Наведено результати удосконалення технології зневоднення вугільних шламів нефлотаційної крупності на високочастотних грохотах типу ГВЧ шляхом застосування різнопохилих ділянок робочої поверхні, що дозволило зменшити вологість товарної вугільної продукції на 0,2%.

Запропонована фізична модель процесу зневоднення вугільних шламових суспензій на високочастотному грохоті з різнопохилими ділянками робочої поверхні, у якій процес зневоднення здійснюється у три етапи: переведення в висококонцентровану суспензію, в в'язкопластичний матеріал, в пружнопластичне тіло.

В Украине обогащение рядовых углей осуществляется, в основном, методами, основанными на использовании воды. Однако товарная угольная продукция должна иметь минимальную влажностью. Отсюда – необходимость применения обезвоживания. Эффективность обезвоживания зависит от гранулометрического состава зернистых сред, их структуры и физико-химических свойств. Особенно это ощущается при обезвоживании угольных шламов, находящихся в водно-шламовой схеме углеобогатительных фабрик в виде шламовых суспензий. Для обезвоживания шламовых продуктов нефлотационной крупности применяются сита, вибросита, виброгрохоты, ленточные вакуум-фильтры, фильтрующие и осадительно-фильтрующие центрифуги, ленточные фильтр-прессы и термическая сушка; для флотационной крупности – дисковые, лен-точные и барабанные вакуум-фильтры, гипербарфильтры, осадительные центрифуги, ленточные и камерные фильтр-прессы. В настоящей работе рассматривается обезвоживание шламовых суспензий, содержащих материал нефлотационной крупности.

На підставі рішення рівнянь Нав’є-Стокса для установленої течії в’язкої сировини, що не стискується, по похилій ситовій поверхні аналітично визначені умови переходу вугільної шламової суспензії у в’язкопластичний матеріал при зневоднені на ситі віброгрохота.

Розроблено розрахункову схему інерційного вязкопластичного матеріалу, який знаходиться під дією гармонічної обурливої сили. На основі цієї схеми складено рівняння шару, що рухається по віброповерхні, рішення якого дозволило визначити швидкість ущільнення матеріалу на ситі зневоднюючого грохота.

Наведено результати застосування двухстадіальної схеми збагачення рядового вугілля крупністю +3(6) мм у важкосередовищних сепараторах СКВП-20, причому порода І стадії сепарації крупністю +13 мм здрібнюється у дробарці ДДЗ-6 до -18 мм з наступним збагаченням подрібненого продукту у ІІ стадії сепарації. Застосування цієї технології дозволило збільшити зольність відходів важкосередовищного збагачення на 8,8% з 79,3% до 86,1%.

Встановлено, що зневоднення вугільних шламів не флотаційної крупності на високочастотному вібраційному грохоті складається з трьох етапів: перший – етап згущеного з переходом вихідної суспензії у концентрований стан; другий – етап структурування з переходом концентрованої суспензії у в’язкопластичний матеріал; третій – етап ущільнення з переходом в’язкопластичного матеріалу в ущільнений стан, подібний стану пружнопластичного тіла.

Наведені результати досліджень процесу зневоднення вугільних шламових суспензій на лабораторній моделі високочастотного грохоту з різнонахиленими ділянками сит. Встановлено, що найбільш раціональними параметрами, які забезпечують мінімальну вологість зневодненого матеріалу, є наступні кути нахилу ділянок сит: α1 = -20º, α2 = 0º, α3 = +10 – +15º. При цьому вміст твердого у вихідному продукті повинна складати 200-300 г/л. Ці параметри треба закладати у конструкції високочастотних грохотів, які призначені для зневоднення вугільних шламових суспензій нефлотаційної крупності.

Запропоновано математичну модель кінцевої стадії процесу зневоднення на ситі віброгрохота, коли шар матеріалу характеризується в’язкопластичними властивостями.

Виконано аналіз амплітудно-частотних характеристик коливань еластомірних знево-днюючих поверхонь, які застосовуються на вібраційних грохотах. Встановлено, що найліпші показники зневоднення на еластомірному ситі досягаються при роботі їх у резонансному режиму, який має місто у діапазоні частот коливань 25-35 Гц, т.ч. на високочастотних грохотах. Перевищення питомих навантажень на високочастотний грохот приводить до гасіння амплітуди резонансу, при цьому ефективність зневоднення на ньому наближається до аналогічних показників зневоднення на низькочастотних грохотах.