Преглед на съвременни методи на обогатяване на въглища суспензия

Кратък преглед на съвременните методи на обогатяване на въглища каша. Проблеми флотация на фино разделен въглища и алтернативни методи за обогатяване.

Ключови думи: въглища цимент, въглища флотация, спирала сепаратор, gidrosayzer, селективен отлагане на въглища

В световната практика до момента, единственият ефективен начин за обогатяване на размера на тънък утайките до "нула" е флотация, която се основава на разликата в физикохимичните свойства на повърхността на въглища и скални частици. Други методи за обработка на шлам на "нула" (за разделяне пяна, масло агломерация, и т.н.) не са получили практически разпределение.

За да се подобрят свойствата на флотация частици от въглища, използвани повърхностно активни вещества (флотационни реагенти) колектори и Пенообразователи. Колекция адсорбират върху повърхността на въглищни частици и повишаване на тяхната хидрофобност, т.е. въглищни частици подобрява афинитет с въздушните мехурчета. Пенители увеличават стабилността пяна, като по този начин предотвратява разрушаването му и загуба на въглеродните частици от слоя от пяна обратно в суспензията.

В повечето случаи, като колектор при флотация на въглища се използват агенти ОНД неполярни: керосин, дизелово гориво, светлина газьол и др Тъй като разпенващи агенти - heteropolar :. Kobs (мазут производство бутил алкохол) KETGOL и сътр.

Методи за обогатяване в тежки средни хидроциклони, окачване, ограничени маси концентрация нисш размер на частиците 0.15 mm материал. Методи, използващи водни циклонни сепаратори спирала и центрофугиране ограничават ниска финост от 30 микрона (0,03 мм).

В действителност, флотация алтернативни начини за обогатяване ултратънък размер суспензия на частиците по-малък от 0.03 mm в промишлен мащаб, не съществува.

През последното десетилетие, почти всички населени подготовка на въглищата растения, коксуващи се въглища обработка, извършени модернизация технологичните схеми с инсталация за обогатяване на гранулирана утайка размер на частиците 0,15-1 (2) mm на спирала сепаратори. Това значително намалява натоварването на флотация разделяне фабрики фирма. Но, в същото време, тя намалява средният размер на частиците, които пристигат на флотация. Също така, ако присъства в диетата на флотацията на глината, критично влошава ефективността на флотация, флотационни реагенти потребление се увеличава и следователно увеличава цената на процеса на обогатяване.

Ето защо, търсенето и развитието на икономически ефективни методи, за да осигури алтернатива на флотация, е важна технологична и икономическа намеса.

Ето кратък преглед на съществуващите методи за обогатяване на въглища каша.

Хидроциклони се използват за тежката среда обогатяване на въглища с ниска граница размер на частиците от 0.5 mm, а в някои случаи - 0.1 mm [1]. Разделяне споменатата стойност грешка ЕРМ на 40-80 кг / м 3. въглища финост 0,1h0,5 mm грешка е 130-170 кг / м 3. Предимствата на въглища технология обогатяване tyazholosrednyh хидроциклони: относително висока точност разделяне; ефективна подготовка въглища трудно и много трудно възможност за миене; висока точност на регулиране на плътността на разделяне. Недостатъци: сравнително високите оперативни разходи (основно за електричество и магнетит); нужда от регенериране магнетитните суспензии, което усложнява технологичната схема.

Почиване машини за обработка на утайките са широко използвани в практиката на обогатяване на всички видове електроцентрала въглища и миене коксуващи се въглища от лека до умерена поради следните предимства: [1]

1. Гъвкавост: възможност за ефективно измиване въглища с различен гранулометричен фракция и състави в широк диапазон на марковите им аксесоари, целта и миене.

2. Лесно технология, състояща се в malooperatsionnosti сложен процес, който не изисква специални операции за подготовка и възстановяването на работната среда.

3. High Performance: специфичната продуктивност е 5-20 m / ч на 1 м 2 площ на работа шаблона.

4. относително ниска енергия процес.

В сравнение с други методи за депозиране разделяне въглища тежестта е сравнително прост, евтин и гъвкавост; но за обогатяване на ефективност тънък утайки от използването му е сравнително ниска. разделяне клас грешка 0,5h1 mm е 170 кг / м 3 и за клас 0,1h0,5 mm - 230 кг / м 3.

От втората половина на 90-те години. миналия век за обогатяване на въглища суспензия размер на частиците 0,15-1 (2) mm бяха разширени chetyrehvitkovye спирални сепаратори.

Въвеждане на спирала сепаратори обработка въглища растения значително да намали натоварването на отделението за флотация, за да се увеличи по-ниска граница размера на класа на малка машина, обогатен с тежки средни хидроциклони, с 0.5 mm до 1 mm и по този начин по същество, няколко пъти, за да се намали загубата на магнетит с обогатяване храна ,

Вити сепаратори също не са взаимозаменяеми при обработката на утайките от външен резервоар суспензия, съществуващи към концентратори, построена през времето на Съветския съюз.

През последните години, за обогатяване на тънък утайки 0,4h0,15 размер мм зърно се прилага semivitkovye спирални разделители. който е определен алтернатива на флотация.

Предимства маси концентрационни: простота на устройството, способността за ефективно отстраняване на сярата от въглища.

Недостатъци: ниска специфична продуктивност, трудност при контролиране на плътността на разделяне, голяма инсталация пространство, голям специфичен разход на вода.

Опитът на работа на сепаратори с люлеещ легло. или gidrosayzerov. използвани за размер въглища 0,08-3 mm [2].

Плюсове gidrosayzerov: относителната простота на устройството, способността за обогатяване за отделяне ниска гъстота на въглища по-малко от 1500 кг / м 3. Възможността за автоматично регулиране на отделяне плътност, относително висока специфична производителност. Недостатъци: ниска ефективност на обогатяването на въглища измивае трудно, необходимостта от циркулиращата вода чиста за процеса на обогатяване, тесен клас на размера на частиците ефективно концентрирани в един апарат.

Търсене на възможности за обогатяване на въглища се харесват предимно на neflotatsionnym методи за обогатяване на утайките, причинени повишен интерес към използването на обезводняване центрофуги. По-специално за филтриране центрофугите за да машини потенциално способни не само да дехидратация но също частичен размер класификация утайка на частиците, което от своя страна, при определени ресурси базови параметри осигурява възможността за получаване на утайка, която съответства на изискванията за качество на концентрата. Когато този тънки частици с високо-отиват в центрата.

По този начин, съдържанието на пепел в обезводнява утайка е по-ниско от съдържанието на пепел на фаза мощност центрофугата твърдо вещество.

Тази технология дехидратация и едновременни deashing пулпопроводи вертикални филтриращи центрофуги с винт разряд утайка се използва от средата на 90-те години до настоящия момент CEP "Pavlogradskaya" (Украйна). Когато обезводняване центрата утайки шламови частици отиват високо съдържание на пепел.

Несъмнено верига обогатяване тиня размер на частиците от 0.2 (0.3) -1mm методи гравитационни са ефективни и икономични. Те ви позволяват да се намали натоварването на продуктите на флотация и обезводняване разделяне флотация, за да се намалят разходите за реактиви, флокуланти и други оперативни разходи. Въпреки това, гранулирана утайка част избор в обогатяването на методи гравитационни значително усложнява флотация утайка, особено в присъствието на суспензия на фини въглища и минерални частици (-0.05 мм) и също така увеличава сложността на обезводняване на флотация продукт. по-фини частици от въглища с висока повърхностна площ хранителна флотация, толкова по-голяма консумация на реагенти, е трудно да се обезводни флотационен концентрат. При по-висока консумация на реагент се стабилизира пяна, което води до "пяна" водна суспензия схеми и съответно прекъсване процеси почистване въглища, почистване на циркулиращата вода.

Най-ефективно екстрахира чрез флотация на въглищни частици с размер от 0,05-0,3 мм; горна граница от 0,5 (0,6) мм (в зависимост от вида на флотационни устройства) и под -0.02 (0,03) mm. Частиците на ултрафини оказват съществено влияние върху скоростта флотация, стабилизиране на пяна, разходите за реактиви и други фактори на процеса. Флотация съгласно всяка процес на отделяне, характеризиращ се с дълбочината на обогатяване. В тази връзка, като процес на концентрация флотация, и като метод за регенериране вода суспензия не е ефективен за отделяне на високо-фини и въглищни суспензии, особено в присъствието на значителни количества от глинени частици микрона и размери субмикронна. Отрицателното въздействие на флотация на фини частици, поради няколко причини, е: малка маса от фини частици, фини частици, прилепнали към по-големите частици, които резервират повърхност въздушни мехурчета, много висока специфична повърхност активен ултрафини частици, намалена скорост на флотация.

Ниско тегло на фини частици и намаляване на вероятността за колизия, съответно закрепени към частиците на въздушни мехурчета. Адхезия на фина утайка върху повърхността на частичките на въглищата, което ги прави трудно да се придържат към мехурчетата. Фини частици с голяма специфична повърхност, предимно адсорбират реагенти. Ниска скорост на флотация също е свързано с тяхната повърхност, тъй като изисква по-голямо количество от фини въздушни мехурчета.

Икономическо значение е ефективността на обезводняването на флотационни продукти. Поради факта, че през последните десет години, в проектите на новите подготовка на въглищата растения не топлинна въглища сушене, утайките в обезводняване е необходимо да се получи продукт с възможно най-ниско съдържание на влага, за да бъде в състояние да го прикрепите към общия концентрат фабрика.

За този процес се използват главно във вакуум дискови филтри, и в някои конструкции дискови филтри, работещи под налягане (Hyperbar филтри) и се прилага камера и филтърна лента преси.

Поради ниската селективност от най флотация на фини частици (размер на частиците по-малко от 0.04-0.05 mm) в последните години редица форматирането конструира чрез Сетсу технологии (Северна Березовски RP, RP-Bochatskaya кокс Белово, PF Krasnobrodsky - всичко Kemerovo област. RP Св Varvarinskaya Украйна) осигурява класификация на сурова суспензия преди флотация в хидроциклони малък диаметър, за да се отделят фини частици [3]. Този подход може да подобри производителността флотация, обаче, създава проблем на обработка утайка вода, съдържащ фини частици от въглища и увеличава разходите. Има опит отделен флотация пясък и утайки след класификация. Така че, в Северна RP и RP Св.Варвара прилага колона флотация верига отделна голяма и тънка утайки. RP монтиран върху кула апарат за тънък (0.04 mm) и големи частици (0.04-0.15 мм), което позволява да се избере оптимална стойност, съответстваща на флотационни реагенти и режими на потока за различни по размер частици.

Въпреки това, резултатите не са окуражаващи: ефективност отделяне на фините частици клас 0h0,04 mm ниски. В този случай, трябва да се отбележи, че проблемът с подобряване на колонния апарат, и по-специално за аераторите са посветили значителна част от изследванията. Тази кула единици са по-ефективни от механични флотационни машини и pneumomechanical за избор на тънък утайки. Независимо от това, всички на проблема за обогатяване на въглища суспензия, най-малкото, с размер на частиците от 0.05 mm, все още трябва да се обърне внимание.

В този дух, то трябва да се разпределят метод, наречен "турбулентен microflotation" или "TMP-технология".

метод microflotation беше предложена и теоретично обосновани по отношение на ултрафини руда минерали. Повече от 10 години този метод в комбинация с флокулация се използва за почистване на индустриални отпадъчни води от фини примеси. Наскоро в лабораториите на фирмата "Angloplatinum" (RSA), "Rio Tinto" (Австралия) и "Cominco" (Канада) е експериментално потвърдено, че "турбулентен microflotation" може да се постигне не само висока възстановяване (90%) от полезен компонент на глоба руда минерали (-15 микрона), но също и висококачествен концентрат. Резултати от пилотни тестове турбулентен microflotation на превръзка фини суспензии въглища (размер на частиците -0.2 и -0.045 мм) върху RP Св Varvarinskaya (Украйна) показват относителната ефективност на метода.

Трябва да се отбележи, че тъй като микромехурчета имат ефективност ултрафини частици улавяне на няколко порядъка по-висока, отколкото при конвенционалните балон флотационни машини, скорост на въздушния поток за единица обем на разтвора по време на турбулентен microflotation намалява с порядък в сравнение с конвенционалните флотация. Това позволява да се увеличи добива на въглищни частици в продукта пяна.

Известна верига и компания оборудване Iris (САЩ) с микро флотация на въглища в промишлен мащаб в големи колони с диаметър.

Проблемът за генериране на микро мехурчета в необходимите количества като реши експерти Сетсу разработване устройство, монтирано директно върху тръба флотация храната от всякакъв вид.

Част от проблема на образуването на микро мехурчета в флотационни машини реши Pneuflot (Германия) и в мобилния флотационни системи Jameson (Австралия). Но практиката на функциониране на тези системи показва, че консумацията на флотация реактиви повече от 2-3 пъти в рамките на конвенционалните флотационни реагенти разходи флотация. Това води до "разпенването" на всички води и утайки управление, и е принуден да намали значително натоварването на централата, което не е приемливо от икономическа гледна точка.

Известен работа на използването на вакуум флотация, electroflotation, флотация с носител, където по-големи частици се използват като носител. Въпреки това, за флотация на фини въглища шлам, не са били използвани тези методи.

Един начин да се предотврати отрицателното въздействие на високо-тънък утайка при флотация на въглища е използването на специални реагенти peptizing агенти, повърхностно хидратация повишаване на фини частици в желаната посока чрез промяна на заряда, така се предотвратява натрупването на утайка върху частици от въглища и въздушни мехурчета и капчиците на емулсията на неполярни реагенти. Флотация в разредени суспензии, фракционна фураж реагент леко намалява концентрат замърсяване фино смлени минерални частици.

На PF "Raspadskaja" (Southern Kuzbass, Mezhdurechensk) проблем икономичен обогатяване на въглища суспензии на "нула" за използването на нов метод за почистване на въглища селективно нанасяне на въглеродни частици е решен чрез метода на селективен флокулация [4].

Разходите обогатяване на въглища суспензия на въглища метод селективен отлагане и дехидратация продукти 2-3 пъти по-ниски, отколкото за въглища флотация.

В момента ние сме проучване на възможността за използване на този метод за обогатяване на въглища суспензия в проектите на новите подготовка на въглищата растения.

Новак Вадим Игоревич - доктор Директор на отдела за "Коралайн инженеринг" Въглища (Сетсу)

Козлов Вадим Анатолиевич - доктор Доцент, главен технолог, [email protected]