УСТАНОВКА ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ УГОЛЬНОГО ШЛАМА В СПИРАЛЬНЫХ СЕПАРАТОРАХ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2013 года по МПК B03B7/00 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано на обогатительных фабриках угольной промышленности.

На углеобогатительных фабриках (ОФ), чтобы увеличить выход концентрата (товарного продукта) и уменьшить потери угля с отходами обогащения необходимо применять в технологической схеме процессы способные эффективно обогащать уголь до «нуля», т.е. разделять частицы угля и породы крупностью до 0 мм.

На ОФ применяется флотация шламов крупностью 0-0,2(0,5) мм, что является общепринятой схемой при обогащении коксующих углей с глубиной обогащения до «нуля».

При обогащении марок углей, направляемых на энергетические цели, с экономической точки зрения обычно флотация не применяется, так как является относительно дорогостоящим процессом. Так как, стоимость энергетического концентрата значительно меньше, чем концентрата, используемого для коксования, то не выгодно применять дорогостоящие процессы обогащения угля для энергетических целей. В этом случае необходимо применять более экономичные гравитационные процессы обогащения, например, такие как обогащение в тонких водных потоках на спиральных сепараторах. Обогащение угольного шлама в спиральных сепараторах на сегодняшний момент является самым экономичным способом в мире, себестоимость которого в 2,5-3 раза ниже, чем обогащение способом флотации.

Известна установка для обогащения угольных шламов класса 0,04-1 мм в спиральных сепараторах две стадии, содержащая линию подачи пульпы, соединенную с входом первого гидроциклона классифицирующего шлам по крупности 0,15(0,2) мм, выход которого для песков соединен со входом первого спирального сепаратора 1-ой стадии обогащения шлама класса 0,15-1 мм, слив первого гидроциклона поступает в зумпф, из которого пульпа подается во второй гидроциклон меньшего диаметра для классификации шлама по 0,04 мм, выход которого для песков класса 0,04-0,15 мм соединен со вторым спиральным сепаратором 2-ой стадии обогащения шлама класса 0,04-0,15 мм (статья из материалов 15 съезда углеобогатителей, XV International coal preparation congress and exhibition, стр.484, фиг.4, фиг.7, 2006 год, Пекин, Китай).

Задачей предлагаемого изобретения является снижение потерь угля с отходами и снижение капитальных и эксплуатационных затрат при обогащении угольного шлама на обогатительных установках и обогатительных фабриках.

Техническим результатом является извлечение в процессе обогащения угольных частиц крупностью 0,04-1(2) мм в одну стадию гидроклассификации шлама.

Технический результат достигается тем, что установка для обогащения угольного шлама по первому варианту, содержащая линию подачи пульпы, соединенную с входом первого гидроциклона для классификации шлама (по 0,04 мм), выход которого для песков (класса 0,04-1(2) мм) соединен с входом спирального сепаратора первой стадии, согласно изменению, снабжена вторым гидроциклоном для сгущения тонкого концентрата и спиральным сепаратором второй стадии, выход спирального сепаратора первой стадии для концентрата соединен с входом дугового сита, выход которого для подрешетного продукта соединен с зумпфом для тонкого концентрата, выход которого соединен через насос со вторым гидроциклоном, выход которого для песков соединен с входом в спиральный сепаратор второй стадии, выход для тонкого концентрата которого напрямую соединен с входом центрифуги, выход дугового сита для надрешетного продукта соединен с тем же входом центрифуги, выход фильтрующей секции центрифуги для фугата соединен с зумпфом для тонкого концентрата, выход осадительной секции центрифуги для фугата соединен с зумпфом для высокозольных шламов, а выходы обоих гидроциклонов для слива и выход спирального сепаратора второй стадии для отходов соединены с соответствующими линиями подачи слива в сгуститель.

Технический результат достигается также тем, что установка для обогащения угольных шламов по второму варианту, содержащая линию подачи пульпы, соединенную с входом первого гидроциклона для классификации шлама (по 0,04 мм), выход которого для песков (класса 0,04-1(2) мм) соединен с входом спирального сепаратора, согласно изменению, снабжена вторым гидроциклоном для сгущения тонкого концентрата, выход которого для песков соединен с входом центрифуги, выход спирального сепаратора для концентрата соединен с входом дугового сита, выход которого для подрешетного продукта соединен с зумпфом для тонкого концентрата, выход которого соединен со вторым гидроциклоном, выход дугового сита для надрешетного продукта соединен с входом центрифуги, выход фильтрующей секции центрифуги для фугата соединен с зумпфом для тонкого концентрата, выход осадительной секции центрифуги для фугата соединен с зумпфом для высокозольных шламов, а выходы обоих гидроциклонов для слива соединены с соответствующими линиями подачи слива в сгуститель.

Для обоих вариантов установки предпочтительно, чтобы выход спирального сепаратора для отходов был соединен с входом грохота, выход которого для подрешетного продукта соединен с зумпфом для высокозольных шламов, выход которого соединен с линией подачи высокозольных шламов в сгуститель.

Установка по второму варианту обеспечивает извлечение в процессе обогащения угольных частиц крупностью 0,04-1 (2) мм не только в одну стадию гидроклассификации шлама, но и в одну стадию обогащения в спиральном сепараторе.

Изобретение поясняется чертежами, где:

1 - зумпф для сбора угольной пульпы;

2 - насос для подачи пульпы;

3 - первый гидроциклон;

4 - спиральный сепаратор первой стадии;

5 - дуговое сито;

6 - центрифуга;

7 - грохот;

8 - зумпф для высокозольных шламов;

9, 11 - насосы;

10 - зумпф для тонкого концентрата;

12 - второй гидроциклон.

13 - спиральный сепаратор второй стадии.

На фиг.1 показана установка по первому варианту, на фиг.2 - установка по второму варианту.

Установка для обогащения угольного шлама по первому варианту (фиг.1) содержит зумпф 1 для сбора угольной пульпы со шламом крупностью 0×1(2) мм, насос 2 для подачи пульпы на классификацию по зерну 0,04 мм в первый гидроциклон 3, при этом зумпф 1 посредством линии подачи пульпы соединен с входом первого гидроциклона 3 диаметром 150 мм, выход которого для песков класса 0,04-1(2) мм соединен с входом спирального семивиткового сепаратора 4 первой стадии, в котором происходит обогащение песков первого гидроциклона 3 широким классом 0,04×1(2) мм. Выход спирального сепаратора 4 для отходов соединен с входом высокочастотного грохота 7, на который отходы спирального сепаратора 4 поступают для обезвоживания. Выход грохота 7 для подрешетного продукта соединен с зумпфом 8 для высокозольных шламов. Обезвоженные отходы (надрешетный продукт) грохота 7 подаются на конвейер отходов. Выход зумпфа 8 соединен с линией подачи фугата осадительной секции центрифуги 6 в сгуститель (на чертеже не показан). Фугат из зумпфа 8 в сгуститель подают насосом 9. Выход спирального сепаратора 4 для концентрата соединен с входом дугового сита 5, на котором происходит сброс воды и повышение плотности питания осадительно-фильтрующей центрифуги 6 (типа Декантер). Выход дугового сита 5 для подрешетного продукта соединен с зумпфом 10 для тонкого концентрата. Выход зумпфа 10 через насос 11 соединен со вторым гидроциклоном 12 для сгущения тонкого концентрата. Пульпу из зумпфа 10 насосом 11 подают для сгущения во второй гидроциклон 12 диаметром 150 мм. Выход второго гидроциклона 12 для песков соединен с входом семивиткового спирального сепаратора 13 второй стадии. Выход спирального сепаратора 13 второй стадии для концентрата соединен с входом центрифуги 6. Выход дугового сита 5 для надрешетного продукта соединен с входом центрифуги 6. Выход фильтрующей секции центрифуги 6 для фугата соединен с зумпфом 10 для тонкого концентрата. Выход осадительной секции центрифуги 6 для фугата соединен с входом зумпфа 8 для высокозольных шламов. Осадок центрифуги 6 (обезвоженный концентрат) поступает на конвейер концентрата. Выходы первого и второго гидроциклонов 3, 12 для слива со шламом класса 0×0,04 мм и выход спирального сепаратора 13 второй стадии для отходов соединены с соответствующими линиями подачи слива в сгуститель (на чертеже не показан).

Установка по второму варианту отличается от установки по первому варианту тем, что в ней отсутствует спиральный сепаратор 13 второй стадии, а выход второго гидроциклона 12 для песков соединен напрямую с входом центрифуги 6. Такая схема используется, когда сгущенные во втором гидроциклоне 12 пески обладают низкой зольностью.

В остальном схема установки по второму варианту и ее работа ничем не отличается от установки по первому варианту.

Таким образом, предлагаемая установка (оба варианта) для обогащения угольных шламов позволяет извлечь в процессе обогащения угольные частицы крупностью 0,04-1(2) мм в концентрат и уменьшить тем самым потери угля с отходами и значительно, в 1,5 раза, уменьшить капитальные и эксплуатационные затраты на обогащение угольного шлама.

Группа изобретений относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использована на обогатительных фабриках угольной промышленности. Согласно первому варианту группы изобретений установка для обогащения угольного шлама содержит линию подачи пульпы, соединенную с входом первого гидроциклона для классификации шлама, выход которого для песков соединен с входом спирального сепаратора первой стадии. Установка снабжена вторым гидроциклоном для сгущения тонкого концентрата и спиральным сепаратором второй стадии. Выход спирального сепаратора первой стадии для концентрата соединен с входом дугового сита, выход которого для подрешетного продукта соединен с зумпфом для тонкого концентрата. Выход зумпфа для тонкого концентрата соединен со вторым гидроциклоном, выход которого для песков соединен с входом спирального сепаратора второй стадии. Выход сепаратора второй стадии для тонкого концентрата соединен с входом центрифуги. Выход дугового сита для надрешетного продукта соединен с тем же входом центрифуги. Выход фильтрующей секции центрифуги для фугата соединен с зумпфом для тонкого концентрата. Выход осадительной секции центрифуги для фугата соединен с зумпфом для высокозольных шламов. При этом выходы обоих гидроциклонов для слива и выход спирального сепаратора второй стадии для отходов соединены с соответствующими линиями подачи слива в сгуститель. Согласно второму варианту группы изобретений в установке отсутствует спиральный сепаратор второй стадии, а выход второго гидроциклона для пеков соединен напрямую с входом центрифуги. Техническим результатом является извлечение в процессе обогащения угольных частиц крупностью 0,04-1 (2) мм в одну стадию обогащения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для обогащения угольного шлама, содержащая линию подачи пульпы, соединенную с входом первого гидроциклона для классификации шлама, выход которого для песков соединен с входом спирального сепаратора первой стадии, отличающаяся тем, что снабжена вторым гидроциклоном для сгущения тонкого концентрата и спиральным сепаратором второй стадии, выход спирального сепаратора первой стадии для концентрата соединен с входом дугового сита, выход которого для подрешетного продукта соединен с зумпфом для тонкого концентрата, выход которого соединен со вторым гидроциклоном, выход которого для песков соединен с входом спирального сепаратора второй стадии, выход которого для тонкого концентрата соединен с входом центрифуги, выход дугового сита для надрешетного продукта соединен с тем же входом центрифуги, выход фильтрующей секции центрифуги для фугата соединен с зумпфом для тонкого концентрата, выход осадительной секции центрифуги для фугата соединен с зумпфом для высокозольных шламов, а выходы обоих гидроциклонов для слива и выход спирального сепаратора второй стадии для отходов соединены с соответствующими линиями подачи слива в сгуститель.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выход спирального сепаратора первой стадии для отходов соединен с входом грохота, выход которого для подрешетного продукта соединен с зумпфом для высокозольных шламов, выход которого соединен с линией подачи высокозольных шламов в сгуститель.

3. Установка для обогащения угольного шлама, содержащая линию подачи пульпы, соединенную с входом первого гидроциклона для классификации шлама, выход которого для песков соединен с входом спирального сепаратора, отличающаяся тем, что снабжена вторым гидроциклоном для сгущения тонкого концентрата, выход которого для песков соединен с входом центрифуги, выход спирального сепаратора для концентрата соединен с входом дугового сита, выход которого для подрешетного продукта соединен с зумпфом для тонкого концентрата, выход которого соединен со вторым гидроциклоном, выход дугового сита для надрешетного продукта соединен с входом центрифуги, выход фильтрующей секции центрифуги для фугата соединен с зумпфом для тонкого концентрата, выход осадительной секции центрифуги для фугата соединен с зумпфом для высокозольных шламов, а выходы обоих гидроциклонов для слива соединены с соответствующими линиями подачи слива в сгуститель.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что выход спирального сепаратора для отходов соединен с входом грохота, выход которого для подрешетного продукта соединен с зумпфом для высокозольных шламов, выход которого соединен с линией подачи высокозольных шламов в сгуститель.