Построение кривых обогатимости 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Построение кривых обогатимости



ФРАКЦИОННЫЙ АНАЛИЗ.

ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ ОБОГАТИМОСТИ

Классификация углей по обогатимости позволяет оценить их способность к разделению на продукты различного качества. Для оценки обогатимости используют графические и аналитические методы.

Все графические методы оценки обогатимости углей основаны на использовании кривых обогатимости, которые строят по результатам фракционного анализа углей (ГОСТ 4790-80).

Сущность фракционного анализа заключается в последовательном расслоении представительной пробы угля на фракции в жидкостях различной плотности, определении массовых выходов и зольности полученных фракций. Угли крупностью более 1 мм расслаивают в статических условиях, а угли крупностью менее 1 мм – в центробежном поле в растворах органических жидкостей, обладающих пониженной вязкостью.

В качестве тяжелых жидкостей для фракционного анализа применяют растворы хлористого цинка ZnCL2 в воде, четыреххлористого углерода ССL4, бензол, бензин или ацетон.

По данным фракционного анализа строят кривые обогатимости. Кривые обогатимости позволяют определить теоретически возможные показатели обогащения: выходы продуктов обогащения и их зольность в зависимости от плотности разделения. По кривым обогатимости также определяют теоретические условия раздельного обогащения угля нескольких классов с целью достижения максимального выхода общего концентрата.

Категории обогатимости по кривым можно оценивать по различным показателям: по коэффициенту обогатимости k, представляющему собой отношение значения прогиба f кривой элементарных зольностей к максимально возможному значению прогиба F (k = f /F) или по тангенсу угла α наклона прямой, пересекающей кривую плотностей при соответствующем содержании смежных фракций: чем больше tg α, тем труднее обогатимость.

 Возможно аналитически оценить обогатимость углей, например, по отношению теоретического выхода концентрата плотностью менее 1400 или 1500 кг/ м3 к его зольности.

Общепризнанной методикой является оценка обогатимости каменных углей по отношению суммарного выхода фракций промежуточной плотности 1500-1800 кг/м3 к выходу беспородной массы (фракция плотностью менее 1800 кг/м3), т.е. показателю обогатимости (ГОСТ 10100-75).

Т= (γ 1500-1800· 100) / (100 – γ >1800)

Например, категория обогатимости крупного угля может быть определена

Таблица 13 - Данные для построения кривых обогатимости класса 13 - 100 мм

Плотность

фракции

кг/м3

 

 

 

 

γ,%|

 

Аd,%

 

Суммарно, %

 

 

Всплывшие фракции

Потонувшие фракции

γ,%   γ,% Аd,% Аd,% γ,%   γ,% Аd,% А,%
<1300 1300-1400 1400-1500 1500-1600 1600-1800 >1800 43,7 16,4 3,6 2,3 2,7 31,3 3,6 9,1 17,2 23,7 35,4 82,2 43,7 60,1 63,7 66,0 68,7 100,0 3,6 5,1 5,89 6,4 7,6 30,9 100,0 56,3 39,9 36,3 34,0 31,3 30,9 52,0 69,6 75,0 78,5 82,2
Всего 100,0 30,9 - - - -

Т = [(16,4 + 3,6 + 2,3 +2,7)/ (100 – 31,3) ]100 = 36,4 %

Категория обогатимости крупного угля очень трудная.

Категории обогатимости углей по ГОСТ 10100-75

Категория обогатимости Выход промежуточных фракций, %
Легкая До 5
Средняя 5-10
Трудная 10-17
Очень трудная Более 17

ФРАКЦИОННЫЙ АНАЛИЗ

Полезные ископаемые являются сложными веществами и содержат в своем составе различные компоненты с разной плотностью.

Плотность угля зависит от содержания в нем минеральных примесей. Чем больше минеральных примесей, тем больше зольность угля, тем выше его плотность.

Если рядовой уголь разделить на несколько частей с различной плотностью, то эти части (фракции) будут разными по качеству (по зольности).

 Для определения выходов фракций и их зольности проводят фракционный анализ угля, который состоит в расслоении пробы на фракции и последующем химическом анализе.

Фракцией называется совокупность зерен определенной плотности, обусловленной плотностью жидкости, применяемой для фракционного анализа.

Фракционный анализ – это способ определения фракционного состава материала путем расслоения пробы в тяжелых жидкостях установленных стандартных плотностей.

Назначение фракционного анализа:

Определение теоретически возможных качественно-количественных показателей гравитационного обогащения.

При работе с тяжелыми жидкостями необходимо соблюдать особые меры безопасности, т.к. они являются вредными для здоровья человека как в виде испарений при вдыхании, так и при попадании на кожные покровы и слизистую оболочку глаз.

В помещении расслоечной должна быть вытяжная вентиляция, проточная вода. Помещение должно быть изолированным от других производственных помещений. Необходимо при работе пользоваться средствами индивидуальной защиты.

Уголь крупностью от 1 до 100 мм расслаивают в статических условиях, а уголь крупностью менее 1 мм – в центробежном поле. Поэтому пробу перед расслоением обесшламливают, промывая на сите с отверстиями 1 мм водой. Отмытый шлам собирают, высушивают, взвешивают и отбирают от него рабочую пробу для химического анализа.

Часть пробы, которая потонула, после стекания жидкости вместе с баком, имеющим сетчатое дно, переносят в следующий бак с жидкостью плотностью 1400 кг/м3 и проводят расслоение в описанной последовательности.

Подсушивание промытых фракций производят в сушильном шкафу при температура 50ºС до воздушно-сухого состояния. После обработки пробу подвергают химическому анализу на содержание золы, и, при необходимости, на содержание серы.

Выход фракции

кг g к,% g ш,% Аd, %
<1300 1300-1400 1400-1500 1500-1600 1600-1800 >1800 16,275 3,00 0,625 0,425 0,875 3,750 65,1 12,0 2,5 1,9 3,5 15,0 7,34 1,35 0,28 0,22 0,4 1,69 3,2 10,9 21,2 34,1 48,9 80,7
Итого 25,00 100,0 11,28 18,4
Шлам 0,750 - 0,34 20,0
Всего 25,750 - 11,62 18,8

1. Определяем выход фракций (в %) к классу без шлама, приняв выход класса без шлама за 100%

g -1300= 16,275*100/25,0=65,1%

И т.д. для других фракций

Таблица 1 - Данные для построения кривых обогатимости класса 13 - 100 мм

Плотность фракции, кг/м3

g, %

Аd,%

Суммарно

Всплывшие фракции

Потонувшие фракции

g, % Аd,% g, % Аd, % <1300 1300-1400 1400-1500 1500-1600 1600-1800 >1800 43,7 16,4 3,6 2,3 2,7 31,3 3,6 9,1 17,2 23,7 35,4 82,2 43,7 60,1 63,7 66,0 68,7 100,0 3,6 5,1 5,89 6,4 7,6 30,9 100,0 56,3 39,9 36,3 34,0 31,3 30,9 52,0 69,6 75,0 78,5 82,2 Всего 100,0 30,9 - - - -

Пример составления теоретического баланса.

Таблица 16 - Теоретический баланс продуктов обогащения класса 13-100 мм

Продукт g, % g ш, % Аd, %
Концентрат Промпродукт Отходы 64,5 4,2 31,3 26,7 1,7 13,0 6,0 31,0 82,0
Всего 100,0 41,4 30,9

По кривым обогатимости r ¢ =1540 кг/м3, r ¢¢ =1800 кг/м3.

Кривые обогатимости представляют собой графическое изображение зависимости между основными технологическими показателями гравитационного обогащения полезных ископаемых. Они служат для определения выхода продуктов обогащения любой заданной зольности

На миллиметровой бумаге строят квадрат со стороной 200мм и разбивают его сеткой на квадратики 20х20мм. По оси ординат откладывают сверху вниз выход всплывших фракций, на оси абсцисс – зольность фракций. На правой стороне квадрата снизу вверх выхода потонувших фракций, в верхней части квадрата справа налево – плотность фракций.

Построение кривой λ

На оси ординат откладываем в масштабе суммарные выхода всплывших фракций (колонка 4), проводим через эти точки вспомогательные линии, параллельные оси абсцисс, и на этих линях в масштабе откладываем зольности элементарных фракций (колонка 3).

В пределах каждой фракции проводим линии, параллельные оси ординат. Через середины этих линий проводим плавную кривую λ так, чтобы площади заштрихованных криволинейных треугольников были равновеликими.

Построение кривой β (по данным колонок 4 и 5)

На вспомогательных линях откладываем в масштабе соответствующие значения среднединамической зольности всплывших фракций. Полученные точки соединяем плавной кривой, начало которой долижно совпадать с началом кривой λ.

Построение кривой θ

Кривую θ строим по данным колонок 6 и 7 таблицы фракционного анализа. На вспомогательных линях откладываем снизу в масштабе значения средней зольности потонувши фракцій (кол.7) Полученные точки соединяем плавной кривой θ, конец которой должен совпадать с концом кривой λ, а начало – с концом кривой β на линии, параллельной оси ординат.

Построение кривой плотности фракций ρ по данным колонок 1 и 4

На верхней горизонтальной стороне квадрата откладываем в масштабе плотности фракций 1300, 1400, 1500, 1600, 1800 кг/м3 и через эти точки проводим линии паралельно оси ординат до пересечения с соответствующими вспомогательными линиями выходов. Полученные точки соединяем плавной кривой ρ.

Кривые обогатимости можно характеризовать следующим образом:

· вся площадь кривих обогатимости будет равна количеству исходного угля, принятого за 100%;

· вся площадь под кривой λ – содержанию породы (тяжелых компонентов) в исходном угле,%;

· площадь над кривой λ – содержание легких компоненов, %;

С помощью кривых обогатимости можно определить теоретические выхода продуктов обогащения по их заданой зольности и на оборот; определить теоретический выход и зольность продукта по заданной плотности разделения; определить теоретическую плотность разделения продуктов, составить теоретический баланс продуктов обогащения.

Теоретический баланс продуктов обогащения

Уравнения баланса продуктов обогащения имеют вид

γк + γпп + γотх = 100,0%

γк∙ Акd + γпп ∙ Аппd + γотх∙Аотхd = 100,0∙ Аисхd

Теоретический баланс продуктов обогащения предназначен для определения теоретически возможных качественно-количественных показателей результатов обогащения и расчета качественно-количественной схемы обогащения

Способы составления теоретического баланса:

Пример составления теоретического баланса.

По кривым обогатимости класса 13-100мм при зольности исходного 30,9% составить теоретический баланс продуктов обогащения, если заданная зольность концентрата 6,0%, а зольность отходов 82,0%.

При зольности концентрата 6,0% находим его выход, для чего по оси абсцисс откладываем Акd=6,0% и через полученную точку проводим линию, параллельную оси ординат до пересечения с кривой β. Через точку на кривой βпроводим линию, параллельную оси абсцисс до пересечения с осью ординат. Полученная на оси ординат точка соответствует выходу концентрата 64,5%. Аналогично определяем выход отходов, пользуясь кривой отходов.

ФРАКЦИОННЫЙ АНАЛИЗ.

ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ ОБОГАТИМОСТИ



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-12-07; просмотров: 485; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.118.144.69 (0.029 с.)