CC BY
53
КЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА
■
2000" :
МОСКВА, МГГУ, 31 января - 4 февраля 2000 года
н
^ А. В. Костромитин,
А.Н. Муклакова, 2000
УДК 622.765:622.33:551.34
А. В. Костромитин, А.Н. Муклакова
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ФЛОТАЦИИ
■ЛТ/Ч ПЛМ/ ПП ІІІІІ ПРІ II I л ■ я
I Я
Т
ехнологическая схема обогащения углей ОФ «Нерюнгринская» включает в себя флотацию угольного шламов кл. 0-0,5 мм с получением 3-х продуктов обогащения: концентрата, промпродукта и породы. Питанием флотации является слив багер-элеватора крупностью 0-0,5 мм и фильтрат концентрат-ных дисковых вакуум фильтров.
С момента пуска обогатительной фабрики произошли изменения сырьевой базы, отдельных узлов технологической схемы флотации, в углях марки К повысилось содержание кл. 0-0,5мм от 24 % до 29 %. Высокое шламообразо-вание привело к существенному увеличению фронта флотации - в настоящее время объем первичных флотируемых шламов составляет 4200 м3, вместе с фильтратом вакуум-фильтров на флотацию поступает 6000 м3. Высокое содержание твердого в фильтратах дисковых вакуум-фильтрах, являющихся циркуляционной нагрузкой флотационного отделения, нарушает равновесное состояние водно-шламовой схемы. Это в свою
■ Р1ЛТ1 I
очередь отражзется на перераспределение полезных и неполезных компонентов между продуктами обогащения как по выходу так и по зольности, снижается селективность разделения. Так, например, в отходах промышленной флотации теряется до 10 % кон-центратных фракций. Увеличение содержания тонких классов в питании флотации приводит к снижению производительности флотофильтровального отделения, отрицательно сказывается на показателях флотации и водношламовой схемы фабрики: плотность флотоконцентрата составляет 180-220 г/л, содержание твердого в оборотной воде достигает 40 г/л.
Повышенное содержание высокозольных тонких классов в исходном питании флотации требуют повышенного расхода реагентов. Используемые на фабрике реагенты дизельное топливо и кубовые остатки бутиловых спиртов недостаточно селективно действуют на флоти-руемость тонких частиц. Зольность отходов флотации не превышает 55 %.
В отдельные периоды на обогащение поступает уголь марки Ж,
который отличается по технологическим свойствам от углей проектной марки К. При флотации углей марки Ж этими реагентами не удается получить кондиционную зольность флотоконцентрата. После обогащения углей марки Ж на фабрике требуется очистка оборотной воды, так как обогащение углей марки К с содержанием в оборотной воде значительного количества тонкодисперсных частиц марки Ж отрицательно влияет на показатели продуктов обогащения.
В рамках настоящей работы оценивается влияние на показатели флотации изменения сырьевой базы по крупности и флотируемости.
Целью исследований является разработка технологической схемы и реагентного режима, интен-сифицирущих флотацию угольных шламов марки Ж. Исследовалось влияние на флотируемость отсева кл. 0-0,5 мм угля марки Ж (Вос-точно-Чульмаканского месторождения участка «Угольный») содержание тонких классов крупностью менее 0,1 мм в оборотной воде.
В табл. 1 приведены изменения гранулометрической характеристики питания флотации в зависимости от содержания твердого в оборотной воде. Ситовая характеристика твердого оборотной воды характеризуется небольшим выходом кл. 0,2-0,5 мм -2,3 %, выход тонких классов крупностью менее 0,1 мм составляет 65 %.Увеличение твердого в оборотной воде от 0 до 24 г/л приводит к повышению зольности исходного питания от 13,7 % до 18 %. При этом происходит увеличение зольности в каждом классе крупности от 0 до 0,5 мм. Выход тонких классов менее 0,1 мм в питании флотации увеличивается на 7 %.Анализ влияния содержания твердого в оборотной воде на характеристику крупности
Таблица 1
СИТОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПИТАНИЯ ФЛОТАЦИИ С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ТВЕРДОГО В ОБОРОТНОЙ ВОДЕ
Вы- ход^ Извле- чение^ Золь- ность,% Вы- ход^ Извле- чение,% Золь- ность,% Вы- ход^ Извле- чение^ Золь- ность,%
0,2-0,5 39,3 40,3 11,6 37,3 38,9 12,3 35,5 37,6 13,0
0,1-0,2 30,8 30,7 14,1 29,1 29,4 15,0 27,6 28,3 15,8
0-0,1 29,9 29,1 16,0 33,6 31,7 20,9 36,9 34,1 24,3
Итого 100,0 100,0 13,7 100,0 100,0 16,0 100,0 100,0 18,0
угля марки Ж показывает, что результаты флотации - выходы продуктов, зольность концентрата и отходов флотации будут неодинаковы. Содержание твердого в оборотной воде водно-шламо-вой схемы фабрики колеблется от 10 до 40 г/л.
В связи с этим в работе исследовано влияние на флотируе-мость угля марки Ж качество и количество оборотной воды с содержанием твердого 12, 24 г/л. Опыты проводились на лабораторной флотомашине с использованием реагентов, применяемых ОФ «Нерюнгрин-ская». Расход собирателя - дизельное топливо - 1000 г/т, вспенивателя - кубовых остатков бутиловых спиртов - 100 г/т. Во всех флотационных опытах время съема 1-го концентрата 2 мин, 2ой концентрат снимался до окончания процесса флотации. Содержание твердого в исходном флотации 100 г/л. Дозировка реагентов была аналогична фабричному режиму: 70 % реагентов подавалось в голову флотации, 30 % после снятия первого концентрата. Кроме того проведены сравнительные флотационные опыты на чистой воде при тех же условиях, кинетические опыты с дробным съемом пенного продукта с использованием дизельного топлива и 2-х типов пенообразователей: кубовых
остатков бутиловых спиртов и нового реагента Карбофлот. Соотношение Карбофлота и дизельного топлива - 1:4. В табл.
2 приведены результаты кинетические опытов флотации, ко-
торые показывают, что при использовании нового реагента общее время флотации на 30 сек меньше по сравнению с фабричным вспенивателем. При равной зольности концентрата 10,8 % получено на 5,5 % больше выхода концентрата с использованием нового реагента, время флотации 1 мин. В кинетических опытах определить оптимальное время флотации при заданной зольности флотоконцентрата - 9 % не удается так как зольность первого концентрата составляет 9,5 %. Это говорит о том, что уголь марки Ж
Рис. Кривые флотируемости угля марки Ж
активно флотируется, нарушая селективность разделения, когда в первую минуту всплывают в пенный продукт не только малозольные угольные частицы, но и тонкодисперсные карбоминериты.
На рис. приведены кривые флотируемости угля марки Ж, сфлотированные на чистой и оборотной воде с содержанием твердого 12 г/л. Сравнивались реагенты, применяемые на фабрике и Кар-бофлот с дизельным топливом в соотношении 1:4.
Лучшие показатели по флото-концентрату получены при флотации на чистой воде с реагентами дизельное топливо и кубовые остатки бутиловых спиртов: выход концентрата составил 85,9 % с зольностью 9,2 %. Флотация на оборотной воде существенно снижает выход концентрата, при этом во всех опытах получены низкозольные отходы флотации - от 31,2 до 46,2 %.
Исследования влияния содержания твердого в оборотной воде на флотируемость углей марки Ж
Таблица 2
РЕЗУЛЬТАТЫ КИНЕТИЧЕСКИХ ОПЫТОВ ФЛОТАЦИИ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ МАРКИ Ж
Наименование продуктов Время флотации- сек Выход, % Зольность % Суммарный выход, % Суммарная зольность, %
Дизельное топливо - 1000 г/т; КОБС -100 г/т
Концентрат 1 30 28,9 9,5 28,9 9,5
Концентрат 2 30 20 12,8 48,9 10,8
Концентрат 3 30 21,8 13,6 70,7 11,7
Концентрат 4 30 10,4 15,1 81,1 12,1
Концентрат 5 60 4,6 17,1 85,7 12,4
Концентрат 6 60 1,8 18,2 87,5 12,5
Отходы сходное питание 240 12,5 100 64,5 100 19,0
Дизельное топливо + Карбофлот-1000 г/т (4:1)
Концентрат 1 30 30,9 9,8 30,9 9,8
Концентрат 2 30 23,5 12,1 54,4 10,8
Концентрат 3 30 14,7 13,5 69,1 11,4
Концентрат 4 30 14,2 18,2 83,3 12,5
Концентрат 5 60 5,9 21,5 89,2 13,1
Отходы сходное питание 180 10,8 100 67,9 100 19,0
показали, что существует допустимое оптимальное соотношение различных классов крупности во флотируемой пульпе, когда из угля возможно получение концентрата кондиционной зольности и отходов флотации зольностью более 60 %. По предварительным исследованиям содержание твердого в оборотной воде не должно превышать 20-25г/л, при этом общее приращение выхода класса менее 0,1мм в исходном питании не должно превышать 5-7 %.
Очевидно, что при флотации углей марки Ж рекомендуется ограничение выхода концентрата в первых камерах - флотация с небольшим расходом реагентов, где
должны извлекаться легкофлоти-руемые угольные частицы, селективность разделения в первых четырех камерах должна быть достаточно высокой. Общее время флотации составляет 3 мин, фронт флотации фабрики достаточен для переработки угольных шламов с меньшей скоростью выхода флотоконцентрата и достижения требуемых показателей флотации.
Проведенные исследования показывают на возможность повышения эффективности флотации углей марки Ж. На практике, в каждом конкретном случае за счет подбора реагентов и стабильного содержания оборотной воды в
системе возможно интенсифицировать процесс флотации углей марки Ж. Для промышленной флотации углей марки Ж необходимо составить режимные карты, отражающие оптимальные расходы и распределение реагентов по фронту флотации. Содержание твердого в оборотной воде не должно превышать 25 г/л, приращение выхода класса крупностью менее 0,1 мм в исходное питание флотации не более 5-7 %. Предложенные направления повышения эффективности флотации положительным образом повлияют на результативность работы ОФ «Нерюнгринская».
Костромитин А.В. - ОФ «Нерюнгринская» ГУП «Якутуголь».
Муклакова А.Н.— Комплексный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых.
