Гравитационные методы обогащения

1. Общая часть

1.1 Сырьевая база  проектируемого цеха.

    Сырьевой  базой являются рядовые угли шахт №4 и №5 марки «К» (коксовый) с известным долевым участием в шихте. Влажность рядовых углей составляет 6,2 %. Ситовый и фракционный состав предприятий-поставщиков представлены в табл. 1.1 – 1.4.

    1.2 Потребители готовой продукции и требования к ее качеству.

    Потребителем  готовой продукции проектируемого цеха могут являться металлургические заводы и коксохимические комбинаты, перерабатывающие угольный концентрат в коксовых батареях. В связи, с чем к конечным продуктам обогащения предъявляются следующие требования: предельная зольность концентрата не должна превышать 8.8 %, зольность полученного при обогащении промежуточного продукта должна быть не выше 45 %. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Технологическая  часть.

    2.1 Выбор и обоснование принципиальной технологической схемы обогащения.

      На основании опыта работы обогатительных фабрик, перерабатывающих близкое по характеристикам сырье или и технологических норм проектирования обогатительных фабрик для рядового угля рассматриваемого марочного состава наибольший и наименьший размеры частиц, максимально эффективно обогащающиеся гравитационными процессами, составляет 100 – 0,5 мм. Отсутствие частиц крупностью более 100 мм позволит уменьшить количество сростков в крупных классах и упростить систему внутрифабричного транспорта продуктов. При глубине обогащения 0.5 мм целесообразно производить предварительное разделение исходного сырья на два машинных класса (+ 13 мм и 0.5 - 13 мм). Выбор граничного размера крупности определяется, исходя из ситового состава исходного материала с учетом оптимальной загрузки оборудования. Поскольку марочный состав предприятий-поставщиков совпадает, принимаем решение о совместном обогащении исходного сырья. Для обеспечения надежности работы проектируемого цеха (отделения)  ориентировочно принимаем 2 параллельно работающие секции. 

    2.2 Расчет характеристик  теоретических машинных  классов.

    Так как исходные данные представлены ситовым  и фракционным составом двух шахт, необходимо выполнить расчет характеристик  машинных классов. То, что рассев по классам крупности и расслоение по плотностным фракциям выполнен для готовых машинных классов, значительно упрощает расчеты. Для рассматриваемого примера при условии, что перед обогащением углей гравитационной крупности предполагается разделять сырье (шихту)  на два машинных класса (+ 13 мм - крупный и 0.5 - 13 мм - мелкий), производим расчет фракционного состава этих классов и их содержания в исходном материале (шихте). Результаты расчета приводим в таблицах 2.1 и 2.2

    Расчет  следует начинать с заполнения столбцов 2 и 4 таблицы 2.1.

    Определение выхода фракции плотностью менее 1400 кг/м³ машинного класса + 13 мм:

    γ^<1400₊₁₃ =( γ₁^<1400₊₁₃ · γ_{1 +13} ·Z₁ + γ₂^<1400₊₁₃ · γ_{2 +13} ·Z₂)/100, %

      γ^<1400₊₁₃ = (47,9 · 28,8 · 0,6 + 41,7 · 35,9 · 0,4)/100 = 14,265 %                 

    Аналогично определяется содержание остальных фракций, включая их суммарный выход:

    γ₊₁₃ = (100,0 · 28,8 · 0,6 + 100,0 · 35,9 · 0,4)/100 = 31,64%

    Для рассматриваемого примера корректировка  не требуется, так как: 

31,640 = 14,265 + 1,518 + 0,693 + 0,813 + 14,351

    Зольность определяется как средневзвешенная величина смешиваемых фракций. Определение зольности фракции плотностью < 1400 кг/м³ машинного класса + 13 мм производится по формуле:

    А^<1400₊₁₃ =( γ₁^<1400₊₁₃ · γ_{1 +13} · А₁^<1400₊₁₃ ·Z₁ + γ₂^<1400₊₁₃ · γ_{2 +13}· А₂^<1400 ·Z₂)/ γ^<1400₊₁₃ ·100,

    А^<1400₊₁₃ =(47,9 · 28,8 · 5,1 · 0,6 + 41,7 · 35,9 · 5,5 · 0,4)/14,265 · 100 = 5,27 %

      Аналогично определяется зольность остальных фракций, включая общую зольность машинного класса:

   А₊₁₃ = (100,0 · 28,8 · 42,3 · 0,6 + 100,0 · 35,9 · 41,2 · 0,4)/31,640 · 100 = 41,81 %

    Производим  расчет среднего значения зольности  машинного класса по полученным данным:

 А₊₁₃ = (14,265·5,27 + 1,52·16,05 + 0.69·30,09 + 0,813·40,26 + 14,35·81,5)/31,64

    А₊₁₃ = 41,81 %

    Аналогично  производится расчет фракционного состава мелкого машинного класса и заполнение столбцов 5 и 7 таблицы 2.1. Данные в столбцах 2 и 3 табл. 2.1 пропорциональны друг другу (коэффициент пропорциональности  равен К₊₁₃ = 100,0/31,64 = 3,1606), что позволяет определить выхода соответствующих фракций к классу из соотношения: