ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обогащение угля гравитационными методами из "Химия и технология синтетического жидкого топлива и газа" Существует ряд способов обогащения, основанных на различии плотностей угля (р= 13004-1400 кг/м ) и породы (р = 2200ч-- 2500 кг/м ). [c.46] При движении тела (частицы) в любой среде оно испытывает сопротивление, обусловленное силами инерции и трения (вязкости). При небольших скоростях обтекания (ламинарный режим) основное сопротивление представляют силы трения. С увеличением скорости развивается турбулентность, обтекание происходит с образованием вихрей и начинают преобладать силы инерционного сопротивления. [c.46] Приведенные формулы описывают падение одиночных частиц. [c.47] При массовом (стесненном) осаждении каждая частица испытывает влияние других, поэтому реальные скорости их уменьшаются. Различия между свободным и стесненным осаждением частиц угля (рт=1350 кг/м ) хорошо иллюстрирует рис. 2.3. [c.47] Основным промышленным способом обогащения углей, основанным на рассмотренном принципе, является отсадка. В этом методе используются пульсирующие потоки воды знакопеременной скорости. Принцип обогащения угля методом отсадки показан на рис. 2.4. Исходный уголь загружают на решето 1 рабочего отделения. В соседней воздушной камере 2 под действием сжатого воздуха или поршня периодически создаются вертикальные колебания (пульсации) воды. Смесь угля и породы, лежащая на решете, под действием пульсирующего потока приводится попеременно в разрыхленное и уплотненное состояние. При этом зерна перераспределяются таким образом, что в нижнем слое постели сосредоточиваются частицы максимальной плотности (порода), а в верхнем — минимальной (уголь). Под действием струи воды постель перемещается в горизонтальном направлении перпендикулярно плоскости рисунка. При этом нижние слои удаляют через отверстия решета или разгрузочные щели, а затем транспортирующим устройством (элеватор) выводят из машины. Обогащенный продукт (концентрат) вместе с водой выносится через сливной порог. [c.49] ПЛОТНОСТИ независимо от крупности. Благодаря этому в отсадочных машинах успешно обогащают угли широкого класса — от 0,5 до 80 мм. [c.50] На рис. 2.5 изображена схема двухступенчатой отсадочной машины, которая работает следующим образом. Исходную пульпу угля с водой по желобу подают на решето первой ступени. Под действием пульсаций и горизонтального потока воды уголь перемещается к среднему порогу 1. Нижний породный слой, достигнув этого порога, через щель 2 удаляется из машины и элеватором 6 выводится для последующего обезвоживания. Промежуточный продукт и уголь потоком воды выносятся через порог 1 во вторую ступень машины, на решете которой располагается промежуточный продукт, а над ним уголь. Нижний слой через щель 4 удаляется пз машины к элеватору 5, а концентрат потоком воды переносится через порог 3 в желоб и направляется на обезвоживание. При обработке мелкого угля в отсадочных машинах применяют искусственную постель . Для этого на решета насыпают зерна полевого шпата, крупность которых превышает размер отверстий решета. При восходящем потоке воды ее струи разрыхляют искусственную постель , при нисходящем частицы породы сквозь каналы между зернами полевого шпата проникают к отверстиям решет и через них попадают в нижнюю часть машины. При этом постель одновременно уплотняется, и когда ее достигают частицы угля, они уже не могут проникнуть к отверстиям решет. При работе с искусственной постелью щели 2 4 закрывают шиберами. [c.50] Условия работы отсадочных машин следующие частота колебаний 30—60 МИН , амплитуда колебаний столба воды 35— ПО мм, высота подъема постели 20—90 мм, скорость водяного потока 10—20 см/с. [c.50] Кроме отсадки на принципе обогащения угля с использованием разницы в скоростях осаждения частиц в воде основана работа реожелобов и концентрационных столов, но они применяются в ограниченных масштабах. В данном случае поток воды перемещает разделяемую смесь по наклонной поверхности, не имеющей отверстий, и для разделения используются не только разность плотностей породы и угля, но и различия в форме их частиц. Уголь при дроблении принимает форму, близкую к кубической, а порода — пластинчатую. При транспортировании потоком воды по наклонной плоскости частицы породы постепенно отстают от угля, что позволяет их разделить. Эффективность такой системы невелика. [c.50] Наряду с рассмотренными методами достаточно широко применяется обогащение углей в тяжелых средах. В основе этого процесса так же, как и в предыдущих случаях, лежит разница в плотностях угля и породы. Однако выше рассматривалось применение сред, плотность которых была меньше плотностей разделяемых компонентов, поэтому они оба тонули, но с разными скоростями. Настоящий метод основан на применении сред, имеющих плотность, промежуточную между плотностями угля и породы. Поэтому если в такую среду погрузить разделяемую смесь, то уголь, как наименее плотное вещество, всплывет, а порода, напротив, опустится на дно аппарата. [c.51] Первый уходит с циркулирующей суспензией, а второй выводят разными транспортирующими устройствами. Затем оба продукта промывают водой на грохотах с целью отмывки осевших частиц магнетита. Ивзлечение последнего из промывных вод (регенерация) осуществляется при помощи электромагнитов. [c.52] Для обогащения угля крупных и средних классов в тяжелых средах применяют сепараторы, для мелких — гидроциклоны. [c.52] Наиболее распространенный сепаратор (колесный) показан на рис. 2.6. Он состоит из ванны 1, образуемой двумя наклоненными под углом 45° взаимно перпендикулярными стенками. 2 и 5. Ванна заполнена суспензией, в которой происходит разделение твердого топлива и породы. Всплывший уголь удаляют потоком горизонтально движущейся суспензии. Ее восходящий поток подают через патрубок 9, а разделяемую смесь загружают в ванну сверху. На правой стенке ванны на оси 4 находится лопастное колесо 5, вращающееся от червячного привода 10. Лопастями 6 осевшая на дно ванны порода выводится из аппарата. [c.52] Схема гидроциклона показана на рис. 2.7. Разделяемая суспензия через патрубок вводится тангенциально внутрь корпуса, имеющего коническую 1 и цилиндрическую 2 части. Под действием развивающейся центробежной силы тяжелые частицы породы отбрасываются к стенкам, по ним опускаются вниз, откуда и выводятся. Более легкие частицы концентрата потоком воды выносятся через центральную трубу 3. [c.53] Вернуться к основной статье