СПОСОБ СУХОГО ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ Российский патент 2015 года по МПК B07B13/00 

Изобретение относится к рудообрабатывающей промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых по крупности и плотности, в частности к обогащению угля.

Известен способ сухого обогащения угля, включающий равномерное расположение горной массы на ленточном конвейере, транспортная лента которого выполнена с проходящими в продольном направлении ленточного конвейера продольными желобками, узел загрузки частиц, узел для выгрузки мелкой фракции частиц и узел для выгрузки крупной фракции частиц, над которым расположен рентгеновский аппарат. Рентгеновский аппарат выявляет, в какой точке конвейера находится частица породы, а в какой - частицы угля, и передает информацию на исполнительный механизм, состоящий из ряда мелких воздушных сопел. Компьютер управляет этими соплами для «сдувания» частиц угля (RU 2422210 С1, опубл. 27.06.2011). Данный способ сложен в исполнении, имеет высокие эксплуатационные затраты и опасен для здоровья обслуживающего персонала.

Наиболее близким к предложенному является способ, реализуемый установкой пневматической сепарации, по которому предварительно отклассифицировнные по крупности продукты подаются в питатель. Питатель обеспечивает распределение продуктов на ленте конвейера равномерным по ширине и высоте слоем. Продукты, движущиеся по конвейеру, попадают под установленные над лентой сопла. Более легкие частицы материала затягиваются соплами, более тяжелые остаются на ленте конвейера и удаляются из-под сопел. Частицы, затянутые в сопло через коллектор сопла, попадают в осадительную камеру. Продукт, попавший в осадительную камеру, удаляется с помощью устройства. Пыль, содержащаяся в продуктах, улавливается системой пылеулавливания 6 (RU 78703, опубл. 10.12.2008).

Недостатком известного способа является наличие операций, которые исключает предложенный способ, так в известном способе, кроме перемещения материала по сетчатому конвейеру, есть еще всасывание легких фракций воздухом, потом изъятие их из воздушного потока с помощью циклонов, затем очистка воздухом.

Задача заявленного изобретения заключается в снижении энергозатрат на осуществление способа поскольку по сравнению с ближайшим аналогом сокращается число операций (по сути их всего две: перемещение материала и щетки), так не надо создавать воздушный поток, способный поднимать камни, а также значительно сокращены затраты электроэнергии на вращение щетки.

Поставленная задача решается тем, что в способе сухого обогащения угля, включающем подачу угольного сырья (смеси угля и породы (камней)) к средству отделения угля от породы, с помощью которого осуществляют отделение, согласно изобретению в качестве средства отделения угля от породы используют, по меньшей мере, одну ротационную щетку, выполненную в виде установленного своей осью по ходу движения сырья вращающегося барабана с закрепленным на его цилиндрической поверхности ворсом, а отделения угля от породы осуществляют путем вращения ротационной щетки с обеспечением воздействия ворса щетки на сырье и сметания частиц угля, более легких, чем куски породы.

Ворсинки щетки с одной стороны создают взвешенную среду (как вода и воздух в классических схемах обогащения), но в отличие от последних очень легко из этой среды изымаются, что способствует сокращению количества операций способа.

В частном случае реализации способа подачу сырья осуществляют по транспортной ленте ленточного конвейера, при этом используют барабан с ворсом на внешней цилиндрической поверхности, установленный над транспортной лентой.

Для повышения удобства транспортирования сырья используют транспортную ленту, имеющую форму желоба. В этом случае ротационная щетка расположена своей нижней частью в указанном желобе.

В другом частном случае используют пустотелый барабан с ворсом на его внутренней поверхности, ось которого расположена под углом не менее 45° к горизонту и внутри которого вдоль оси расположен лоток для приема частиц угля, при этом подачу сырья осуществляют на внутреннюю поверхность барабана.

Предлагаемый способ имеет низкую энергоемкость и высокую производительность процесса. Заявленный способ прост в осуществлении. Для его реализации требуются низкие капитальные затраты. При этом качество обогащения предложенного метода высоко, особенно, при использовании нескольких ротационных щеток.

Сущность предлагаемого решения поясняется с помощью графических материалов.

На фиг. 1 показан конвейер с установленной над ним ротационной щеткой, используемые в способе, охарактеризованном в зависимом пункте 2 формулы; на фиг. 2 показано поперечное сечение конвейера с установленной над ним ротационной щеткой, используемые в способе, охарактеризованном в зависимом пункте 3 формулы; на фиг. 3 показан вариант исполнения ротационной щетки, используемой в способе, охарактеризованном в зависимом пункте 4 формулы.

Предлагаемый способ сухого обогащения угля предполагает подачу угольного сырья 1 к средству разделения сырья на уголь 6 и породу 7. В качестве такого средства используют ротационную щетку, выполненную в виде вращающегося барабана 2 с закрепленным на его боковой цилиндрической поверхности ворсом 3.

Подачу сырья 1 осуществляют узкой дорожкой по транспортной ленте 4 ленточного конвейера. Предпочтительно транспортная лента 4 имеет форму желоба за счет того, что установлена на гирляндные роликовые опоры 5. Барабан 2 установлен над лентой 4 таким образом, что ворс 3 взаимодействует с сырьем 1 при вращении барабана 2 (см. фиг. 1 и 2).

В частном случае осуществления способа сырье 1 может подаваться самотеком (под углом не менее 45°) во внутреннюю полость барабана 2, на внутренней поверхности которого закреплен ворс 3 (см. фиг. 3). Ось барабана 2 расположена под углом к горизонту не менее 45°.

Во всех случаях жесткость ворса 3 и скорость подачи сырья 1 подбирают таким образом, чтобы обеспечить отделение частиц угля 6 от породы 7.

В частном случае осуществления способа, когда ротационная щетка установлена над ленточным конвейером (см. фиг. 1 и 2), усилия ворса 3 при вращении барабана 2 хватает, чтобы смести с ленты 4 конвейера относительно легкие частицы угля 6, но не сдвинуть относительно тяжелые частицы породы 7. Для точности разделения можно последовательно вдоль линии 4 конвейера расположить несколько ротационных щеток.

В частном случае осуществления способа, когда ротационная щетка выполнена в виде пустотелого барабана 2 с закрепленным на его внутренней поверхности ворсом 3 (см. фиг. 3), загрузка сырья 1 осуществляется самотеком по наклонному загрузочному лотку 8. Сырье попадает в полость вращающегося барабана 2, при этом ворс 3 сначала захватывает 100% сырья, но при увеличении угла подъема наиболее тяжелые частицы породы 7 продавливают ворсинки и высыпаются обратно в барабан 2. Относительно легкие частицы угля 6, захваченные ворсом 3 щетки, попадают в выгрузной лоток 9 для легкой фракции, расположенный в полости барабана 2 вдоль его оси.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых по крупности и плотности, в частности к обогащению угля. Способ сухого обогащения угля включает подачу угольного сырья к средству отделения угля от породы, с помощью которого осуществляют отделение. В качестве средства отделения угля от породы используют, по меньшей мере, одну ротационную щетку, выполненную в виде установленного своей осью по ходу движения сырья вращающегося барабана с закрепленным на его цилиндрической поверхности ворсом. Отделение угля от породы осуществляют путем вращения ротационной щетки с обеспечением воздействия ворса щетки на сырье и сметания частиц угля, более легких, чем куски породы. Подачу сырья осуществляют по транспортной ленте ленточного конвейера, при этом используют барабан с ворсом на внешней цилиндрической поверхности, установленный над транспортной лентой. Используют транспортную ленту, имеющую форму желоба. Используют пустотелый барабан с ворсом на его внутренней поверхности, ось которого расположена под углом не менее 45° к горизонту и внутри которого вдоль оси расположен лоток для приема частиц угля, при этом подачу сырья осуществляют на внутреннюю поверхность барабана. Технический результат - повышение производительности процесса, а также снижение энергозатрат на осуществление предложенного способа. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ сухого обогащения угля, включающий подачу угольного сырья к средству отделения угля от породы, с помощью которого осуществляют отделение, отличающийся тем, что в качестве средства отделения угля от породы используют, по меньшей мере, одну ротационную щетку, выполненную в виде установленного своей осью по ходу движения сырья вращающегося барабана с закрепленным на его цилиндрической поверхности ворсом, а отделение угля от породы осуществляют путем вращения ротационной щетки с обеспечением воздействия ворса щетки на сырье и сметания частиц угля, более легких, чем куски породы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу сырья осуществляют по транспортной ленте ленточного конвейера, при этом используют барабан с ворсом на внешней цилиндрической поверхности, установленный над транспортной лентой.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют транспортную ленту, имеющую форму желоба.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют пустотелый барабан с ворсом на его внутренней поверхности, ось которого расположена под углом не менее 45° к горизонту и внутри которого вдоль оси расположен лоток для приема частиц угля, при этом подачу сырья осуществляют на внутреннюю поверхность барабана.