Технологічні схеми гравітаційного збагачення

 

Мінерали, що частково або повністю переробляються гравітаційною технологією такі: вугілля, барит, золото, каситерит, алмази, уран, флюорит, срібло, андалузит, платина, залізні руди, мінеральні піски, вольфраміт, хроміт, сульфіди, марганець та ін.

Гравітаційні процеси застосовують не тільки для попереднього збагачення корисних копалин, але й у доводочних операціях. Крупність збагачуваного матеріалу знаходиться в межах 0,02–100 мм і більше. Умова ефективного використання гравітаційного методу збагачення – достатня різниця в густині розділюваних мінералів. Крім густини, на поведінку мінеральних зерен суттєво впливають їх розмір, форма, а для тонкозернистого матеріалу також і властивості поверхні.

 

ЗБАГАЧЕННЯ ВУГІЛЛЯ

Ефективне використання вугілля різних марок, особливо для технологічних цілей, можливе тільки при їхньому попередньому збагаченні, тому що підвищена зольність і сірчистість значно знижують корисність вугілля, а в багатьох випадках роблять їх узагалі непридатними для використання.

Найбільше застосуваннягравітаційна технологія знайшла в схемах переробки вугілля. Для збагачення вугілля використовуються майже всі гравітаційні процеси.

Важкосередовищна сепарація використовується для збагачення крупних класів вугілля і антрацитів дуже важкої, важкої і середньої збагачуваності, усіх категорій збагачуваності при вмісті класу +13 мм у гірничій масі понад 20%, а також для вугілля легкої збагачуваності при вмісті породних фракцій понад 30 %.

Схема збагачення в одну стадію з виділенням двох кінцевих продуктів (концентрату і відходів) призначена для механізованого відділення породи на шахтних установках, збагачення енергетичного вугілля і антрацитів, а також для збагачення коксівного вугілля легкої збагачуваності (рис. 12.1).

Схема збагачення в дві стадії з виділенням трьох кінцевих продуктів (концентрату, промпродукту і відходів) застосовується для коксівного вугілля середньої і важкої збагачуваності. Основний і найбільш економічний варіант – виділення в першій стадії сепарації концентрату (рис. 12.2); виділення в першій стадії відходів застосовується при їхньому високому виході (понад 50 %) і наявності порід, що розмокають у суспензії.

Збагачення в важкосередовищних гідроциклонах застосовується при переробці дрібних класів коксівного вугілля і антрацитів дуже важкої і важкої збагачуваності, а при підвищених вимогах до якості концентрату – середньої збагачуваності. Важкосередовищні гідроциклони можуть використовуватися також для перезбагачення промпродукту і грубозернистого шламу.

Схема збагачення в двопродуктовому важкосередовищному гідроциклоні з одержанням двох кінцевих продуктів (концентрату і відходів), яка призначена для збагачення дрібного енергетичного вугілля і антрацитів крупністю 0,5-13 (25) мм, наведена на рис. 12.3.

 

 

 

 

 

 

Відсадка, як основна операція,застосовується в схемах вуглезбагачувальних фабрик для збагачення дрібних класів вугілля і антрацитів легкої і середньої збагачуваності. Допускається застосування відсадки для збагачення дрібних класів вугілля і антрацитів важкої (трудної) збагачуваності, а також для збагачення крупних класів вугілля легкої збагачуваності при вмісті породних фракцій менше 30 %. Для вугілля, що добувається гідроспособом, а також вугілля легкої збагачуваності з вмістом класу +13 мм менше 20 % варто застосовувати ширококласифіковану відсадку.

При роздільному збагаченні крупних і дрібних класів вугілля відсадкою його розділяють на грохотах і направляють у відсаджувальні машини, в яких розділяють на три продукти (концентрат, промпродукт і відходи). Промпродукт, який одержують при збагаченні крупного класу, дроблять до 13 мм і направляють на збагачення разом із дрібним машинним класом (рис. 12.4).

 

На фабриках, що збагачують енергетичне вугілля і де виділення промпродукту не передбачається, відходи виділяють в обох ступенях відсаджувальної машини. В деяких випадках важкий продукт другого ступеня направляють як циркулюючий продукт в ту ж машину (рис. 12.5).

 

 

 

Протитечійна сепарація застосовується для збагачення енергетичного вугілля, антрацитів, розубоженої гірничої маси відкритих розробок, крупнозернистих шламів і видалення породи з гірничої маси на шахтах і розрізах.

Механізація породовибірки здійснюється на шахтах і розрізах з застосуванням сепараторів КНС (рис. 12.6). 

 

При збагаченні розубоженого (збідненого) вугілля застосовують технологічні схеми з сепараторами КНС, при збагаченні енергетичного вугілля – з сепараторами СШ і СВШ.

Одностадійна технологічна схема збагачення розубоженого вугілля (рис. 12.7) призначена для переробки розмитої гідромонітором гірничої маси, що по трубах подається на збагачувальну установку.

 

Одностадійні схеми збагачення енергетичного вугілля з використанням сепараторів СШ або СВШ (рис. 12.8) включають такі операції:

– дроблення вугілля крупністю +80 мм з контрольним грохоченням по зерну 80 мм і розділенням на машинні класи 13 – 80 і 0 – 13 мм;

– збагачення класу 13 – 80 мм в сепараторах СШ, класу 0 – 13 мм – в сепараторах КНС з одержанням концентрату і відходів;

Рис. 12.15 – Схема збагачення енергетичного вугілля.

– зневоднення крупного концентрату в одну стадію на грохотах, а дрібного – в дві стадії – на грохотах і в центрифугах.

 

 

 

Широке застосування при збагаченні шламів знаходить гвинтова сепарація, яка дозволяє переробляти шлами крупністю 0,1 – 3 мм. Схема збагачення вугільних шламів крупністю 0,1 – 3 мм гвинтової сепарацією наведена на рис. 12.9.

Збагачення на концентраційних столах знаходить обмежене застосування в практиці переробки дрібних і тонких класів вугілля. Воно використовується з метою одержання низькозольних концентратів і головним чином для знесірчення (рис. 12.10).

 

 

Пневмозбагачення в зв’язку з низькою технологічною ефективністю і чутливістю до вологості і збагачуваності вихідного матеріалу одержало деяке застосування при переробці бурого вугілля, а також кам’яного вугілля в районах з суворими кліматичними умовами або з обмеженими водними ресурсами.

Пневмосепарація дозволяє переробляти матеріал крупністю 6 – 50 або 13 – 75 мм, пневмовідсадка – крупністю до 13 мм (рис. 12.11).