Промпродукт как регулятор процесса десульфурации угля Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ределения потенциальной обога-тимости зернистых шламов, а также обогащению по схеме сепаратора 6ЭРМ-35/315 (базовый вариант).

Данные магнитного анализа позволили сделать выводы: зернистые шламы целесообразно подвергать высокоградиентному магнитному обогащению без их предварительной классификации. При этом следует использовать пластины с шагом рифлений большим, чем 3,5мм, которые обычно применяются в сепараторах типа 6ЭРМ-35/315. Индукция магнитного поля не должна превышать 1,0-!.2 Тл, если принять в качестве основного критерия содержание марганца в магнитном продукте не ниже кондиций на концентраты второго сорта.

Из текущих шламов окисно-карбонатных руд можно выделить более 30% магнитного продукта, содержащего 32-33% марганца при его извлечении 78,5-85,7%.

Из окисных отходов Максимовских прудов - 12-15% магнитного продукта с массовой долей марганца 36,2-38,8% при извлечении 48%, при этом содержание фосфора Р=0,134%, SiO2=17%, отношение Р/Мп=0,0036.

Обогащение зернистых шла-мов по схеме сепаратора 6ЭРМ-35/315: три приема сепарации на зубчатых пластинах с увеличенным шагом рифлений при пониженной индукции магнитного поля на первом приеме и две последовательные перечистки немагнитного продукта при В=1,2 Тл, по-

зволяет получать из бросовых шламов Максимовских прудов 15% чисто окисных концентратов второго сорта при извлечении марганца 58% от операции.

Из шламов смешанных руд (текущие шламы ГОФ-2) методом высокоградиентной сепарации выделяется окисно-карбонатный концентрат с содержанием марганца 33,2 при извлечении более 60%.

Создание сепаратора для обогащения шламов марганцевых руд и аналогичного сырья позволит снизить потери марганца на стадии обогащения и, тем самым, сохранить площади сельскохозяйственных земель, улучшить экологическую обстановку в регионе.

© В.И. Кармазин, В.В. Дементьев, К.А. Левченко, Р.С. Улубабов

А.С. Кирнарский, В.В. Гаевой,

Национальная горная академия Украины

ПРОМПРОДУКТ КАК РЕГУЛЯТОР ПРОЦЕССА ДЕСУЛЬФУРАЦИИ УГЛЯ

Как известно [1,2], на процесс разделения в обогатительных аппаратах типа винтовых сепараторов, при вполне определенных конструктивных параметрах, оказывают влияние такие факторы как крупность, плотность и форма разделяемых частиц, содержание твердого в пульпе, способ подготовки исходного питания и содержание в нем тяжелых фракций, расход смывной воды и производительность. Анализ данных отечественной и зарубежной литературы показывает, что влияние указанных параметров на процесс мокрой винтовой сепарации установлено преимущественно в ходе постановки экспериментов на рудном сырье и только за редким исключением на угольных шламах.

В предлагаемой работе было проведено исследование влияния

содержания в исходном питании промпродуктовых фракций

плотностью 1500-1800 кг/м3 на десульфурацию угольного шлама при его мокрой винтовой сепарации.

Для этого готовили смеси на основе зернистого угольного шлама питания гидроциклонов ГЦ-1000 ЦОФ "Комсомольская" крупностью минус 3 мм, предварительно обесшламленные по классу 63 мкм. Концентрацию промпродуктовой фракции варьировали в пределах от 0 до 10%. Приготовленные смеси подвергали мокрой винтовой сепарации на стендовой установке с применением винтового сепаратора диаметром 500 мм при плотности питания 250 кг/м3. Продукты разделения - концентрат и отходы, анализировали по гранулометрии, плот-нометрии и содержанию серы.

Выход продуктов разделения и их фракционный состав в зависи-

мости от содержания промежуточной фракции представлены в табл. 1 и 2. Как видно из приведенных данных наиболее технологически приемлемым оказалось питание, в котором содержание промпродук-товой фракции составляло около 5%, что соответствовало естественной плотнометрии зернистых угольных шламов ЦОФ "Комсомольская". В этом случае был получен концентрат сернистостью 2,43% при содержании серы в исходном 3,42%. Доля удаленной общей серы составила 69,62%, а значения плотности разделения (5р) и средневероятного отклонения (Ерт) 1750 кг/м3 и 102 кг/м3.

Отклонение плотнометрии

угольных шламов от естественной привело к ухудшению показателей сепарации. При содержании пром-продуктовой фракции близком к нулю значение сернистости в концентрате составило 2,96% при содержа-

нии в исходном 3,13%. Доля удаленной общей серы снизилась до 30,97%, т.е. примерно в 2 раза. Одновременно возрос выход концентрата с 42,78% (опыт с 5%-ным или естественным содержанием

промпродуктовой фракции) до 73,44%. Плотность разделения увеличилась до 1825 кг/м3, а средневероятное отклонение до 210 кг/м3, т.е. почти вдвое.

Искусственное увеличение (до

10%) в исходном питании мокрой винтовой сепарации промпродук-товой фракции не привело к улучшению качественно-количественных показателей процесса разделения (содержание серы в

Таблица 1

Характеристика продуктов разделения в зависимости от содержания

Содержание фракции Выход, % Содержание серы, % Коэффициент оста Доля удаленной

плотностью 1,5 - 1,8 т/м3 концен трат отходы в исходном концен трат отходы точной серы общей серы, %

0 73,44 26,56 3,13 2,96 3,72 0,94 30,97

5 42,78 57,22 3,42 2,43 4,17 0,71 69,62

10 55,58 44,42 3,52 2,95 4,31 0,83 53,87

Таблица 2

Фракционный состав продуктов разделения

концентрате 2,95% при исходном 3,52%; доля удаленной общей серы 53,87%). Плотность разделения в этом случае равнялась 1780 кг/м3, а средневероятное отклонение 150 кг/м3.

Полученные позволяют утвер-

Содержание фракции-1,5-1,8 т/м3, % Плотность фракции, т/м3 Концентрат Отходы

выход, % сера, % выход, % сера, %

-1,5 81,58 2,61 3,34 2,48

0 1,5-1,8 1,40 - 0,85 -

+1,8 17,02 5,01 95,81 3,84

Исходный 100 2,96 100 3,72

-1,5 91,38 2,18 3,08 3,47

5 1,5-1,8 5,17 5,24 4,10 4,87

+1,8 3,44 6,31 92,82 4,15

Исходный 100 2,43 100 4,16

-1,5 84,68 2,52 5,79 3,17

10 1,5-1,8 8,09 5,19 5,63 4,82

+1,8 7,22 5,34 88,57 4,38

Исходный 100 2,95 100 4,31

Гранулометрический состав концентратов МВС, полученных при различном содержании в исходном питании фракций плотностью 1500-1800 кг/м3.

Класс крупности, мм Содержание фракции 1500-1800 кг/м3

0 5 10

Выход, Сумм. Выход, Сумм. Выход, Сумм.

% выход, % % выход, % % выход, %

+1 23,28 23,28 27,49 27,49 31,37 31,37

-1+0,63 38,54 61,82 37,49 64,88 41,62 72,99

-0,63+0,4 16,35 78,17 16,51 81,39 13,16 86,15

-0,4+0,2 17,06 95,23 16,91 98,30 10,68 96,83

-0,2+0,1 3,49 98,72 1,11 99,41 1,97 98,8

-0,1 1,28 100,00 0,59 100,00 1,20 100,00

Итого 100,00 - - - 100,00 -

результаты

ждать о положительном влиянии некоторого оптимального содержания промпродуктовой фракции на процесс десульфурации угольных шламов в условиях винтовых потоков. При перемещении пульпы по желобу винтового сепаратора промпродукто-вая фракция выступает в роли "решетки", препятствующей взаимозасорению концентратной и породной составляющей продуктов разделения. Отделение из угля промпродуктовой фракции приводит к смещению породных зерен, содержащих пиритную серу в область выделения концентрата, о чем красноречиво Таблица 3 свидетельствуют данные фракционного анализа,

представленные в табл. 2. Как видно, при снижении содержания фракции

1500-1800 кг/м3 от 5 до 0% происходит снижение в концентрате выхода легких фракций плотностью менее 1500 кг/м3 от 91,38% до 81,58% и увеличение их сернистости от 2,18% до 2,61%. Кроме того, увеличивается выход в концентрате породных фракций плотностью более 1800 кг/м3 (имеющих максимальное содержание серы) от 3,44% до 17,02%.

8 і 1999

61

Интересно также проанализировать изменение гранулометрического состава при варьировании содержания промежуточных

фракций. Кумулятивные характеристики крупности, представленные в табл. 3 и на рис. 1, свидетельствуют о "закрупнении" концентрата с ростом содержания промежуточной фракции.

Учитывая тот факт, что по мере увеличения крупности как правило снижается серни-стость, можно прийти к заключению о благоприятном, в технологическом аспекте, воздействии на процесс мокрой

винтовой сепарации промежуточной фракции. Однако, если увеличивать ее содержание свыше некоторого оптимума, зависящего от естественной плотнометрии угля, возможно значительное ухудшение качественно- количественных характеристик продуктов разделения.

Таким образом, используемая в большинстве современных технологических схем обогащения угольных шламов, с применением мокрой винтовой сепарации, циркуляция промпродукта, приводит к

повышению ее содержания в исходном питании, которое может подаваться в перечистные винтовые сепараторы, в результате чего могут значительно улучшаться показатели разделения. При этом необходим контроль плотномет-рии питания по промежуточной фракции с целью поддержания ее оптимальной концентрации. В этом по-нашему мнению состоит двойственный характер поведения промпродукта в винтовом наклоннотекущем потоке, что необходимо учитывать при разработке конкретных технологических схем десульфурации угля с применением мокрой винтовой сепарации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аникин М.Ф., Иванов В.Д., Певзнер М.Л. Винтовые сепараторы для обогащения руд. - М.: Недра, 1970. - 184с.

2. Берт Р.О. Технология гравитационного обогащения: Пер. с англ. -М.: Недра, 1990. - 574с.

© А.С. Кирнарский, В.В. Гаевой