Файл: Циперович, М. В. Обогащение углей в тяжелых суспензиях.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 0
или
|
Yn = 100 — yk; |
|
|
|
|
Л ^ к ^ . + Кз^Б,; |
|
(44) |
|
|
An = п ^ п , + п34п,, |
|
(45) |
|
гДе Yk> Ym> Yn — ВЫХОД концентрата, промпродукта, |
породы, |
% |
||
от исходного угля; |
А°, А °, А°п — зольность концентрата, |
промпро |
||
дукта и породы, %; и х — содержание легких фракций |
ниже |
вы |
||
бранной плотности |
в исходном угле, % от исходного; |
к х, мх, п х — |
||
содержание тех же фракций в концентрате, промпродукте и породе,
% от концентрата, промпродукта, |
породы; |
|
A ^t, |
|
— золь |
||||
ность тех же фракций в концентрате, промпродукте |
и породе, %; |
||||||||
и2 — содержание |
промежуточных (бх — б2) |
фракций |
в |
исходном, |
|||||
% от исходного; |
к 2, |
м2, п 2 — то же, в концентрате, |
промпродукте |
||||||
и породе, % от продукта; А%2, Им2, |
И£2 — зольность тех же фрак |
||||||||
ций в концентрате, |
промпродукте, |
породе, |
%; |
и3 — содержание |
|||||
породных фракций плотностью выше б2 в исходном угле, |
% исход |
||||||||
ного; к3, м3, п3 |
— то |
же, в концентрате, промпродукте |
и |
породе, |
|||||
% от продукта; H£s, |
Пм3, Ип3 — зольность тех же |
фракций |
в |
кон |
|||||
центрате, промпродукте, породе, %. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Недостатком |
этого метода оценки эффективности |
является |
то, |
||||||
что сравнение показателей, определяющих величину засорения посторонними фракциями продуктов обогащения аппаратов (в том числе работающего и контрольного), должно обязательно произ водиться при одинаковых условиях: плотности разделения, круп ности угля, его обогатимости. Между тем в практических условиях всегда имеет место несоответствие фактических параметров кон
трольным. |
По этим причинам, |
например, |
действительная плотность |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фракционный состав |
||
|
|
|
|
|
|
Смена первая |
|
|
|
||
Плот |
|
Концентрат |
|
Промпродукт и порода |
Исходный |
||||||
|
ность |
|
выход, % |
|
выход, % |
|
|
|
|||
фракции, |
|
|
|
|
|
||||||
|
г/см* |
к продук |
к исход |
Ас , % к продук |
|
к исход |
Ас , % выход, % |
АС, % |
|||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
ту |
ному |
|
ту |
|
ному |
|
|
|
< 1 ,3 |
1,4 |
23,90 |
14,73 |
6,3 |
0,06 |
|
0,02 |
8,2 |
14,75 |
6,4 |
|
1 .3 - |
72,29 |
44,55 |
10.5 |
1,01 |
|
0,39 |
15.5 |
44,94 |
10.5 |
||
1 .4 - |
1,5 |
3,42 |
2,11 |
16,7 |
18.79 |
|
7,21 |
19,3 |
9,32 |
18,7 |
|
1 .5 - |
1,6 |
0,39 |
0,24 |
24.6 |
15.80 |
• |
6,06 |
22,2 |
6,30 |
22,2 |
|
1 .6 - |
1,8 |
|
|
|
14,30 |
5,49 |
31,9 |
5,49 |
31,9 |
||
> |
1,8 |
|
|
|
|
50,04 |
|
19,20 |
58.5 |
19,20 |
58.5 |
И т о г о |
|
100,00 |
61,63 |
9,8 |
100,00 |
|
38,37 |
41,1 |
100,00 |
21,8 |
|
разделения |
может существенно отличаться от контрольной (1,4 |
и 1,8 г/см3, |
см. табл. 29) в большую или меньшую сторону. Вслед |
ствие этого фактические засорения, естественно, не будут соответ ствовать контрольным, что не позволяет правильно характеризовать работу аппарата или процесса обогащения.
Следующий пример подтверждает вышесказанное. В течение двух различных смен обогащался уголь крупностью 13—50 мм одной и той же шахты. Средняя плотность суспензии в течение обеих смен составляла 1,41 г/см3. При этом были получены продукты обогащения, фракционный состав которых приведен в табл. 32. Из этих данных видно, что при контрольной плотности разделения 1,4 г/см3 засорение концентрата первой смены тяжелыми фракциями, составляет 3,81% продукта, а второй смены — 8,8% продукта.
Эти данные свидетельствуют о том, что разделение угля во вторую смену происходило значительно хуже, чем в первую. При подсчете фактической плотности разделения (по кривым дисперсии) оказа лось, что она равна 1,420 г/см3 в первую смену и 1,478 г/см3 во вто рую. При этих плотностях разделения засорение концентрата тяже лыми фракциями в первом случае составило 3,1%, а во втором 3,6%, т. е. практически одинаково.
При этом, как было установлено, основной причиной повышения плотности разделения во вторую смену было повышенное содержание класса < 12 мм в исходном угле второй смены в результате худшей классификации более влажного угля. Фактором, способствующим, улучшению разделения угля во вторую смену (несмотря на значив тельное содержание мелких классов), является меньшее содержание, в нем промежуточных фракций.
Таким образом, величины |
засорений |
продуктов |
обогащения |
||||||
в этом аппарате |
в первую и вторую смены нельзя сравнивать |
при |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
32. |
||
продуктов обогащения |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Смена вторая |
|
|
|
|
|
|
|
Концентрат |
|
Промпродукт и порода |
Исходный |
|
||||
выход, % |
|
выход, % |
|
|
|
|
|
||
к продук- |
к исход- |
Ас , % |
к продук- |
к исход- |
АС, % |
выход, |
% |
А С, |
% |
ту |
ному |
|
ту |
ному |
|
|
|
|
|
22,50 |
14,95 |
5,4 |
0,02 |
0,01 |
9,9 |
14,96 |
|
5,5 |
|
68,70 |
45,50 |
9,2 |
0,40 |
0,13 |
10,1 |
45,63 |
|
9,2 |
|
6,60 |
4,40 |
17,1 |
8,63 |
2,91 |
18,2 |
7,31 |
|
17,6 |
|
2,20 |
1,55 |
39,5 |
11,60 |
3,90 |
24,2 |
5,45 |
|
28,5 |
|
— |
— |
— |
12,05 |
4,05 |
31,4 |
4,05 |
|
31,4 |
|
— |
— |
♦ |
67,30 |
22,60 |
60,3 |
22,60 |
|
60,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100,00 |
66,40 |
9,6 |
100,00 |
33,60 |
48,8 |
100,00 |
|
22,8 |
|
88 |
89. |
одинаковой контрольной плотности 1,4 г/см3, так как различие в составе обогащаемого угля привело к изменению фактической плотности разделения.
Однако, хотя контрольные цифры по засорению и являются условными, они служат ориентиром, отклонение от которого заста вляет искать причины ухудшения работы и принимать меры к их устранению или определять эффективность работы агрегата при изменившихся условиях.
Основной недостаток метода расчета ожидаемых результатов обогащения по принятым нормам засорения их посторонними фрак циями заключается в следующем. При расчете зольности продуктов обогащения принимается постоянной зольность одноименных фрак ций в исходном угле и в продуктах обогащения. Между тем в дей ствительности зольность угольных, промежуточных и породных фракций в концентрате несколько ниже, чем в промпродукте и осо бенно в породе.
По этой причине расчетная зольность концентрата будет всегда несколько выше, а зольность промпродукта и породы ниже факти чески получаемой.
Содержание посторонних или кондиционных фракций в продуктах обогащения лежит в основе ряда предложенных различными авто рами формул оценки эффективности обогащения углей со всеми недостатками, присущими этому способу. Так, например, немецкой обогатительной комиссией Общества металлургии и горного дела была предложена следующая формула под названием «Формула
комитета по обогащению руд» |
[78]: |
|
|
|
||||
|
|
|
р,_ |
100 (а—Ь) (с—а) |
|
|
(46) |
|
|
|
|
~~ |
(100— я) (с— Ь) а ’ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
где |
а — содержание всплывшей (полезной) |
фракции |
в |
исходном |
||||
материале, |
%; с —-содержание всплывшей фракции в концентрате, |
|||||||
% к |
продукту; |
Ъ — содержание всплывшей |
фракции |
в |
отходах, |
|||
% к продукту. |
обогащения |
при получении двух продуктов по |
||||||
Эффективность |
||||||||
Т. Г. Фоменко [78] выражена |
формулой |
|
|
|
||||
|
|
|
|
Е |
%, |
|
|
(47) |
|
|
|
|
|
100 ’ |
|
|
|
где 8ХИ 8 |
— извлечение полезной части в концентрат и неполезной |
|||||||
в отходы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У к ( Ю О - Р ) . |
|
|
(48) |
|
|
|
|
|
100—а ’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ур (100— 6) |
|
|
(49) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
ук — выход |
концентрата; |
р — содержание неполезной части |
|||||
в концентрате; а — содержание неполезной части в исходном угле; у0 — выход отходов; © — содержание неполезной части в отходах.
90
Подставляя значения ег и е2 в формулу (47), получим
Е = ^ (100—Р) (100—в) у0 |
(50) |
|
100 (100—а) а |
||
|
Содержание неполезной части может быть выражено зольностью или выходом фракций для принятой плотности разделения. При получении нескольких продуктов по Т. Г. Фоменко методика под счета технической эффективности процесса обогащения угля состоит в том, что согласно балансу продуктов обогащения (теоретическому или фактическому) подсчитываются эффективности выделения кон центрата и остатка. Затем к полученной величине эффективности прибавляется величина эффективности выделения промежуточного продукта и остатка от него.
Таким образом, при разделении исходного угля на три про
дукта — концентрат, промпродукт и породу — формула |
эффек |
тивности примет вид |
|
Е — JQQ (скС0ст "Т еп/песет), |
(51) |
где 8qCt = епп+пор — извлечение неполезной части в смесь промпродукта и породы; бост = епор — извлечение неполезной части
впороду.
В1953 г. П. П. Землянский [40] предложил несколько отличный от формулы Т. Г. Фоменко вариант критерия эффективности обога щения в виде
|
|
Е = е1 + е2—100, |
(52) |
где Е — точность разделения, %; ех — извлечение легких |
фракций |
||
с плотностью |
> ё |
в концентрат; е2 — извлечение тяжелых фракций |
|
с плотностью |
в отходы. |
|
|
Основываясь также на извлечении кондиционных (собственных) фракций в продукты обогащения, можно рассчитывать показатель эффективности разделения по формуле [101]
Я = 0 , 0 1 / ^ , |
(53) |
где К — коэффициент разделения в долях единицы; |
бк и е0 — извле |
чение кондиционных фракций в концентрат и отходы, %.
Однако определение значений извлечений в данном случае пред лагается производить не по любой заданной контрольной плотности разделения, а по фактической или действительной. Последняя опре деляется аналитическим или графическим путем.
В первом случае исходят из положения, что при действительной плотности разделения количество легких фракций, т. е. фракций, плотность которых меньше действительной плотности разделения, попавших вследствие несовершенства процесса в отходы, и коли чество тяжелых фракций, попавших в концентрат, равны между собой, причем выход этих посторонних или, как их часто называют
91
в зарубежной литературе, «блуждающих фракций» относят к исход ному углю, поступающему на обогащение (к питанию).
Аналитическое определение плотности разделения производится следующим путем.
На основании данных расслоения определяется фракционный состав продуктов обогащения. Примерный фракционный состав про дуктов обогащения приведен в табл. 33, в графах 2 и 4.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 33 |
|
Фракционный состав продуктов обогащения |
|
|||
|
Концентрат |
Отходы |
|
||
Плотность фрак |
|
Выход, |
% |
|
И С Х О Д Н Ы Й |
|
|
уголь, |
|||
ций, г/см а |
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
к продукту |
к исходному |
к продукту |
к исходному |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
< 1 ,3 |
30,0 |
21,0 |
10,0 |
3,0 |
21,0 |
1,3-1,4 |
45,0 |
31,5 |
34,5 |
||
1,4-1,5 |
22,0 |
15,4 |
15,0 |
4,5 |
19,9 |
1,5-1,6 |
3,0 |
2,1 |
15,0 |
4,5 |
6,6 |
1,6— 1,8 |
— |
— |
20,0 |
6,0 |
6,0 |
> 1 , 8 |
|
40,0 |
12,0 |
12,0 |
|
И т о г о |
100,0 |
70,0 |
100,0 |
30,0 |
100,0 |
По выходу и фракционному составу продуктов обогащения опре деляют данные, помещенные в графах 3 и 5, показывающие выход отдельных фракций, отнесенный к исходному углю. По сумме отдель ных фракций продуктов обогащения, выход которых отнесен к исход ному углю, рассчитывается фракционный состав исходного угля, помещенный в графе 6.
Исходя из положения, что количество посторонних фракций
вконцентрате и отходах равны между собой, рассчитывается дей ствительная плотность разделения следующим путем.
Из данных, помещенных в графах 3 и 5 (табл. 33), следует, что действительная плотность разделения должна находиться между 1,4 и 1,5. Если бы плотность разделения была 1,4, то количество легких фракций в отходах равнялось бы 3%, а количество тяжелых фракций
вконцентрате составляло бы 17,5%. Если бы плотность разделения была равна 1,5, то количество легких фракций в отходах составило бы 7,5%, а легких в отходах — 2,1%. Следовательно, действитель ная плотность разделения находится где-то между 1,4 и 1,5.
Допустив, что в пределах узкой фракции приращение выхода прямо пропорционально приращению плотности, определяется это приращение. Для фракции 1,4—1,5 каждой 0,01 плотности в кон-
92