Тяжелосредное обогащение углей

Технические характеристики отечественных и зарубежных тяжелосредных колесных сепараторов приведены в табл. А18.

2.1.6. Влияние параметров процесса на эффективность обогащения угля в тяжелосредных сепараторах

При обогащении угля в промышленных условиях в тяжелой суспензии во всплывшем и утонувшем продуктах обогащения всегда присутствуют посторонние фракции – во всплывшем выше, а в потонувшем ниже плотности разделения угля. По этом причине показатели обогащения, полученные в практических условиях, всегда хуже теоретических – зольность концентрата выше, а выход ниже.

Количество посторонних фракций в продуктах обогащения различно и зависит от многих причин. Для сепараторов, обогащающих крупные классы угля в поле действия гравитационных сил, основными факторами, обусловливающими различную засоряемость продуктов обогащения посторонними фракциями, являются: крупность обогащаемого угля, форма его частиц, обогатимость угля, характеристика тяжелой суспензии, удельная нагрузка на сепаратор, скорости восходящего и горизонтального потоков.

Крупность угля. Обогащению в тяжелой суспензии подвергается в основном уголь крупностью от 10 до 150 мм (350 мм и выше при механизированной породоотборке). Таким образом, максимальный размер частиц превышает минимальный более чем в 15 раз. Вследствие различной скорости падения зерен разного размера мелкие частицы могут не успеть расслоиться полностью во время прохождения пути от места подачи исходного угля до разгрузки продуктов обогащения. По этой причине часть мелких зерен низкой плотности (меньшей, чем плотность суспензии) попадет в потонувший продукт, а более высокой плотности во всплывший. Засоряемость продуктов обогащения увеличивается с уменьшением точности классификации перед обогащением.

Форма зерен. Поведение продолговатых и особенно плоских частиц большей плотности аналогично поведению мелких или частиц меньшей плотности. Поскольку зерна плоской формы представлены в основном сланцем, слагающим вмещающие породы угля, то имеет место повышенной вынос его во всплывший продукт по сравнению с частицами круглой формы той же плотности.

Обогатимость угля. Обогатимость угля характеризуется количеством промежуточных или смежных с плотностью разделения фракций. При одной и той же вероятности разделения узкой фракции угля количество ее, попавшее в тот или мной продукт, будет тем больше, чем выше содержание этой фракции в исходном угле. Следовательно, чем труднее обогатимость угля, тем большее количество посторонних фракций будет содержаться в продуктах обогащения при одинаковой плотности разделения угля.

Характеристика тяжелой суспензии. Повышение плотности суспензии сопровождается ухудшением ее реологических параметров: увеличиваются вязкость и напряжение сдвига. По этой причине снижается скорость разделения зерен и особенно мелких, что увеличивает вероятность попадания посторонних фракций в продукты обогащения. То же наблюдается и при засорении суспензии посторонними примесями, ухудшающими ее реологическую характеристику.

Удельная нагрузка. Увеличение удельной нагрузки на сепаратор создает стесненные условия разделения, вследствие чего разделение зерен замедляется. Кроме того, происходит запутывание мелких зерен между крупными, что способствует засорению продуктов обогащения посторонними фракциями.

Скорости восходящего и горизонтального потоков. При чрезмерной скорости восходящего потока происходит вынос частиц повышенной плотности в легкий продукт. Увеличение скорости горизонтального потока сокращает время разделения угля, что снижает точность обогащения. Значительное уменьшение скорости восходящего и горизонтального потоков приводит, с одной стороны, к осаждению частиц утяжелителя суспензии и, следовательно, к снижению ее плотности в верхней зоне сепаратора, а с другой стороны, к замедлению эвакуации легкого продукта из сепаратора. Все это способствует повышенному засорению продуктов обогащения посторонними фракциями.