Privire de ansamblu asupra metodelor moderne de îmbogățire a șlam de cărbune

O scurtă trecere în revistă a metodelor moderne de îmbogățire a șlam de cărbune. Probleme de flotație de cărbune fin divizat și metode alternative de îmbogățire.

Cuvinte cheie: tulbureală de cărbune, cărbune de flotație, separator în spirală, gidrosayzer, depunerea selectivă a cărbunelui

În practica mondială până în prezent, singura modalitate eficientă de a îmbogăți dimensiunea subțire de nămol până la „zero“ este de flotație cu spumare, care se bazează pe diferența în proprietățile fizico-chimice ale suprafeței particulelor de cărbune și rocă. Alte metode de prelucrare a nămolului la „zero“ (separarea spumei, aglomerare ulei etc.) distribuția practică nu au primit.

Pentru a îmbunătăți proprietățile de plutire ale particulelor de cărbune folosite tensioactivi (reactivi de flotație) colectori și spumanți. Colectorii adsorb pe suprafața particulelor de cărbune și de a spori hidrofobicitatea acestora, adică Particulele de cărbune îmbunătățește afinitate cu bulele de aer. agenți de spumare crește stabilitatea spumei, prevenind astfel distrugerea și pierderea particulelor de carbon sale din patul de spumă înapoi în pastă.

In cele mai multe cazuri, ca un colector în flotația cărbunelui sunt utilizate în agenții CSI nepolari: kerosen, motorină, motorină ușoară etc. Ca agenți de spumare - heteropolar :. KOBS (producție barbotare alcool butilic) KETGOL și colab.

Metode de îmbogățire în hidrocicloane medii grele, jigging, tabele de concentrație limitată inferioară a dimensiunii particulelor de 0,15 mm material. Metodele care utilizează separatoarele apoase spirală ciclon și centrifugare limitată finețe mai mică de 30 microni (0,03 mm).

De fapt, moduri de flotație alternative pentru a îmbogăți dimensiune ultrasubtire suspensie a particulelor mai mică de 0,03 mm, la scară industrială, nu există.

In ultimul deceniu, aproape toate plantele de preparare România cărbune cocsificabil de prelucrare a cărbunelui, a efectuat modernizare cu instalare Schemele tehnologice de îmbogățire a dimensiunii particulelor de nămol granular 0,15-1 (2) mm de separatoare spirale. Acest lucru reduce în mod semnificativ sarcina de flotație fermă fabrici de separare. Dar, în același timp, reduce dimensiunea medie a particulelor care ajung la flotația. De asemenea, dacă sunt prezente în dieta flotarea argilei, performanța se deteriorează în mod critic de flotație, flotație crește și consumul reactivilor și, în consecință, crește costul procesului de îmbogățire.

Prin urmare, căutarea și dezvoltarea unor metode eficiente pentru a oferi o alternativă la flotație, este o provocare tehnologică și economică importantă.

Aici este o scurtă trecere în revistă a metodelor existente de îmbogățire a șlam de cărbune.

Hidrocicloanele sunt utilizate pentru medii grele de aport de cărbune cu o dimensiune limită inferioară a particulei de 0,5 mm, în unele cazuri - 0.1 mm [1]. Despărțitoare a declarat valoarea de eroare EPM de 40-80 kg / m 3. finețe cărbune 0,1h0,5 mm eroare este de 130-170 kg / m 3. Avantajele tehnologiei cărbunelui tyazholosrednyh hidrocicloane îmbogățire: precizie relativ ridicată de separare; preparare a cărbunelui eficient lavabilitate dificilă și foarte dificilă; precizie ridicată controlul densității de separare. Dezavantaje: costuri relativ ridicate de funcționare (în primul rând pentru electricitate și magnetită); au nevoie de suspensii de regenerare magnetit, ceea ce complică schema tehnologică.

Masine pentru plasare prelucrare a nămolului sunt utilizate pe scară largă în practica îmbogățind tuturor tipurilor de centrale electrice de cărbune cocsificabil și lavabilă de cărbune ușoare până la moderate, datorită următoarelor avantaje: [1]

1. Versatilitate: posibilitatea de cărbuni de spălare eficientă a diferitelor fracțiuni granulometrice și compoziții într-o gamă largă de accesorii branding, scopul și lavabilitate.

2. Tehnologia ușoară constând în proces complex malooperatsionnosti care nu necesită operații speciale pentru prepararea și regenerarea mediului de lucru.

3. High Performance: productivitate specifică este de 5-20 m / h per 1 m2 suprafață a suportului de lucru.

4. Procesul energetic relativ scăzut.

Comparativ cu alte metode de depunere de separare gravitațională a cărbunelui este relativ simplu, costuri reduse și versatilitate; ci pentru îmbogățirea eficienței nămolului subțire de utilizarea sa este relativ scăzut. separare de clasă de eroare 0,5h1 mm este de 170 kg / m 3 și pentru clasa 0,1h0,5 mm - 230 kg / m3.

Începând cu a doua jumătate a anilor '90. ultimul secol pentru îmbogățirea dimensiunii particulelor în suspensie de cărbune 0,15-1 (2) mm au fost extinse separatoare chetyrehvitkovye spirale.

Introducerea spirală separatoare fabrici de prelucrare a cărbunelui a reduce foarte mult sarcina pe compartimentul de flotație, pentru a mări dimensiunea limită inferioară a clasei mașină mică îmbogățit în hidrocicloane medii grele, cu 0,5 mm la 1 mm și, astfel, în mod substanțial, de mai multe ori, pentru a reduce pierderea de magnetită cu îmbogățire alimentară .

separatoare spirale sunt, de asemenea, nu sunt interschimbabile, în prelucrarea nămolului din rezervorul extern de namol existente la concentratoare, construit în perioada sovietică.

In ultimii ani, pentru îmbogățirea subțire de nămol 0,4h0,15 mm dimensiune de cereale este aplicat semivitkovye separatoare spirale. care este o alternativă certă flotată.

Avantaje concentrare tabele: simplitatea dispozitivului, capacitatea de a în mod eficient desulfurarea cărbunelui.

Dezavantaje: productivitate specifică scăzută, dificultăți în controlul densității de separare, spațiu de instalare mare, consum mare de apă specific.

Experiența de funcționare a separatoarelor cu un pat pendulare. sau gidrosayzerov. utilizat pentru dimensiunea de cărbune 0,08-3 mm [2].

Plusuri gidrosayzerov: simplitatea relativă a dispozitivului, capacitatea de a îmbogăți separarea de joasă densitate de cărbune mai mică de 1500 kg / m 3. Posibilitatea de reglare automată a separării de densitate, o productivitate specifică relativ ridicată. Dezavantaje: eficiența scăzută a îmbogățirea lavabilitate cărbune dificil, nevoia de apa care circulă curată pentru procesul de îmbogățire, o clasă îngustă a dimensiunii particulelor de concentrare în mod eficient într-un singur aparat.

Căutare oportunități de îmbogățire a cărbunelui apel în primul rând la metode de îmbogățire a neflotatsionnym de nămol, a provocat un interes sporit în utilizarea deshidratării centrifugelor. În special pentru centrifuge de filtrare ca la mașinile potențial capabile nu numai la deshidratare, dar, de asemenea dimensiune parțială a nămolului de clasificare a particulelor, care la rândul său, în anumiți parametri de bază de resurse asigură posibilitatea obținerii precipitatului, care corespunde cerințelor de calitate la concentrat. Atunci când aceste particule subțire de înaltă merge în centrifugatului.

Astfel, conținutul de cenușă al nămolului deshidratat este mai mic decât conținutul de cenușă al centrifugei solid putere fază.

Aceasta deshidratare tehnologie și simultane deashing șlam de cărbune centrifugele filtrante verticale cu șurub de evacuare a nămolului utilizat de la mijlocul anilor '90 pana in prezent timpul CEP „Pavlogradskaya“ (Ucraina). Atunci când deshidratarea reziduurilor centrifugatului particule de nămol merge conținut ridicat de cenușă.

Fără îndoială că îmbogățirea circuitul Nămolurile mărimea particulei de 0,2 (0,3) metode de gravitație -1mm sunt eficiente și economice. Acestea vă permit să reduceți sarcina pe produsele de separare de flotație de flotație și de dezhidratare, pentru a reduce costurile de reactivi, floculanți și alte costuri operaționale. Cu toate acestea, porțiunea de selecție granulară nămolului în îmbogățirea metodelor de gravitație complică considerabil nămolul de flotație, în special în prezența în pasta de particule de cărbune și minerale fine (-0.05 mm) și, de asemenea, crește complexitatea epuizmentul produsului de flotație. Particulele mai fine de cărbune, având o suprafață mare de flotație nutritivă, cu atât mai mare consumul de reactivi, dificil de deshidratat concentrat de flotație. La un consum mai mare de reactiv este stabilizat spumă, ceea ce duce la „spumare“ circuite de apă tulbureala și, respectiv, procese de spălare a cărbunelui perturbare, curățarea apei care circulă.

extras cel mai eficient prin flotație particulelor de cărbune cu o dimensiune de 0,05-0,3 mm; o limită superioară de 0,5 (0,6) mm (în funcție de tipul de dispozitive de plutire) și sub -0.02 (0,03) mm. Particulele ultrafine afectează în mod semnificativ rata de flotație, stabilizarea spumei, costurile de reacție și alți factori de proces. Flotația așa cum este revendicat în orice proces de separare, caracterizat prin adâncimea de îmbogățire. În acest sens, ca un proces de concentrare de flotație, și ca o metodă de regenerare a tulburelii de apă nu este eficient pentru separarea noroaie înaltă fine și cărbune, în special în prezența unor cantități semnificative de particule de argilă de microni și dimensiunea submicronice. Impactul negativ asupra flotarea particulelor fine din mai multe motive, este: o masă mică de particule fine, particule fine care aderă la particulele mai mari care rezervă bule de aer de suprafață, suprafață a particulei specifică foarte mare ultrafin activă, scăderea ratei de flotație.

Greutatea redusă de particule fine și de a reduce probabilitatea de coliziune, respectiv fixat la particulele de bule de aer. Adeziunea de nămol fin pe suprafața particulelor de cărbune ceea ce le face dificil de a adera la bule. Particulele fine care au o suprafață specifică mare, adsorb în principal reactivi. Viteza scăzută a flotație este, de asemenea, legată de zona lor de suprafață, deoarece necesită o cantitate mai mare de bule fine de aer.

Importanța economică este eficacitatea deshidratării produselor de flotație. Datorită faptului că în ultimul deceniu, în proiectele de noi centrale de preparare a cărbunelui nu de uscare de cărbune termic, nămolul în Deshidratarea este necesară pentru a obține un produs cu cel mai scăzut conținut posibil de umiditate să fie capabil să-l atașați la fabrica totală de concentrat.

Pentru acest proces sunt utilizate în principal în filtre disc vid, iar în unele filtre modele de disc care funcționează sub presiune (filtre Hyperbar) și se aplică prese de cameră și filtrare centura.

Datorită selectivității scăzute a mai flotația particule fine (dimensiunea particulelor mai mică de 0,04-0,05 mm), în ultimii ani, un număr de formatare construit prin Setsu Technologies (North Berezovski RP, RP-Bochatskaya Coca-Cola Belovo, PF Krasnobrodsky - toate regiunea Kemerovo. RP St. Varvarinskaya Ucraina) oferă o clasificare a tulburelii brute înainte de flotată în hidrocicloane diametru mic, pentru a separa particulele fine [3]. Această abordare poate îmbunătăți performanța de flotație, cu toate acestea, creează o problemă de apă nămol de prelucrare care conține particule fine de cărbune, și crește pierderea. Există o experiență de nisip de flotație separată și nămol după clasificare. Deci, pe de Nord RP și RP Sf. Varvara aplicat pe o coloană de circuit de flotație nămol mare separat și subțire. RP montat pe un aparat turn de subțire (0,04 mm) și particule mari (.04-.15 mm), care permite selectarea de costul optim corespunzător reactivilor de flotație și regimuri de curgere pentru diferite dimensiuni de particule.

Cu toate acestea, rezultatele nu au fost încurajatoare: eficiența de separare a particulelor fine de clasă 0h0,04 mm scăzută. În acest caz, trebuie remarcat faptul că problema îmbunătățirii aparatului coloanei, și în special pentru aeratoarelor au alocat o cantitate semnificativa de cercetare. Că unitățile turn sunt mai eficiente decât mașinile de flotație mecanice și pneumomechanical pentru selectarea nămol subțire. Cu toate acestea, toate problema de îmbogățire a pastei de cărbune, cel puțin, cu o dimensiune a particulelor de 0,05 mm, totuși trebuie abordată.

În acest sens, ar trebui să aloce metoda, numita „microflotation turbulent“ sau „TMP-tehnologie“.

Metoda microflotation a fost propusă mai întâi și justificate teoretic în ceea ce privește mineralele minereului ultrafine. Mai mult de 10 ani, această metodă, în combinație cu un floculare este folosit pentru a curăța efluenților industriali din impuritățile fine. Recent, în laboratoarele companiei „Angloplatinum“ (RSA), „Rio Tinto“ (Australia) și „Cominco“ (Canada) a fost confirmat experimental că „microflotation turbulent“ se poate realiza nu numai o recuperare ridicată (90%) din componenta utilă a minereului de fin minerale (-15 microni), dar, de asemenea, concentrat de înaltă calitate. Rezultatele testelor pilot microflotation turbulente la pansament suspensii fine de cărbune (dimensiunea particulelor -0.2 și -0.045 mm) pe RP St. Varvarinskaya (Ucraina) indică eficacitatea relativă a metodei.

Trebuie remarcat faptul că, deoarece microbulele au o eficiență de captare a particulelor ultrafine de mai multe ordine de mărime mai mare decât în ​​mașini convenționale de flotație cu bule, debitul de aer per unitatea de volum de suspensie în timpul microflotation turbulente redus cu un ordin de mărime față de flotație convențională. Aceasta permite creșterea extragerea particulelor de cărbune în produsul spumă.

Circuit Cunoscută și echipamentul companiei Iris (SUA) la flotația micro cărbunelui la scară industrială, în coloane cu diametru mare.

Problema generării de micro-bule în cantitățile necesare, conform deciziei experților Setsu dispozitiv în curs de dezvoltare montat direct pe produsele alimentare de flotație de conducte de orice tip.

O parte a problemei generării de micro-bule în mașinile de flotație au decis Pneuflot (Germania) și în sistemele de flotație celulare Jameson (Australia). Dar practica funcționării acestor sisteme a arătat că consumul de flotație reactivi mai mult de 2-3 ori într-o costurile convenționale de flotație reactivi de flotație. Acest lucru conduce la o „spumare“ toată gestionarea apei și nămolului, și forțat să reducă în mod semnificativ sarcina pe plantă, care nu este acceptabilă din punct de vedere economic.

Cunoscut de lucru privind utilizarea flotație în vid, electroflotation, flotație cu un purtător, în cazul în care particulele mai mari sunt utilizate ca purtător. Cu toate acestea, pentru flotația namoluri fine de cărbune, nu au fost utilizate aceste metode.

O modalitate de a preveni efectul negativ al nămolului de mare subțire în flotația cărbunelui este utilizarea agenților reactivi speciali peptizing, hidratare suprafață creșterea particulelor fine în direcția dorită prin schimbarea sarcina lor, prevenind astfel acumularea de nămol pe particulele de cărbune și bulele de aer și picăturile de emulsie reactanților apolare. Flotația în șlamuri diluate, furaje reactantul fracționată reduce ușor concentrat poluarea particule minerale fin divizate.

Pe PF „Raspadskaja“ (Southern Kuzbass, Mezhdurechensk) Problema economică a pastelor aport de cărbune la „zero“ pentru utilizarea de noi metode de curățare a cărbunelui de depunere selectivă a particulelor de carbon a fost rezolvată prin metoda de floculare selectivă [4].

Costul aport pastă de cărbune de cărbune metodă de depunere selectivă și produse de deshidratare de 2-3 ori mai mică decât pentru flotație a cărbunelui.

În prezent, studiem posibilitatea de a folosi această metodă de îmbogățire a șlam de cărbune în proiectele de noi centrale de preparare a cărbunelui.

Novak Vadim Igorevich - Ph.D. Director al Departamentului de cărbune "Coraline Engineering" (Setsu)

Kozlov Vadim Anatolievich - Ph.D. Profesor asociat, tehnolog-șef, [email protected]