Обогащение угля - особенности, технология, правила и схема

Каменный уголь, добыча которого осуществляется в шахтах под землей, нуждается в дополнительном процессе обработки. Обогащение угля необходимо потому, что сырье, добытое под землей, имеет множество ненужных примесей.

Общие сведения

Почему именно процесс обогащения является настолько важным? Все из-за того, что примеси, имеющиеся в этом материале, дадут низкую температуру горения, если начать их использовать. Таким образом, получится, что придется спалить большое количество угля, который даст низкую температуру горения. Обогащение же угля - это очистка сырья от всех ненужных веществ, мешающих его горению.

Во время проведения этой процедуры достигается несколько целей. Во-первых, удаляют минеральные вещества и примеси, а во-вторых, делят добытый уголь на фракции по размерам и сорту зерен. Только после прохождения этих процедур и проверки качества конечного продукта уголь поступает к потребителю.

Грохоты и мокрое обогащение

Процесс обогащение угля включает в себя несколько этапов. Первый из них - это грохочение, или разделение сырья на фракции по размерам и сортам. Для того чтобы осуществить первичную обработку, используется такое оборудование, как виброгрохот. Это огромного размера сито. Чаще всего на фабрике по обогащению их имеется несколько штук, а их основное отличие заключается в размере ячеек. Попадая на грохоты с разными ячейками, уголь разделяется на несколько групп. Если говорить о классификации каменного угля по размеру, то имеется общепринятая стандартная схема, включающая в себя несколько типов - семечко, орех и т. д.

Один из наиболее распространенных типов обогащения угля - это мокрый. Данная процедура основывается на принципе разделения плотности. Так как примеси имеют меньший показатель этого параметра, а уголь - больший, то в водной среде будет происходить их разделение. Машины, в которых осуществляется этот процесс, называют отсадочными. Это оборудование принадлежит к устройствам гравитационного обогащения.

Продукты

Сырье, которое используется для проведения этих работ, называют питанием. Во время переработки каменного сырья можно получить такие продукты обогащения угля, как:

• Концентрат. Так называют те продукты переработки, которые сохранили максимальное количество горючих веществ в своем составе, а содержание породных компонентов сократилось до минимального показателя.
• Промпродукт. Данное сырье является промежуточным продуктом. Содержание горючих веществ в нем не достигло своего максимального значения, но и количество породных компонентов не слишком увеличилось. Такие продукты переработки считаются неготовыми и нуждаются в дополнительной обработке.
• Микст, или отходы. С этим сырьем все становится понятно из его названия - содержание горючих компонентов минимально, а породных - максимально.

Технология обогащения угля

На обогатительных фабриках имеется несколько различных процессов, которые подразделяются на группы в зависимости от своего технологического предназначения.

Первая категория - это подготовительные процедуры. Основная задача на этом этапе заключается в том, чтобы раскрыть компоненты горной массы, разделить на машинные классы и т. д. В этот этап входят такие виды операций, как грохочение и дробление. Если говорить о процессе дробление, то он достаточно прост. Задача этого этапа - разбить имеющиеся куски горной породы до необходимых размеров. Для этого применяются внешние силы, то есть специальное оборудование. Грохочение, как говорилось ранее, - процедура разделения кусков породы на классы по размеру.

После завершения подготовительного этапа можно приступать к основному, задача которого и заключается в том, чтобы разделить имеющиеся куски угля на концентрат, промпродукт или микст.

В настоящее время фабрики по обогащению породы используют такие типы гравитационного обогащения, как отсадка, винтовая и противоточная сепарация, обогащение в тяжелых суспензиях.

Некоторые объекты используют установки для обогащения угля, которые выполняют процедуру флотации. Суть технологии обогащения таким способом заключается в том, что используется разница в физических и химических свойствах угля и примесей.

Вспомогательные процессы

Помимо основных процессов, на обогатительных фабриках используют и несколько вспомогательных. К таким относят операции по обезвоживанию или обеспыливанию.

Естественно, что процедура обезвоживания применима лишь к тем продуктам обогащения, которые проходили через гравитационную обработку. Для выполнения этой задачи используется несколько разных способов. Крупные куски, более 13 мм, обезвоживаются на грохотах, элеваторах или в дренажных бункерах. Мелки же классы породы проходят через процесс центрифугирования, а в зимнее время еще и термическую сушку материала.

Обеспыливание - это процедура отделения из угля частиц пыли, размер которых -меньше чем 0,5 мм. Чтобы выполнить эту задачу, используется два способа. Мокрый способ - применяются грохоты или гидроциклоны. Сухой способ задействует воздушные классификаторы с различной конструкцией.

Схемы обогащения угля

Здесь важно отметить, что единой схемы для обогащения нет. В каждом случае приходится делать выбор из нескольких имеющихся вариантов. Решающими факторами, которые влияют на исход, являются свойства самой руды, а также ее назначение.

К примеру, если говорить о глубине обогащения, то имеются несколько следующих технологических схем:

• Первый метод предполагает обогащение лишь самых крупных частей, размер которых превышает 25 (13) мм. Последующая отгрузка породы осуществляется либо совместно, то есть и концентрат и отходы отгружаются вместе, либо раздельно.
• Второй метод - это обогащение лишь среднего класса породы с размером более 6 (3) мм. Разделение полученных продуктов также может происходить совместно или раздельно.

Имеется также разделение на несколько схем, в зависимости от качества полученного концентрата при обогащении. Одна из наиболее распространенных технологических схем этого типа - выпуск одного товарного продукта. Она используется только при обогащении энергетического угля таких марок, их которых в процессе обработки не было выделено несколько классов по размерам. Ярким примером такой схемы стал уголь с маркировкой П.

Правила

На самом деле, правил обогащения угля немного. Если быть точным, то оно всего одно, но довольно важное и заключается в том, что необходимо соблюдать все производственные процессы во время обработки горной породы. К таким обязательным процессам относят сортировку по фракциям и непосредственно обогащение продукта. Так как порода изначально не может быть одинакового размера, то ее условно разделяют на крупную, среднюю и мелкую, после чего отправляют на этап грохочения.