Обґрунтування діапазонів крупності машинних класів при збагаченні вугілля

Abstract

Дисертація присвячена дослідженню гравітаційних розподільчих процесів за крупністю і щільністю при збагаченні вугілля та спрямована на вирішення задачі збільшення виходу концентрату за рахунок зменшення його втрат з відходами виробництва. У дисертації з використанням енергетичного підходу до гравітаційних класифікаційних і збагачувальних процесів виконані аналітичні дослідження та встановлені закономірності формування структури машинних класів в залежності від їх розподільчої здатності за крупністю і щільністю. За допомогою цих закономірностей обґрунтовано діапазони крупності машинних класів при збагаченні вугілля та розроблена вдосконалена технологія збагачення рядового вугілля. На підставі енергопараметра і гранпараметра здійснена систематизація зернистих середовищ на категорії за їх розподільчою здатністю як за крупністю так і за щільністю, що дозволяє формувати таку структуру гранулометричного складу вихідного живлення класифікаційних і збагачувальних процесів, яка забезпечує нормативне засмічення продуктів розподілу. Впровадження технології збагачення рядового вугілля вузькими машинними класами здійснено на ЦЗФ «Чумаківська» та ЗФ ТОВ "ПК "Донецьке вугільне паливо". Загальний річний фактичний економічний ефект складає 18,8 млн. грн.

Диссертация посвящена исследованию гравитационных разделительных процессов по крупности и плотности при обогащении угля и направлена на решение задачи увеличения выхода концентрата за счет снижения его потерь с отходами производства. В диссертации с использованием энергетического подхода к гравитационным классификационным и обогатительным процессам выполнены аналитические исследования и установлены закономерности формирования структуры машинных классов в зависимости от их разделительной способности по крупности и плотности. С помощью этих закономерностей обоснованы диапазоны крупности машинных классов при обогащении угля. Установлено, что разделительная способность зернистых смесей определяется их энергетическим параметром: для процессов разделения по крупности он должен стремиться к максимальному значению (для угольных смесей 31,5%), для процессов разделения по плотности – до нуля, при этом гранулометрический параметр машинного класса должен быть < 5 для гравитационных обогатительных процессов и >15 для классификационных. На основе энергопараметра и гранпараметра осуществлена систематизация зернистых сред на категории по их разделительной способности как по крупности, так и по плотности, что позволяет формировать такую структуру гранулометрического состава исходного питания классификационных и обогатительных процессов, которая обеспечивает нормативное засорение продуктов разделения. Установлены зависимости эффективности мокрого подготовительного грохочения и гидравлической отсадки от гранулометрического параметра исходного материала, которые подтверждают необходимость формирования структуры машинных классов под требуемую категорию их разделительной способности. Диапазоны крупности машинных классов определяются диаметрами равнопадаемых угольных и породных частиц, скорость которых уточнена введением в формулу коэффициента, учитывающего илистую составляющую твердого в оборотной воде углеобогатительных фабрик. Величина этого коэффициента определена на основе экспериментальных исследований. Установлено, что нижняя граница машинного класса, эффективно обогащаемого гравитационным методом, составляет 0,375 мм. При разделении зернистых сред по крупности для прохождения частиц меньшей крупности разделения сквозь слой крупного материала порозность машинного класса должна быть увеличена в 1,73 раза с 0,346 до 0,6; при разделении по плотности для прохождения крупных породных частиц сквозь слой крупных угольных порозность машинного класса должна быть увеличена в 2,2 раза с 0,346 до 0,768. Эти данные используются для расчета количества оборотной воды для технологических разделительных гравитационных процессов. Разработана методика определения диапазонов крупности машинных классов, которая учитывает их гранулометрический состав, содержание илистой составляющей твердого в оборотной воде и технологическую целесообразность их выделения, на основе которой создана технология обогащения угля узкими машинными классами. Внедрение технологии обогащения рядового угля узкими машинными классами осуществлено на ЦОФ «Чумаковськая» и ОФ ТОВ "ПК "Донецкое угольное топливо". Годовой общий фактический экономический эффект составляет 18,8 млн. грн. Полученные результаты используются ГП "УкрНИИуглеобогащение" при разработке рекомендаций по совершенствованию технологий обогащения рядового угля с целью увеличения выхода концентрата за счет снижения потерь горючей массы с отходами углеобогащения.

Dissertation is devoted research of gravity distributive processes after size and by a closeness at enriching of coal and directed on the decision of task of increase of output of concentrate due to diminishing of his losses with the offcuts of production. In dissertation with the use of the power going near gravity classification and concentrating processes analytical researches are executed and conformities to the law of forming of structure of machine classes are set from their distributive ability after size and by a closeness. By these conformities to the law grounded ranges of size of machine classes are at enriching of coal but the developed is improved technology of enriching of ordinary coal. On foundation energy – and sizing parameters is carried out systematization of grainy environments on category at their distributive ability as after size so after a closeness, that allows to forecast the high-quality indexes of distributing of gravity processes. Introduction of technology of enriching of ordinary coal is carried out narrow machine classes on CPF «Chumakivska» and PF LTD "PK "Donetsk coal fuel". A general annual actual economic effect of compound is 18,8 million Uah.