СПОСОБ ВЫСВОБОЖДЕНИЯ И ОБОГАЩЕНИЯ УГОЛЬНОЙ МЕЛОЧИ, ПОЛУЧЕННОЙ ОТ КОКСОВАНИЯ Российский патент 2019 года по МПК B02C21/00 

I Область техники

Настоящее изобретение относится к способу высвобождения и обогащения, в частности, к способу высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования, который применяют для извлечения дефицитных ресурсов коксующегося угля.

II Уровень техники

Настоящее изобретение основано на методике дробления и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования, которую применяют главным образом для добычи дефицитных ресурсов коксующегося угля.

В связи с непрерывным совершенствованием уровня механизации добычи угля, истощением запасов и ухудшением геологических условий, а также широким применением способов обогащения угля в тяжелой среде на углеобогатительных фабриках в Китае качество поставляемого угольного сырья постоянно ухудшается, и в процессе обогащения резко возросла доля мелкого угольного шлама. Уголь постепенно становится «бедным, мелким и нечистым» и имеет тенденцию к дальнейшему ухудшению, в частности, характеризуется высоким содержанием низкосортного угля, высоким содержанием золы и низкой флотационной активностью. Очевидной проблемой при обогащении подобного угля является то, что содержание золы в мелком угле не соответствует спецификации, а содержание золы в хвостах обогащения является относительно низким. В процессе переработки тонкого угольного шлама возникают серьезные проблемы, связанные с эффективным обогащением, очисткой и использованием угольных ресурсов.

Флотация, селективная флокуляция и масляная агломерация являются широко распространенными способами обогащения мелкого угольного шлама. Однако только способ флотации достаточно разработан и широко применяется в промышленности. Как правило, флотация обеспечивает эффективное обогащение угольного шлама размером менее 0,5 мм. Однако низкосортный уголь обладает уникальными свойствами. Он представляет собой промежуточную совокупность малозольных частиц и высокозольных частиц, вкрапленных друг в друга весьма тесно в процессе образования необогащенного угля, зольность которой близка зольности необогащенного угля. Если низкосортный уголь направляют непосредственно на флотацию, то мелкий уголь будет загрязнен при попадании низкосортного угля в мелкий уголь, или содержание золы в хвостах обогащения будет слишком низким, если низкосортный угол попадет в хвосты в процессе флотации. Следовательно, эффективность извлечения без высвобождения и обогащения низкосортного угля, несомненно, понижается. В процессах, которые осуществляют с целью высвобождения и обогащения низкосортного угля, например, процессе предварительного измельчения и флотации, возникают такие проблемы, как переизмельчение пустой породы, несоответствие спецификации содержания золы в мелком угле, подвергнутом флотации после измельчения и так далее. Поэтому существует необходимость внимательного изучения проблем высвобождения и обогащения низкосортного угля. Крайне необходимо разработать способ эффективного извлечения малозольного мелкого угля из низкосортного угля. Такой способ не только в значительной степени может способствовать разработке способов обогащения мелкого трудно отделяемого угольного шлама, но также имеет большое экономическое значение для вторичного извлечения и использования дефицитных ресурсов коксующегося угля.

III Описание изобретения

С целью преодоления указанных выше недостатков уровня техники в настоящем изобретении предложен способ высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования, на основе способа высвобождения и обогащения низкосортного угля, позволяющего устранить недостатки традиционного способа извлечения малозольного мелкого угля из низкосортного угля и решить проблему невозможности переработки и использования дефицитных ресурсов коксующегося угля.

Для решения указанной задачи способ высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования, согласно настоящему изобретению включает следующие стадии:

а) подачу угольной мелочи в качестве сырья в реверсивную молотковую дробилку для предварительного дробления и высвобождения, подачу дробленого продукта, полученного в результате предварительного дробления и высвобождения, в винтовой сепаратор для смешивания фракций, и затем запуск винтового сепаратора для обогащения после смешивания фракций;

б) получение высокозольного хвоста и крупной фракции мелкого угля в результате обогащения в винтовом сепараторе, выгрузку высокозольного хвоста, подачу крупной фракции мелкого угля в мельницу для измельчения с получением измельченного продукта крупной фракции мелкого угля;

в) подачу измельченного продукта крупной фракции мелкого угля на сортировочное сито трехпродуктового циклонного сепаратора для сортировки по крупности, смешивание надрешетного материала и подрешетного материала, полученных с помощью сортировочного сита трехпродуктового циклонного сепаратора, с флотационным реагентом, подачу смеси в смесительное устройство для предварительного смешивания, а также возврат нижней части материала, полученного с помощью сортировочного сита трехпродуктового циклонного сепаратора, в винтовой сепаратор для следующего цикла обогащения;

г) подачу смеси из смесительного устройства во флотационное устройство для обогащения, наконец, получение флотационного мелкого угля и хвоста флотации и, таким образом, завершение процесса высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования.

Верхний предел крупности угольной мелочи составляет 13 мм; верхний предел крупности при дроблении составляет 1 мм; мельница представляет собой стержневую мельницу или мельницу самоизмельчения; флотационное устройство представляет собой флотационную колонну.

Преимущества: Настоящее изобретение предлагает способ обогащения угольной мелочи, полученной от коксования, в основе которого лежит дробление и высвобождение угольной мелочи, а также обеспечивает эффективное извлечение дефицитных ресурсов коксующегося угля: а. Винтовой сепаратор обеспечивает разделение при высокой плотности; при оптимальной плотности разделения часть высокозольного материала, высвобожденного в результате дробления, может быть предварительно удалена для предотвращения попадания высвобожденного высокозольного материала в измельчитель. Таким образом, значительно уменьшается эксплуатационная нагрузка на измельчитель, сокращается потребление энергии, а также предотвращается загрязнение измельченного высокозольного материала на дальнейшей флотационной обработке; б. Мельница обеспечивает полное высвобождение среднезольных и малозольных материалов без чрезмерного измельчения, которое неблагоприятно для последующей флотационной обработки; в. Сортировочное сито трехпродуктового циклонного сепаратора обеспечивает высокую эффективность сортировки измельченного продукта; надрешетный материал и подрешетный материал подают во флотационную систему, а нижнюю часть материала возвращают в винтовой сепаратор для дальнейшего разделения; с одной стороны, контролируется крупность материала, подаваемого во флотационную систему, так что полностью высвобожденный мелкий материал поступает на флотационную обработку и не циркулирует в системе повторно; с другой стороны, крупные частицы, высвобожденные не полностью, возвращают в винтовой сепаратор для дальнейшего разделения и высвобождения с целью предотвращения их попадания во флотационную систему; г. Способ обогащения, предложенный в настоящем изобретении, является простым и технически продуманным, предполагает низкие капиталовложения, низкие эксплуатационные расходы и обеспечивает значительные экономические выгоды.

IV КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой блок-схему способа высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования, согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 2 показаны связи между устройствами, с помощью которых осуществляют способ высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования, согласно настоящему изобретению.

На фиг.: 1 - исходная угольная мелочь; 2 - дробленый продукт; 3 - хвосты винтовой сепарации; 4 - крупная фракция мелкого угля; 5 - измельченный продукт; 6 - сортированный надрешетный материал; 7 - сортированный подрешетный материал; 8 - сортированная нижняя часть материала; 9 - флотационный реагент; 10 - смесь после смешивания; 11 - флотационный мелкий уголь; 12 - хвост флотации; А - реверсивная молотковая дробилка; В - винтовой сепаратор; С - мельница; D - сортировочное сито трехпродуктового циклонного сепаратора; Е - смеситель; F - флотационная колонна.

V Варианты реализации настоящего изобретения

Далее некоторые варианты реализации настоящего изобретения описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Как показано на Фигуре 1, способ высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования, согласно настоящему изобретению включает следующие стадии:

а. подачу угольной мелочи в качестве сырья в реверсивную молотковую дробилку для предварительного дробления и высвобождения, при этом верхний предел крупности угольной мелочи составляет 13 мм; подачу дробленого продукта, полученного в результате предварительного дробления и высвобождения, в винтовой сепаратор для смешивания фракций, а затем запуск винтового сепаратора для обогащения после смешивания, при этом верхний предел крупности при дроблении составляет 1 мм;

б. получение высокозольного хвоста и крупной фракции мелкого угля в результате обогащения в винтовом сепараторе, выгрузку высокозольного хвоста, подачу крупной фракции мелкого угля в мельницу для измельчения с получением измельченного продукта крупной фракции мелкого угля, при этом мельница представляет собой стержневую мельницу или мельницу самоизмельчения;

г. подачу измельченного продукта крупной фракции мелкого угля на сортировочное сито трехпродуктового циклонного сепаратора для сортировки по крупности, смешивание надрешетного материала и подрешетного материала, полученных с помощью сортировочного сита трехпродуктового циклонного сепаратора, с флотационным реагентом, подачу смеси в смесительное устройство для предварительного смешивания, а также возврат нижней части материала, полученного с помощью сортировочного сита трехпродуктового циклонного сепаратора, в винтовой сепаратор для следующего цикла обогащения;

д. подачу смеси из смесительного устройства во флотационное устройство для обогащения, наконец, получение флотационного мелкого угля и хвоста флотации и, таким образом, завершение процесса высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования.

Как показано на Фигуре 2, сначала угольную мелочь 1 подают в качестве сырья с помощью ленточного конвейера в реверсивную молотковую дробилку А для предварительного дробления и высвобождения, затем дробленый продукт 2 обрабатывают путем смешивания, а затем подают в винтовой сепаратор В, в винтовом сепараторе В путем разделения получают высокозольный хвост 3 и крупную фракцию мелкого угля 4, крупную фракцию мелкого угля 4 подают по трубе или желобу в стержневую мельницу С (мельницу самоизмельчения) для измельчения, затем измельченный продукт 5 перемещается под действием силы тяжести или закачивается на сортировочное сито трехпродуктового циклонного сепаратора D для сортировки, надрешетный продукт 6 и подрешетный продукт 7 на сортировочном сите трехпродуктового циклонного сепаратора D подают с флотационным реагентом 9 в смеситель Е (мешалка, устройство для кондиционирования или предварительной обработки шлама) для предварительного смешивания, а нижнюю часть продукта 8 на сортировочном сите трехпродуктового циклонного сепаратора D возвращают в винтовой сепаратор В для дальнейшего цикла разделения. Смесь 10, полученную путем смешивания, подают во флотационную колонну F для разделения; наконец, получают два продукта, то есть мелкий уголь 11 и хвост 12.

Выше описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения, однако настоящее изобретение ни в коем случае не ограничено указанными вариантами реализации. Любые незначительные изменения или эквивалентные изменения или модификации указанных вариантов осуществления на основе существенных признаков, раскрытых в настоящем изобретении, входят в объем настоящего изобретения.

Изобретение относится к области высвобождения и обогащения угля. Осуществляют подачу угольной мелочи в качестве сырья в реверсивную молотковую дробилку для предварительного дробления и высвобождения. Производят подачу дробленого продукта, полученного в результате предварительного дробления и высвобождения, в винтовой сепаратор для смешивания фракций. Осуществляют запуск винтового сепаратора для обогащения после смешивания фракций. Получают высокозольный хвост и крупную фракцию мелкого угля в результате обогащения в винтовом сепараторе. Производят выгрузку высокозольного хвоста, подачу крупной фракции мелкого угля в мельницу для измельчения с получением измельченного продукта крупной фракции мелкого угля. Осуществляют подачу измельченного продукта крупной фракции мелкого угля на сортировочное сито трехпродуктового циклонного сепаратора для сортировки по крупности. Производят смешивание надрешетного материала и подрешетного материала, полученных с помощью сортировочного сита трехпродуктового циклонного сепаратора, с флотационным реагентом. Осуществляют подачу смеси в смесительное устройство для предварительного смешивания и возврат нижней части материала, полученного с помощью сортировочного сита трехпродуктового циклонного сепаратора, в винтовой сепаратор для следующего цикла обогащения. Производят подачу смеси из смесительного устройства во флотационное устройство для обогащения. Получают флотационный мелкий уголь и хвост флотации и завершают процесс высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования. Обеспечивается более высокая плотность разделения, уменьшение эксплуатационной нагрузки на мельницу и предотвращение загрязнения мелкого угля вследствие распыления высокозольных частиц. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования, включающий следующие стадии:

а) подачу угольной мелочи в качестве сырья в реверсивную молотковую дробилку для предварительного дробления и высвобождения, подачу дробленого продукта, полученного в результате предварительного дробления и высвобождения, в винтовой сепаратор для смешивания фракций, а затем запуск винтового сепаратора для обогащения после смешивания фракций;

б) получение высокозольного хвоста и крупной фракции мелкого угля в результате обогащения в винтовом сепараторе, выгрузку высокозольного хвоста, подачу крупной фракции мелкого угля в мельницу для измельчения с получением измельченного продукта крупной фракции мелкого угля;

в) подачу измельченного продукта крупной фракции мелкого угля на сортировочное сито трехпродуктового циклонного сепаратора для сортировки по крупности, смешивание надрешетного материала и подрешетного материала, полученных с помощью сортировочного сита трехпродуктового циклонного сепаратора, с флотационным реагентом, подачу смеси в смесительное устройство для предварительного смешивания и возврат нижней части материала, полученного с помощью сортировочного сита трехпродуктового циклонного сепаратора, в винтовой сепаратор для следующего цикла обогащения;

г) подачу смеси из смесительного устройства во флотационное устройство для обогащения, наконец, получение флотационного мелкого угля и хвоста флотации и, таким образом, завершение процесса высвобождения и обогащения угольной мелочи, полученной от коксования.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что верхний предел крупности угольной мелочи составляет 13 мм.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что верхний предел крупности при дроблении составляет 1 мм.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что мельница представляет собой стержневую мельницу или мельницу самоизмельчения.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что флотационное устройство представляет собой флотационную колонну.