способ переработки рядового угля (варианты)

Формула изобретения

1. Способ переработки рядового угля, включающий процесс его избирательного дробления, предварительное разделение на низкозольные и высокозольные классы, отличающийся тем, что после предварительного выделения на грохотах угля с пониженным содержанием золы его подвергают разделению по крупности и плотности на высокозольные и низкозольные классы с помощью струйного пневмоклассификатора с последующей отгрузкой низкозольного угля (концентрата) потребителю, а оставшиеся более высокозольные классы смешивают с продуктом с высоким содержанием золы, полученным после предварительного грохочения, и подвергают избирательному дроблению, после чего разделяют его по крупности и плотности с помощью струйного пневмоклассификатора на низкозольный уголь (концентрат), отправляемый потребителю, и высокозольный продукт, отправляемый в отвал.

2. Способ переработки рядового угля, включающий процесс избирательного дробления, предварительное разделение на низкозольные и высокозольные классы, отличающийся тем, что после предварительного выделения на грохотах угля с пониженным содержанием золы его подвергают разделению по крупности и плотности на высокозольные и низкозольные классы с помощью струйного пневмоклассификатора, причем низкозольные продукты отправляют потребителю, а высокозольные подвергают избирательному дроблению и последующему разделению по крупности и плотности на струйном пневмоклассификаторе с отправкой низкозольного продукта потребителю, а высокозольного продукта - в отвал, высокозольные же продукты после предварительного разделения на грохоте подвергают избирательному дроблению и последующему разделению на пневмоклассификаторе по крупности и плотности на высокозольный продукт, отправляемый в отвал и на низкозольный (концентрат), отправляемый потребителю.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для сухого обогащения рядовых углей.

Известен способ пневматического обогащения углей с использованием воздушной среды, подаваемой под давлением (обогащение в «кипящем слое»). Способ связан с малой производительностью и неустойчивостью процесса, «малоэффективен по сравнению с другими методами обогащения» [1].

Наиболее близким по достигаемым результатам является способ сухого обогащения рядового угля, при котором все технологические операции по сухому обогащению производят в процессе его транспортирования на едином транспортном средстве с предварительным разделением рядового угля на низкозольные и высокозольные классы, при этом низкозольные классы (концентрат) удаляют из транспортного потока в подрешетный продукт и направляют потребителю, а высокозольные классы подвергают избирательному дроблению с последующим выделением дробленого угля из транспортного потока рядового угля в подрешетный продукт, после чего удаляют оставшуюся породу в виде надрешетного продукта из процесса обогащения [2].

Отмеченный способ малоэффективен вследствие того, что подрешетный и надрешетный продукты формируются на ситах. В ячейки сит одного размера проходят частицы угля и туда же проходят частицы породы той же крупности. Таким образом, на ситах процесс обогащения не протекает. Они могут только отделить разные классы материала по крупности друг от друга. И только в случае, если в каком-либо классе угля содержится больше, то этот класс и выделяется как низкозольный. Процесс обогащения за счет выделения из какого-либо класса только породы невозможен.

Задачей изобретения является увеличение эффективности сухого процесса обогащения рядовых углей.

Сущность изобретения состоит в том, что после предварительного выделения на грохотах угля с низким содержанием золы его подвергают разделению по крупности и плотности на высокозольные и низкозольные классы с помощью струйного пневмоклассификатора, например [3], с последующей отгрузкой низкозольного угля (концентрата) потребителю, а оставшиеся более высокозольные классы смешивают с продуктом с высоким содержанием золы, полученным после предварительного грохочения, и подвергают избирательному дроблению, после чего разделяют его по крупности и плотности с помощью струйного пневмоклассификатора на низкозольный уголь (концентрат), отправляемый потребителю, и высокозольный продукт, отправляемый в отвал.

В случае, когда обогащаемый уголь имеет высокую зольность (порядка 72-75%) после предварительного разделенного на грохоте продукта или высокую зольность имеют продукты, которые прошли процесс разделения по крупности и плотности на классификаторе и представляют собой классы с содержанием золы до 72-75%, то имеет смысл для уменьшения затрат энергии процесс избирательного дробления проводить раздельно для высокозольных продуктов, полученных после предварительного грохочения, и для продуктов с высоким содержанием золы после разделения их на струйном классификаторе.

Процесс обогащения рядового угля протекает следующим образом. Масса угля проходит грохот, на котором выделяются классы 25-50 мм (высокозольные) и 0-25 мм (низкозольные). Классы 0-25 мм направляются на струйный пневмоклассификатор, где они под воздействием струи воздуха постоянного (горизонтального) направления и силы гравитации делятся в зависимости от крупности и плотности.

На чертеже изображена схема взаимодействия потока воздуха с частицей материала.

Частица материала радиусом r движется в потоке газа плотностью , находясь под действием силы тяжести G. Скорость газового потока U(x).

Смещающая сила R определяется по законам газодинамики

где - плотность газа (для воздуха при Р=1 атм

- коэффициент лобового сопротивления. Для шара =0,25.

Значение силы тяжести можно представить в виде

Угол, на который отклонится частица от движения по вертикали, определится

Для двух подобных частиц (по форме частиц, шероховатости их поверхности, пористости и т.д.), для которых ₁= ₂, различающихся радиусами r₁ и r ₂ и удельными весами ₁ и ₂, движущихся в газовом потоке одной плотности, необходимо сохранить постоянный угол , т.е.

В одно и то же место классификатора упадут частицы более крупные (r₂) с меньшим удельным весом (плотностью) ( ₂) и более мелкие (r₁) с большим удельным весом ( ₁). Иначе говоря, в один и тот же бункер классификатора попадут более крупные частицы угля и мелкие частицы породы, т.е. объем угольной массы в бункере классификатора увеличится по сравнению с объемом угольной массы, полученной на ситах, когда частицы угля и породы имеют один и тот же размер. Соответственно зольность угля, полученного при обработке на струйном пневмоклассификаторе, будет меньше, чем при просеивании на ситах.

Пример переработки (обогащения) угля класса КО шахты «Первомайская» Кузнецкого угольного бассейна

Исходная зольность A^d=23,8%.

После грохочения зольность надситового продукта классов 13-50 мм А^d=34-38%.

После грохочения зольность подситового продукта классов 0-13 мм А^d=14,5-15,5%.

После обработки на струйном пневмоклассификаторе продукта 0-13 мм:

а) высокозольный продукт А^d=40-45%;

б) низкозольный продукт А^d=8-12% (концентрат).

После избирательного дробления смеси надситового продукта грохочения и высокозольного продукта от классификатора и совместной обработки их на струйном классификаторе:

а) высокозольный продукт А^d=72% (отход);

б) низкозольный продукт А^d=9-11% (концентрат).

Литература

1. Фоменко Т.Г., Бутовицкий B.C., Почарцева Е.М. Технология обогащения углей: Справочное пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1985. - 367 с.

2. БИ 29, заявка № 96114936/03, заявл. 23.07.96 г., опубл. 20.10.1998, кл. В07В 1/00.

3. SU A.C. № 1238811.

4. Шиуков А.В. Основы авиации ОНТИ. - НКТП. СССР, 1935.