шлама, вновь образо вавшегося в процессе обогащения угля различных марок, различно. Если при обогащении газовых углей крупностью более 13(6) мм количество вновь образовавшегося в процессе обогащения шлама составляет 2,5% исходного угля, то при обогащении угля до нуля количество вновь образовавшегося шлама достигает 8 %.

При обогащении антрацитов крупностью более 6 мм шлама об разуется 3% , а при обогащении до нуля 3,5% ; при обогащении менее прочных углей (марки ОС, Ж, К и шихты) количество дополни тельно образовавшегося шлама значительно больше — от 9 до 17%.

Переизмельчение углей (образование тонкой и трудной для об работки фракции шлама крупностью менее 45 мкм) можно характе ризовать показателем К.

Этот показатель представляет отношение выхода образовавшегося шлама к выходу шлама той же крупности, образовавшегося в про

цессе обогащения и	содержащегося в исходном (рядовом) угле,
т. е.
	К = ——— ,	доли ед.,	(7)
	7с
где ус — суммарный	выход шлама	крупностью менее 45 мкм,	со

держащегося в исходном (рядовом) угле и вновь образующегося, %; Yp — выход шлама той же крупности в исходном (рядовом) угле, %.

Важной является также сопротивляемость переизмельчению го рючей и негорючей частей угля.

Показатель переизмельчения горючей части угля подсчитывается по формуле

Ус (100 —4g) —ур (Ю 0-4§)			доли ед.,	(8>
К гор	Ус (100- 4 g )
а негорючей
	yc4 g -y p4g
Кнегор		доли ед.,		(9)
	Yc4§

где Ас — зольность шлама крупностью менее 45 мкм, содержащегося в исходном (рядовом) угле и продуктах обогащения, %; Хр — золь ность шлама той же крупности в исходном (рядовом) угле, %.

Т а б л и ц а 13 Распределение шлама крупностью 0,5 мм по продуктам

Продукт	Выход, %	Зольность
Продукт	Выход, %	%
Кураховская ЦОФ, уголь марки Г, содержание	твердого
в оборотной воде 45—150 г/л
Концентрат (+13 м м )..................................................................	0,27	27,05
Отсев н шлам.................................................................................	9,96	24,1
Порода (+13 м м )..........................................................................	0,008	64,45
В с е г о ...................	10,24	24,21
Рядовой у г о л ь .............................................................................	8,74	23,2
Дополнительно образовавшийся шлам ...............................	1,5	30,1
Добропольская ЦОФ, уголь марки Г, содержание твердого
в оборотной воде 280—300 г/л (до внедрения флотации)
Концентрат .....................................................................................	6,15	21,05
Порода .............................................................................................	0,80	50,42
Сброс .................................................................................................	3,44	52,0
В с е г о ....................	10,39	33,4
Рядовой у г о л ь .............................................................................	6,60	32,7
Дополнительно образовавшийся ш лам ...................................	3,79	36,11
Краснолнманская ЦОФ, уголь марки Г, содержание
твердого в оборотной воде 140 г/л
Концентрат.....................................................................................	1,12	32,10
Концентрат флотации..................................................................	6,40	14,65
Отходы флотации .........................................................................	2,25	72,25
Промпродукт н шлам ..................................................................	1,95	42,62
П орода............................................................................................	0,41	60,86
Сброс .................................................................................................	1,0	51,25
В с е г о ...................	13,13	33,37
Рядовой уголь .............................................................................	5,5	32
Дополнительно образовавшийся ш лам ...................................	7,63	36,13
Калининская ЦОФ, уголь марки Г, шахта «Западная-Донбасская» 1,
содержание твердого в оборотной воде 48 г/л
Концентрат н флотационный концентрат...........................	8.77	7,84
Отходы флотации ..........................................................................	3,60	71,30
Промпродукт .................................................................................	0,18	59,77
П орода.............................................................................................	0,83	06,00
В с е г о ...................	13,38	29,22
Рядовой у г о л ь .............................................................................	5,30	29,47
Дополнительно образовавшийся ш лам ...................................	8,08	29,08

П р о д о л ж е н и е т а б л . 13

Продукт	Выход, %	Золь
Продукт	Выход, %	ность, %
Калининская ЦОФ, уголь марки Г, шахта «Терновская № 1»,
содержание твердого в оборотной воде 40 г/л
Концентрат.....................................................................................	1,22	20,45
Концентрат флотации ..................................................................	6,66	8,17
Проылродукт .................................................................................	0,13	61,70
Отходы флотации .........................................................................	5,19	48,72
Порода .............................................................................................	0,19	78,50
В с е г о ...................	13,39	26,45
Рядовой уголь .............................................................................	5,97	22,15
Дополнительно образовавшийся ш лам ...................................	7,42	30,04
Красноармейская ГОФ, уголь марки Г, содержание твердого
в оборотной воде 40 г/л
Концентрат.....................................................................................	0,33	12,91
Концентрат флотации..................................................................	13,63	20,38
Шлам................................................................................................	1	23,4
Порода .............................................................................................	0,49	75,64
Отходы флотации .........................................................................	4,52	63,29
В с е г о .......................	19,97	31,4
Рядовой уголь .............................................................................	15	39,2
Дополнительно образовавшийся ш лам ...................................	4,97	8,16
Новопавловсфая ОФ, уголь марки А, содержание твердого
в оборотной воде 200—250 г/л
Концентрат (+6 м м ) .................................................................	1,05	24.08
Штыб................................................................................................	13,73	27,20
Порода (-(-6 м м ) .........................................................................	0,03	44,27
Шлам................................................................................................	1,41	32,60
В с е г о .......................	16,22	27,41
Рядовой у г о л ь .............................................................................	13,29	26
Дополнительно образовавшийся ш лам ............... ...................	2,93	34,3
Комендантская ЦОФ, уголь марки А, содержание твердого
в оборотной воде 70 г/л
Концентрат AM .............................................................................	0,1	_
Концентрат А С .............................................................................	0,5	—
Штыб (отсев) АШ .........................................................................	5,6	—
Порода ............................................................................................	0,2	—
Шлам................................................................................................	4,8	—
В с е г о ...................	11,2	—
Рядовой у г о л ь .............................................................................	7,6	—
Дополнительно образовавшийся ш лам ..................................	3,6	—

П р о д о л ж е н и е т а б л. 13

Продукт	Выход, %	Золь
Продукт	Выход, %	ность, %
Чумаковская ЦОФ,.уволь марки ОС, содержание твердого
в оооротнои воде 300 г/л
Концентрат.....................................................................................	11,55	8,84
Концентрат флотации..................................................................	15,59	8,97
Отходы флотации .........................................................................	2,07	60.66
Лромпродукт .................................................................................	0,55	33,6
П орода.............................................................................................	0,55	29,8
Шлам.................................................................................................	0,51	14,4
В с е г о ...................	30,82	13,35
Рядовой у г о л ь .............................................................................	20,05	•11,49
Дополнительно образовавшийся ш лам ..................................	10.17	16,96
Чумаковская ЦОФ, уголь марки ОС, содержание твердого
в оборотной воде 90 г/л
Концентрат.....................................................................................	5.20	'12,0,5
Концентрат флотации ..............................................................	22,28	8.13
Отходы флотации ..........................................................................	2.06	65,76
Промпродукт .................................................................................	0,38	29,2
Порода .............................................................................................	0,04	41,9
В с е г о ...................	29,96	13,1
Рядовой ѵголь .............................................................................	21,07	14,45
Дополнительно образовавшийся ш лам ...................................	8,89	9,85
Горловская ЦОФ, уголь марки Ж, содержание твердого
в оборотной воде 200 г/л
Концентрат.....................................................................................	14,34	12,13
Концентрат флотации ..................................................................	12,10	9,10
Отходы флотации ..........................................................................	4,20	59,90
Промпродукт .................................................................................	2,26	52,82
Порода .............................................................................................	1,66	63,30
В с е г о ...................	34,56	21,98
Рядовой у г о л ь .............................................................................	17,30	18,41
Дополнительно образовавшийся ш лам ...................................	17,26	25,50
Криворожская ЦОФ, уголь марки К, содержание твердого
в оборотной воде 60 г/л
Концентрат .....................................................................................	8,92	6,08
Концентрат флотации..................................................................	20,17	9,55
Отходы флотации.........................................................................	4,20	73,5
Порода .............................................................................................	0,69	52,1
В с е г о ...................	33,98	17,4
Рядовой у г о л ь .............................................................................	20,27	11,1
Дополнительно образовавшийся ш лам ...................................	13,71	26,66

П р о д о л ж е н и е т а б л . іЗ

Продукт	Выход, %	Золь
Продукт	Выход, %	ность, %
Брянковская ЦОФ, уголь марки К, содержание твердого
в оборотной воде 40 г/л
Концентрат .....................................................................................	9,82	8,15
Концентрат флотации.................................................................	25,34	8,27
Отходы флотации .........................................................................	4,45	75,97
Порода .............................................................................................	0,22	59,15
В с е г о ...................	39,83	16,05
Рядовой уголь .............................................................................	25,70	19,76
Дополнительно образовавшийся ш лам ...................................	14,13	9,37

ОФ Запорожского КХЗ, шихта, содержание твердого в оборотной воде 250 г/л

Общнй концентрат.....................................................................

Отходы флотации .........................................................................

Промпродукт .................................................................................

Порода .............................................................................................

В с е г о ...................

Рядовой у г о л ь .............................................................................

Дополнительно образовавшийся ш лам ..................................

ОФ «Судженская», уголь марки К

Рядовой уголь .............................................................................

Дополнительно образовавшийся ш лам ..................................

Всего

ОФ «Анжерская», уголь марки ОС

Рядовой уголь .............................................................................

Дополнительно образовавшийся ш лам ..................................

В с е г о ...................

ОФ «Березовская», уголь марки К

Рядовой уголь .............................................................................

Дополнительно образовавшийся ш лам ..................................

В с е г о ...................

20,30	10,53
3,48	59,90
0,80	55,88
0,35	54
24,93	19,50
16,70	18,26
8,23	22

18,1 —

10,5

28,6

І>СОО СО —

25,8 J

20,6 —

14,5

35,1 —

<<< < Предыдущая 1 23 / 273 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ