Файл: Циперович, М. В. Обогащение углей в тяжелых суспензиях.pdf

плотностью 1,46 г/см3 находилась в пределах 10—14 спз. При содержании немагнитной фракции 15—19% вязкость суспензии плотностью 1,85 г/см3 составляла 23—25 спз. В обоих случаях не­ магнитная часть была представлена в основном угольным шламом зольностью около 20%. В этих условиях при нагрузке на сепараторы «Теска» (диаметр колеса 4 м) первой стадии обогащения 242 т/ч и вто­ рой стадии 187 т/ч среднее вероятное отклонение Ерсоставляло 0,038 при выделении породы и 0,02 при выделении концентрата. В кон­ центрате отсутствуют тяжелые фракции плотностью более 1,6 г/см3, а в промпродукте и породе легкие фракции плотностью менее

1.4 г/см3.

На обогатительной фабрике Карагандинского металлургического комбината, где немагнитная фракция суспензии содержит большое количество глины, вязкость в 10—14 спз для суспензии плотностью 1.4 г/см3 достигается при содержании немагнитной фракции 17— 20%. При плотности суспензии 1,8 г/см3 и содержании в ней не­ магнитной фракции 30—32% вязкость суспензии превышает 100 спз.

Петрографическим анализом было установлено, что в суспензии высокой плотности (первая стадия обогащения угля) содержание глинистых частиц в немагнитной фракции крупностью 0—0,3 мм в три раза больше, чем в суспензии низкой плотности (вторая стадия обогащения).

Однако даже при вязкости более 100 спз для суспензии плот­ ностью 1,8 г/см3 эффективность обогащения угля крупностью 20— 100 мм в сепараторах СК-20 достаточно высокая. Содержание соб­ ственных фракций в продуктах обогащения по рассчитанной плот­ ности разделения 1,84 и 1,44 г/см3 составило: в концентрате 95%, в промпродукте 82% и в породе 95%. Среднее вероятное отклоне­ ние Ер в этом случае составило для первой стадии разделения 0,035, а для второй 0,017. Эти данные получены в результате анализа пробы, полученной в течение смены, когда колебания плотности суспензии от заданного значения составляли ±0,1 г/см3 для первой стадии обогащения и ±0,01 г/см3 — для второй. При анализе разо­ вой пробы, отобранной в течение 15—30 мин, показатели обогащения оказались значительно выше указанных. Содержание собственных фракций в концентрате и промпродукте в этом случае находилось на уровне 98,91% и 98% соответственно.

При исследованиях суспензии из магнетита ЮГОКа, проведен­ ных фирмой «ПИК» [28], были сделаны следующие рекомендации о допустимом содержании шлама 0—1 мм в суспензии и максималь­ ной вязкости, при которой результаты обогащения в проточных сепараторах получаются удовлетворительными (табл. 24).

Вязкость при этом определялась по времени истечения 100 мл суспензии из воронки через капилляр диаметром 4 мм и длиной 40 мм.

При обогащении антрацита на ГОФ «Соколовская» в суспензии

шает 1,2%, а концентратных фракций в породе не более 2%.

66

Т а б л и ц а 24

Допустимое содержание шлама в суспензии

При обогащении антрацита на ЦОФ «Гуковская» в суспензии плотностью 2 г/см3 с содержанием шлама 321 г/л и вязкостью более 35 сиз засорение продуктов обогащения посторонними фракциями было значительно выше, чем на ЦОФ «Соколовская».

Содержание породных фракций в концентрате достигало 10%, а концентратных фракций в породе — до 5%.

При обогащении различных углей в магнетитовой суспензии

При сравнительной оценке показателей обогащения, полученных этими авторами на некоторых обогатительных фабриках Донбасса в процессе испытания эффективности действия гексаметофосфата натрия на реологические параметры суспензии и показатели обога­ щения (табл. 25), установлено также заметное их повышение при улучшении свойств суспензии.

Так, например, при снижении расхода магнетита с продуктами обогащения на 20—25% вследствие улучшения отделения его на грохотах повышается на 1,3—3% извлечение магнитной фракции на сепараторах. На отдельных обогатительных фабриках при улуч­ шении свойств суспензии эффективность обогащения, характеризу­ емая коэффициентом разделения, повышается на 3—4%.

Однако при более высоких значениях вязкости и предельном напряжении сдвига (в два раза и более) суспензии на ЦОФ «Укра­ ина» извлечение соответствующих фракций в продукты обогащения и коэффициент разделения на 2—10% абс. выше, чем на других фабриках. В то же время эти значения равны на ЦОФ «Украина», несмотря на существенную разницу в реологических параметрах суспензии. Объяснить это, очевидно, можно лишь влиянием многих других факторов, которые трудно учесть в промышленных условиях. Приведенные данные свидетельствуют о том, что при оптимальных условиях ведения технологического процесса и хорошей работе всего оборудования (например, ЦОФ «Украина») можно добиться высокой эффективности обогащения при довольно больших значениях вяз­ кости и предельного напряжения сдвига суспензии. Так, в резуль­ тате улучшения свойств суспензии вследствие добавления гекса­ метофосфата натрия на обогатительной установке при шахте № 35

Т а б л и ц а 25

Результаты обогащения угля в магнетитовой суспензии при добавлении в нее гексаметофосфата натрия [55]

Коэффициент разделения Е = £ к + £,п—100, где Е к и Е п —извлечение легких фракций в концентрат и тяжелых в породу.

Карагандинского бассейна эффективность выделения породы из

отклонение остается высоким. Такая точность разделения может быть достигнута оптимизацией других параметров. Это имеет место на многих фабриках и в том числе на углеобогатительной фабрике Карагандинского металлургического комбината, где, как было отме­ чено даже при вязкости суспензии плотностью 1,8 г/см3 более 100 спз, Ер находится на уровне 0,035.

Поскольку имеется ряд способов, обеспечивающих высокие тех­ нологические показатели обогащения, целесообразность их при­ менения в каждом конкретном случае должна быть установлена экономическим расчетом.

При обогащении в гидроциклонах реологические свойства суспен­ зии оказывают меньшее влияние на эффективность процесса обога­ щения вследствие высоких значений сил сдвига. Хорошие резуль­ таты обогащения в гидроциклонах получают при вязкости суспензии

угля в гидроциклоне по низкой плотности. Эффективность обогаще­

промежуточного промпродукта по плотности 1,7—2,0 г/см3.

На основании этих исследований был сделан вывод, что предель­ ная концентрация угольной пыли (крупностью 0—0,5 мм) в магнетитовой суспензии, при которой показатели обогащения в гидро­ циклоне остаются достаточно высокими, следующая: при плотности

69