Работаем с 8:30 до 17:30

многоканальный

+7 495-142-48-43

отдел продаж

+7 977-148-38-01

Флотация угля

Флотация угольного шлама – это процесс, направленный на обогащение угля. В основе данного процесса лежит избирательное прилипание взвешенных в воде угольных частиц к поверхности находящихся рядом воздушных пузырьков. В отличие от угольных частиц, минеральные частицы к расположенным поблизости пузырькам не прилипают, так как у них совершенно иные поверхностные свойства.

Обогащение угольного шлама сегодня осуществляется посредством пенной флотации Механизм этого процесса состоит в следующих действиях. Пульпа (смесь угольного шлама с водой) хорошенько перемешивается, после чего оказывается во флотационной машине, в которой и осуществляется сам процесс флотации. В машине в пульпу попадает воздух, состоящий из крошечных пузырьков, диаметр которых не превышает двух миллиметров. Кроме этого, в пульпе оказывается флотационный реагент, присутствие которого не позволяет воздушным пузырькам разрушаться, попадая в пульпу. Угольные частицы, пройдя предварительную обработку реагентом, прилипают к воздушным пузырькам и в таком состоянии оказываются на поверхности пульпы.

На поверхности образуется достаточно устойчивая пена толщиной в 10-15 сантиметров, насыщенная угольными частицами. Эта минерализованная пена на треть либо четверть состоит из воды, на 50-65 процентов – из воздуха и на 5-20 процентов – из угля. Для ее снятия используется специальный прибор – пеносниматель. Смоченные водой частицы породы не приклеиваются к воздушным пузырькам и спокойно опускаются на дно аппарата, безостановочно удаляясь из него.

Эффективность смачивания водой матовых и блестящих углей не одинакова. У матовых этот процесс проходит более эффективно. При обогащении на современных коксохимических предприятиях угольные шламы (шихты, которые состоят из углей разнообразных марок) флотируются более эффективно в том случае, если они характеризуются высоким содержанием блестящих углей. Угли, которые долго хранились в складском помещении и в результате взаимодействия с содержащимся в воздухе кислородом изменили свои поверхностные свойства, флотируются менее интенсивно, нежели только что поступившие угли.

Чтобы искусственно изменить способность частиц к смачиванию, в пульпу вводят определенные флотационные реагенты – жидкости, образующие не смачиваемые либо смачиваемые молекулярные пленки на поверхности частиц.

Приборы, используемые для флотации, носят название флотационных машин. В зависимости от способа перемешивания пульпы и создания воздушных пузырьков, их делят на следующие разновидности:

  • пневматические;
  • механические;
  • эжекторные;
  • эрлифтные.

Сегодня на отечественных углеобогатительных предприятиях используется порядка трехсот флотационных установок, которые имеют разные конструкционные особенности. Чаще всего можно встретить механические флотационные устройства Ф.М-2,5 (порядка ста штук), а также Гипрококс—ХГИ-57 и Гипрококс-52 (более восьмидесяти установок).

Технические характеристики модели Гипрококс—ХГИ-57:

  • глубина ванны – 1 метр;
  • импеллер вращается со скоростью 750 оборотов в минуту;
  • исполнение аппарата прямоточное;
  • ширина камеры – 3,6 метра;
  • длина – 13,2 метра;
  • объем камеры – 5 кубических метров;
  • использован импеллер закрытого типа, разделяющий поток пульпы и воздуха.

Модель ФМУ-80Г включает три последовательно соединенные ванны, каждая их которых имеет емкость в восемь кубических метров. В зоне аэрации каждая ванна разделена на две камеры при помощи перегородки. В камерах имеются общие карманы, предназначающиеся для приема поступающей пульпы и выдачи флотированной. В каждую камеру в горизонтальном положении встроен трубчатый аэратор, а также пара двухлопасных пеноснимателей.

Конструкция аэратора представляет сбой трубу с прикрепленными к ней импеллерами (ребристыми насадками). В импеллере и трубе имеются ряды отверстий, диаметры которых составляют восемь миллиметров. В импеллере диаметром семнадцать сантиметров имеются 8 рядов ребер. Осевые колеса, установленные на аэраторах, нагнетают в зону аэрации пульпу.

Технические характеристики модели ФМУ-80Г:

  • производительность – 40 т в час;
  • объем каждой камеры – восемь кубических метров;
  • ширина 324 см, длина 1310 см, высота 198,5 см;
  • удельный расход электричества - 2,8 кВт-ч на т.

Пневматические модели в нашей стране не используются, несмотря на их простое конструкционное решение. Аэрация пульпы в пневматических устройствах происходит в результате поступления сжатого воздуха. Однако такие устройства характеризуются слишком низкой производительностью и выдачей низкокачественного концентрата.

Последние разработки на рынке флотационных машин – это эжекторные и эрлифтные устройства. Эрлифтный метод флотации предусматривает аэрацию пульпы, минерализацию внутри подъемной трубы эрлифта воздушных пузырьков, выделение в виде пены минерализованных пузырьков в область центробежных сил. Главный недостаток данного метода – это использование для перемещения пульпы между пенооделителями воздуха.

Данного недостатка нет у эжекторной флотационной машины. К сожалению, в таких устройствах сложно обеспечивать стабильность протекающего процесса и регулировать режим работы.

Технология флотации

Флотация – это самый затратный в финансовом отношении способ обогащения угля. Необходимо стараться максимально повысить удельную производительность предназначенных для этого процесса приспособлений, которые используются на сегодня на отечественных углеобогатительных фабриках. Не менее важно заниматься и дальше исследованиями, направленными на поиск эффективных реагентов, способных уменьшить сернистость флотоконцентратов. В процессе флотации нередко повышается сернистость флотоконцентратов в сравнении с поступающим на флотацию сырьем. Происходит это из-за перехода в процессе флотации пирито-угольных сростков во флотоконцентрат.

Использование данной технологии дало возможность наладить функционирование водного-шламового хозяйства работающих сегодня углеобогатительных предприятий на замкнутом цикле. Цикл называется замкнутым, если в нем в качестве оборотных для технологического процесса используют все воды, обработанные в сгустительно-осветлительных приборах.

При работе на таком цикле из системы следует удалять такое количество шлама, какое образуется в ходе обогащения угля. Замкнутый цикл сегодня лежит в основе работы большинства фабрик.

Если флотационное оборудование характеризуется достаточно высокой производительностью, флотируется весь поступающий шлам, в отстойник попадают лишь высокозольные хвосты флотации. Этот цикл замкнут по воде и шламу.

При переходе на замкнутый цикл существенно возрастает объем флотоконцентрата, который является, как известно, самым влагоемким продуктом. В связи с этим, у фабрики должна иметься высокопроизводительная обезвоживающая техника и присутствовать термосушильное отделение.

Чтобы получить транспортабельные хвосты флотации, необходимо использовать фильтрпрессы, центрифуги для сгущения и прочую подобную аппаратуру.

Для обезвоживания флотационного концентрата используют метод фильтрования. Чаще всего для его осуществления используют шестидисковые вакуум-фильтры. На дисках таких фильтров натянута ткань или сетка. Вал с дисками вращается, в результате чего секторы, которые располагаются под вакуумом, попадают в зону отдувки, после чего вновь оказываются в зоне вакуума и так далее. Над ванной вал с дисками располагается таким образом, чтобы нижняя честь дисков была погруженной в ванну, тогда как верхняя часть располагалась вне нее. Пульпа постоянно поступает в ванну. Избыток ее выводится из ванны через перелив и трубопровод. Каждый сектор имеет вид коробки, функцию стенок которой выполняет штампованное сито, в котором имеются шестимиллиметровые отверстия. На сито натягивается фильтровальный материал, сделанный из медной сетки.

Сущность фильтрования состоит в задерживании тканью твердых частиц пульпы, в то время, как вода свободно проходит сквозь эту ткань под воздействием разницы давлений с двух ее сторон, после чего попадает в трубопровод. На материале секторов создается корка флотоконцентрата, выходящая вместе с сектором из пульпы. В этот момент секторы расположены под вакуумом. Последующее вращение дисков создает давление на каждый из секторов, на которых находится обезвоженная корка. Попадая внутрь сектора, сжатый воздух проходит через него и затем, проникая сквозь поры материала, отдувает корку. Корка отделяется и затем оказывается в бункере. После этого секторы вновь погружаются в пульпу, а затем цикл повторяется. Вращение вала с дисками происходит через редуктор от электродвигателя. Автоматический повтор цикла осуществляется при помощи распределительной головки, внутри которой есть золотниковые кольца, распределяющие давление и вакуум по каналам вала. Воздух в сжатом виде попадает по трубам из ресивера в распределительную головку. Вакуум создает специальный вакуум-насос, давление – воздуходувка. Используются насосы, а также воздуходувки РМК-4.

Please publish modules in offcanvas position.