Теоретичні основи процесу відсадки

В даний час єдиної теорії відсадки, що відбиває всі сторони процесу, не створено. Деякі теоретичні уявлення окремих залежностей носять характер гіпотез.

Швидкісна гіпотеза заснована на вивченні різниці у швидкостях падіння легких і важких мінеральних часток у різноманітні періоди циклу відсадки.

Суспензійна гіпотеза заснована на проведенні аналогії між процесом відсадки і поділом у суспензіях (важких середовищах).

Енергетична гіпотеза заснована на тому, що суміш мінеральних часток різноманітної щільності має різну потенційну енергію до і після розшарування. Потенційна енергія неразшаренної суміші завжди більше, чим розшарованої. Коли висока потенційна енергія системи зерен перетвориться в більш низьку, відбувається поділ.

Статистична гіпотеза розглядає відсадку як масовий процес, у якому переміщення зерен постелі залежить не тільки від строго обумовлених, але і від випадкових чинників, поява яких характеризується визначеною можливістю. Тому формування постелі відсадної машини підпорядковується не тільки функціональним, але і статистичним закономірностям. Постіль відсадної машини розглядають як масову систему, у якій переміщення окремого зерна носить випадковий характер, але переміщення групи однорідних зерен підпорядковується статистичним закономірностям. Ця гіпотеза подає відсадку як масовий процес, спливання якого змінюється в часу.

Технологічні параметри відсадки

До технологічних параметрів процесу відсадки відносять: фракційний і гранулометричний склад вихідного живлення і питомої продуктивності машини. Технологічні і гідродинамічні параметри відсадки тісно пов'язані між собою.

На ефективність роботи відсадних машин впливають також її конструктивні особливості, головним чином засіб розвантаження продуктів відсадки.

Крупність і гранулометричний склад вихідного живлення визначають структуру постелі. Чим менше крупність збагачуємого вугілля, тим вище гідравлічний опір постелі й відсадка дрібних часток через постіль більш утруднена. Значне вугілля збагачується більш ефективно.

По узвичаєній схемі вугілля перед збагаченням розділяють на два машинних класи, звичайно по граничному розмірі 10 або 13 мм, із наступним обезшламлюванням і збагаченням дрібного класу в відсадних машинах і значного - у важкосередовищних сепараторах.

Товщина постелі на граті відсадної машини залежить від крупності матеріалу. Для значного вугілля вона складає 350-400 мм, для дрібного 250-350 мм. Товщина прошарків відходів і промпродуктів постелі повинна бути постійною. При тонкому прошарку утрати вугілля з відходами і промпродуктом збільшуються. Регулювання товщини постелі здійснюють автоматичними регуляторами.

Фракційний склад вихідного вугілля характеризує ступінь трудності його збагачення. Чим вище утримання в вугіллі промпродуктових фракцій, тим нижче ефективність процесу відсадки.

Питома продуктивність - продуктивність на 1 м² площі решета - обумовлена рядом чинників, зокрема фізичними властивостями вихідного вугілля, вимогами до якості кінцевих продуктів, конструктивними особливостями відсадних машин, крупністю збагачуємого вугілля й ін.

Відсадні машини

Розрізняють одноступінчаті відсадні машини з одним відсадним решетом, що виділяють два продукти - концентрат і відходи, двохступінчаті з двома відсадними решітками, що виділяють три продукти - концентрат, промпродукт і відходи, і триступінчасті з трьома відсадними решітками, що виділяють чотири продукти - концентрат, промпродукт, відходи і пірит.

У практиці вуглузбагачення найбільше застосування одержали двохступінчаті і триступінчасті відсадні машини. В даний час на вуглезбагачувальних фабриках повсюдно застосовують безпоршньові відсадні машини.

Схема відсадки

Схемою відсадки називають з'єднання декількох відсадних машин у єдиний комплекс із метою більш ефективного збагачення вугілля (рис. 14-13).

Схема, зображена на рис. 14-13, а, передбачає роздільне збагачення значних і дрібних класів вугілля, при цьому відсадна машина 1 призначена для збагачення крупного вугілля, відсадна машина 2 - для дрібного вугілля, а контрольна відсадна машина 3 - для промпродуктів. Промпродукт відсадної машини 1 перед подачею в відсадочну машину 3 дробиться в молотковій дробарці 4.

Технологічну схему, показану на рис. 14-13, б, застосовують при збагаченні рядових коксівних вугіль (некласифікована відсадка). Поділ вугілля на класи роблять у наступних стадіях. Концентрат і промпродукт після відсадки в машинах 1 і 2 звичайно піддають грохоченню по граничній крупності 13 або 25 мм із метою виділення дрібних класів перед центрифугами.

Схему, приведену на рис. 14-13, в, застосовують на фабриках, що збагачують енергетичне вугілля, де промпродукт не виділяють і контрольні відсадні машини не передбачені. Відходи виділяються в обох ступінях відсадної машини. Іноді важкий продукт II ступіню спрямовують у виді навантаження, що циркулює, у ту ж машину.

На сучасних вуглезбагачувальних фабриках характерно для технологічних схем збагачення значних класів вугілля у важких середовищах, а відсадженню піддають тільки дрібні класи вугілля.

На рис. 14-13, г показана схема відсадки дрібних класів вугілля в відсадних машинах 1 і 2 (значні класи збагачують у важких середовищах). Іноді в ці ж відсадні машини спрямовують дроблений продукт, отриманий після одностадійного збагачення значних класів вугілля в важкосередовищному сепараторі 3. Цей продукт, що складається із суміші легких і середніх фракцій, попередньо дроблять у дробарці 4.

На рис. 14-13, д показана схема збагачення тільки дрібного вугілля з застосуванням двохступінчатої 1 і триступінчастої 2 відсадних машин. З середнього рівня відсадної машини 2 важкий продукт направляється на перезбагачення у виді навантаження, що циркулює, або ж виділяється як відходи або кінцевий промпродукт. Останнє залежить від утримання важких і проміжних фракцій у вихідному вугіллі. Частіше I і II рівень відсадної машини 2 використовуються для одержання відходів, а III - для виділення кінцевого промпродукту. В даний час на вуглезбагачувальних фабриках повсюдно застосовують безпоршньові відсадні машини.

Рис. 14‑13 – Типові схеми збагачення вугілля відсадкою