СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЯ Российский патент 1999 года по МПК B03B9/00 E21C45/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной открытой или комбинированной разработке углей с применением гидротранспорта угля, при гидравлической, механогидравлической или механической отбойке угля, а также при переработке добытого угля.

Известен способ подземной переработки угля, которым предусмотрен гидротранспорт угля, классификация угля на крупный, средний и мелкий классы, осветление технологической воды и возврат ее для повторного использования, двухступенчатое обезвоживание среднего класса на пластинчатом питателе и центрифуге, сгущение смеси мелкого класса угля с водой и обезвоживание мелкого класса угля за счет фильтрации воды через специально формируемый слой крупного класса угля при воздействии перепада давления воздуха над и под фильтрующим слоем угля (SU, АС N 1745945, 1992).

Следует отметить, что данный способ отличается высокой капиталлоемкостью и высокими эксплуатационными затратами на обезвоживание мелкого класса угля.

Наиболее близким к предполагаемому способу является известный способ подземной переработки угля (SU, АС N 1719083, 1992), которым предусмотрены гидротранспорт, классификация угля по крупности, обезвоживание и подача на погрузку крупного класса угля, сгущение мелкого класса угля с водой, осветление технологической воды и подача ее для повторного использования. Данный способ отличается высокой капиталлоемкостью и высокими эксплуатационными затратами на переработку мелкого класса угля.

Техническим результатом изобретения является снижение капитальных затрат способа переработки угля и эксплутационных затрат на переработку мелкого класса угля.

Сущность изобретения заключается в том, что способ переработки угля включает гидротранспорт угля, гидроклассификацию угля на крупный и мелкий классы, обезвоживание и подачу на погрузку крупных классов угля, сгущение смеси мелких классов угля с водой до концентрации твердого в смеси не менее 50%, осветление технической воды и подачу ее для повторного использования, подачу сгущенной смеси мелких классов угля с водой на дополнительное измельчение частиц угля и гомогенизацию смеси, полученную гомогенную смесь угля с водой, как энергоноситель, подают в энергетические установки для производства тепла и/или электроэнергии, а при необходимости после дополнительного измельчения мелкого класса угля, смесь угля с водой может быть подана на обогащение угля с последующей гомогенизацией, а также при дополнительном измельчении частиц угля в смеси с водой и гомогенизации, в смесь может быть добавлен пластификатор.

По предлагаемому способу уголь в смеси с водой от места отбойки по трубам или желобам транспортируется до гидроклассификатора, который выполнен, например, в виде скребкового конвейера с решетчатым днищем. При этом смесь угля с водой, попадая на указанный конвейер, подвергается гидроклассификации. Частицы угля с размерами более крупными, чем ячейка решетки в днище конвейера, например, более 13 мм, обезвоживаются и скребками конвейера подаются в отгрузочный бункер. А частицы угля с размерами меньшими, чем ячейка решетки в днище конвейера, например, менее 13 мм, совместно с водой проходят сквозь решетку в днище конвейера и направляются в аппарат для сгущения смеси мелких классов угля с водой и осветления технологической воды, например, в "Осветлитель шламовой воды" по патенту RU N 2075454 С 1 от 20.03.1997. Осветленная вода подается в зумпф осветленной воды, откуда она насосом подается на технологические нужды, а сгущенная смесь мелкого угля с водой, до концентрации твердого в смеси не менее 50%, подается для дополнительного измельчения твердого и гомогенизации смеси, например, в шаровую или стержневую мельницу. Гомогенная смесь насосом по трубам подается в накопительную емкость, откуда гомогенная смесь подается на топливные форсунки обжиговых печей, агломашин или в топку котельной, ТЭЦ или ГРЭС, где получают тепло и/или электроэнергию. При необходимости снизить зольность угля в смеси, например, при подаче смеси в топливные форсунки обжиговых печей, где нет системы золоудаления, смесь угля с водой после шаровой или стержневой мельницы направляют на флотационную машину, где уголь обогащается. Обогащенный и обводненный концентрат угля подвергают гомогенизации и после этого подают в накопительную емкость и далее на топливные форсунки обжиговой печи.

При необходимости длительного хранения гомогенной смеси в накопительных или транспортных емкостях, для предотвращения быстрого расслоения смеси, при дополнительном измельчении угля и гомогенизации смеси в смесь добавляют пластификатор, например, производное сульфокислоты.

Пример 1.

Переработку угля проводили на стендовой установке. Из угольного бункера уголь марки Т с ситовым составом 0-50 мм и зольностью 20% подавали ленточным питателем в смеситель, куда также подавали воду в соотношении твердого к жидкому 1:4. Смесь угля с водой самотеком по желобам подавали на скребковый конвейер СР-70 М, днище рештаков которого имели вставки из шпальтового сита со щелью 13 мм. На этом конвейере частицы угля более 13 мм обезвоживались и скребками транспортировались в бункер крупного угля. А частицы угля менее 13 мм с водой проходили сквозь щели шпальтого сита и попадали в модель "осветлители шламовой воды" по патенту RU 2075454 С1 от 20.03.97 г. В "Осветлителе шламовой воды" вода осветлялась до содержания твердого 4 г/л и по сливному желобу попадала в зумпф осветленной воды, откуда ее насосом снова подавали в смеситель. Смесь мелкого угля с водой, сгущенная в "Осветлителе" до концентрации твердого в смеси 60%, подавали в шаровую мельницу, где уголь измельчали до ситового состава 0-0,1 мм, при выходе из шаровой мельницы смесь угля с водой была гомогенной. Гомогенную смесь шестеренчатым насосом подавали в накопительную емкость. Из накопительной емкости гомогенную смесь угля с водой насосом подавали на две форсунки, встроенные в топку котла Е1-9Т, где смесь сгорала и при этом получали пар, как носитель тепла. Наблюдения показали, что в накопительной емкости смесь не расслаивалась, то есть сохраняла гомогенность 96-120 ч, а после этого срока начиналось расслоение смеси, при этом твердое выпадало в осадок, а вода концентрировалась в верхней части емкости.

Пример 2.

Переработку угля вели по примеру 1, но при измельчении угля и гомогенизации смеси, в шаровую мельницу насосом подавали 50% водный раствор натриевой соли метиленнафталинсульфокислоты в количестве 1% от массы смеси и далее смесь, как в примере 1, направляли и сжигали в топке котла Е1-9Т.

Пример 3.

Переработку угля вели по примеру 1, но после дополнительного измельчения мелкого класса угля в смеси с водой в шаровой мельнице, смесь подавали насосом на обогащение на флотомашину, где зольность угля понижали с 20% до 5%, а затем флотоконцентрат в виде смеси обогащенного угля и воды и воды подают насосом и гомогенизатор, куда также подавали 50% водный раствор метиленнафталинсульфокислоты в количестве 1% от массы смеси угля с водой. После гомогенизации смесь подавали в накопительную емкость, откуда смесь подавали для сжигания на форсунки в топке котла Е1-9Т. Наблюдения показали, что смесь в накопительной емкости не расслаивалась в течение 45 суток.

Анализ затрат на переработку угля по прототипу и предлагаемому способу показал, что по предлагаемому способу капительные затраты и эксплуатационные затраты на переработку мелких классов на 12-16% ниже. Это обусловлено тем, что в прототипе кроме двухстадийного обезвоживания мелких классов угля происходит выделение фильтратов и фугатов, которые требуют затрат на их сбор и транспорт, причем мелкие класса угля, содержащиеся в фильтрате и фугате постепенно накапливаются в системе переработки по прототипу и это дополнительно повышает капитальные затраты и эксплуатационные затраты на переработку мелких классов угля.

Таким образом, обоснована осуществимость и снижение затрат на переработку угля по предложенному способу.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной открытой или комбинированной разработке углей с применением гидротранспорта угля при гидравлической, механогидравлической или механической отбойке угля, а также при переработке добытого угля. Способ переработки угля включает гидротранспорт, классификацию угля по крупности, обезвоживание и подачу на погрузку крупного класса угля, сгущение мелкого класса угля осуществляют до концентрации твердого в смеси не менее 50%, осветление технической воды и подачу ее для повторного использования, сгущенную смесь угля с водой подают на дополнительное измельчение частиц угля и гомогенизацию смеси, полученную гомогенную смесь угля с водой как энергоноситель подают в энергетические установки для производства тепла и/или электроэнергии, а при необходимости после дополнительного измельчения мелкого класса угля смесь угля с водой может быть подана на обогащение угля с последующей гомогенизацией, а также при дополнительном измельчении частиц угля в смеси с водой и гомогенезации в смесь может быть добавлен пластификатор. Изобретение позволяет снизить затраты на переработку угля. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ переработки угля, включающий гидротранспорт, классификацию угля по крупности, обезвоживание и подачу на погрузку крупного класса угля, сгущение мелкого класса, осветление технической воды и подачу ее для повторного использования, отличающийся тем, что сгущение мелкого класса угля осуществляют до концентрации твердого в смеси не менее 50%, сгущенную смесь угля с водой подают на дополнительное измельчение частиц угля и гомогенизацию смеси, полученную гомогенную смесь угля с водой, как энергоноситель, подают в энергетические установки для производства тепла и/или электроэнергии. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после дополнительного измельчения мелких классов угля в смеси с водой смесь подают на обогащение угля и затем гомогенизируют смесь обогащенного угля с водой. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при дополнительном измельчении мелких классов угля в смеси с водой и гомогенизации в смесь добавляют пластификатор.