Автореферат

Збагачення корисних копалин - це сукупність процесів первинної переробки мінеральної сировини з метою підвищення концентрації корисних компонентів шляхом їх відокремлення від порожньої породи і шкідливих домішок.
Процес збагачення займає проміжне місце між видобутком і переробкою корисних компонентів. Він обумовлений технологією подальшої переробки корисних копалин.

У результаті збагачення корисна копалина розділяється на кілька продуктів:

• концентрат – продукт, в якому зосереджена основна кількість цінного компонента;
• проміжний продукт (промпродукт) – характеризуються більш низьким у порівнянні з концентратами і більш високим у порівнянні з відходами вмістом корисних компонентів;
• відходи - продукт, якому зосереджена мінімальна кількість корисних компонентів.[1]

Вугілля було першим з використовуваних людиною видів викопного палива. Віно дозволило зробити промислову революцію, яка в свою чергу сприяла розвитку вугільної промисловості, забезпечивши її сучаснішою технологією.[2]

Метою збагачення вугілля є відділення корисних компонентів від порожньої породи, доведення якості концентрату до параметрів, що вимагаються споживачами.

Якість продуктів збагачення вугілля оцінюється наступними показниками:

• зольність (Аd, %), характеризує кількість залишку після спалювання одиниці маси продукту;
• вологість (Wr,%), характеризує вміст вологи в одиниці маси продукту;
• вміст сірки (Sd,%), характеризує вміст сірки в вугіллю або продуктах збагачення;
• вихід летких речовинв (Vd,%) - залежить від виду органічного матеріалу і стадії метаморфізму.[3]

На збагачувальних фабриках для відділення сірки й збагачення вугілля крупністю 20 - 0 мм, яке потім направляється на спалювання в електростанціях, використовують відсадочні машини й ґвинтові сепаратори.

Оцінка ефективності процесів, що протікають у вище перерахованому устаткуванні, є метою даної роботи.

Для реалізації поставленої мети я ознайомилась з технологією збагачення вугілля у відділі переробки вугільних шламів збагачувальної фабрики «Пяст».

Були опробувні вихідна сировина і продукти розділення для відсадочної машини і для ґвинтових сепараторів.
Був проведений фракційний аналіз для зразків проб вихідної сировини, концентрату і відходів. Окремі фракції, в свою чергу, були віддані до хімічного аналізу для визначення вмісту в них золи і сірки.
На підставі результатів фракційних і хімічних аналізів були побудовані криві збагачуваності і криві розділення як для відсадочних машин, так і для гвинтових сепараторів. Дані з кривих стали підставою для визначення показників точності і ефектівності процесу розділення, за допомогою яких були визначені показники відділення сірки і збагачення концентратів.

Відсадкою називається процес розділення суміші мінеральних частинок по густині в турбулентному водяному потоці, що коливається у вертикальному напрямку з заданими амплітудою і частотою.

Процес відсадження здійснюється у відсаджувальних машинах, де вихідний матеріал у результаті багаторазової періодичної дії висхідних і низхідних струменів середовища розділяється на продукти різної густини. У нижньому шарі концентруються частинки більшої густини, у верхньому – меншої (рисунок 1). Режим пульсацій води вибирається в залежності від складу матеріалу і його крупності.

Рисунок 1 - Цикл пульсації діафрагмової відсіджувальної машини
(анімація: об'єм – 46,0 КБ; розмір – 397x465; кількість кадрів – 9; затримка між кадрами – 60 мс; затримка між останнім та першим кадрами – 60 мс; кількість циклів повторів – 10)

Відсаджувальні машини діляться на :

– механічні;

– пневматичні.

В машинах першого виду пульсація води створюється рухом поршня, діафрагми, решета, другого — стислим повітрям.

Ефективність відсадки тим вища, ніж більша крупність збагачуваного матеріалу і чим більша відмінності в густинах розділюваних мінералів [4].

Продуктивність механічних отсадочних машин становить 45 — 60 т/г. Вони рекомендуються для підприємств малої потужності. Найбільш поширені надійні пневматичні машини з продуктивністю до 500 т/г. Як правило, на відсадження подається класифікований матеріал фракцій 5—20 мм, 5—40 мм, 20—70 мм, 13—125 мм. Деякі машини можуть самі класифікувати на фракції матеріал, що надходить.

Відсадження — менш точний, але простіший спосіб розділення матеріалів за густиною, ніж збагачення у важких середовищах. Економічно цей спосіб вигідніший, ніж збагачення матеріалів у важких середовищах, оскільки в одній відсадочній машині можуть поєднуватися декілька трудомістких операцій:

– розділення зерен за густиною,

– класифікація матеріалів за розміром,

– інтенсивне промивання.