А Н Корчевский, С Л Букин, Р А Шолда - Исследование работы концентрационного стола скоб-252 на техногенном сырье - страница 1

Страницы:
1 

Гравітаційна сепарація_

УДК 622.764

А.Н. КОРЧЕВСКИЙ, С.Л. БУКИН, канд. техн. наук, Р.А. ШОЛДА

(Украина, Донецк, Донецкий национальный технический университет)

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ КОНЦЕНТРАЦИОННОГО СТОЛА СКОБ-2,5*2 НА ТЕХНОГЕННОМ СЫРЬЕ

Проблема и ее связь с научными и практическими задачами. Утилизация техногенных захоронений угольных обогатительных фабрик представляет со­бой переработку отходов с целью их рационального использования. В этом случае отходы являются вторичным сырьем, а сама утилизация классифициру­ется как вторичная. При этом образуются продукты иного состава, отличаю­щиеся от исходных отходов.

В настоящее время запасы балансовых и забалансовых шламов в Украине составляют соответственно 2,1 и 113,7 млн т [1, 2]. Под шламовые отстойники занято около 500 га земель, под илонакопители - 1800 га. В Донецкой и Луган­ской областях площадь илонакопителей составляет около 1200 га, где сосредо­точено порядка 63 млн м шламов. Наличие этих промышленных сооружений ухудшает экологическую ситуацию в регионе.

Таким образом, исследование проблемы вторичной переработки и утили­зации продуктов обогащения является актуальной научно-практической зада­чей.

Анализ исследований и публикаций. В процессе практического использова­ния сформировались наиболее типичные схемы комплексов переработки вто­ричного угольного сырья, которые объединяются в ряд групп в зависимости от применяемого оборудования и последовательности его подключения. Круп­ность складированного зернистого материала достигает 3 мм и в некоторых случаях несколько больше. Для обогащения материалов такой крупности при­меняются: винтовые сепараторы - для класса 1,5-3 мм, винтовые шлюзы - для материала крупностью 0,5-1,5 мм, флотационные машины - для класса крупно­стью менее 0,5 мм [3]. Основное оборудование дополняется вспомогательным -грохоты, центрифуги, гидроциклоны, насосы и др.

Применение различных разделительных аппаратов для разной крупности в единой технологической схеме модульной установки приводит к ее усложне­нию и нагромождению основного и вспомогательного оборудования.

В 60-70 годах прошлого столетия на ряде углеобогатительных фабриках Донбасса эксплуатировались концентрационные столы подвесного исполнения типа СКПМ-6, опорного исполнения типа ЯСК-1 и СКМ-1. Технологическое назначение концентрационных столов состояло в переработке машинных клас­сов 0-13 мм, 0-6 мм, 0-3 мм, 0-1 мм [4-6]. Приемлемая эффективность работы концентрационных столов при обогащении углей имеет практические доказа­тельства. Кроме того установлено, что свободные зерна пирита в питании уда­ляются в отходы. При этом происходит обессеривание шламов путем выделе­ния свободной пиритной серы в классах крупностью до 3 мм [6, 7].

Постановка задачи. Целью данной публикации является исследование ра­боты концентрационного стола СКОБ-2,5*2 на техногенном сырье.

Изложение материала и результаты. Сотрудниками кафедры "Обогаще­ние полезных ископаемых" Донецкого национального технического универси­тета разработана конструкция и спроектирован двухдечный концентрационный стол опорного исполнения типа СКОБ-2,5*2 [8].

В настоящее время 16 концентрационных столов этого типа работают в технологических цепочках модулей переработки угольных шламов ООО "Энерго-Альянс" и ООО "Востокэнергоэкспорт", на обогатительной установке по переработке породоугольного террикона шахты №40 (Свердловский район), идут приемочные испытания технологии обогащения горной массы террикона на обогатительной установке шахты Тера (г. Торез). Общий вид опорного би-гармонического концентрационного стола СКОБ-2,5*2 (далее - стол) представ­лен на рис. 1.

Рис. 1. Общий вид концентрационного стола СКОБ-2,5^2 Стол состоит из двух дек (верхней 2 и нижней 3), соединенных с вибрато­ром 1, который сообщает декам асимметричное возвратно-поступательное дви­жение. Деки с вибратором устанавливаются на раму 7 посредством опор: пе­редней 4, двух задних 5 и промежуточной 6. Необходимый продольный и попе­речный углы наклона декам придаются с помощью муфт 9 задних опор. На ра­ме устанавливается электродвигатель 8, соединенный с приводным механизмом клиноременной передачей. В желоб-питатель 12, закрепленный на деке, через воронку 10 подаётся исходная пульпа, а через воронки 11 - смывная вода. Регу­лирующий аппарат 13 служит для настройки распределения смывной воды по длине деки. Прошедший разделение материал выводится по фракциям через лотки 14.

Вибровозбудитель и деки через независимые подвески собраны на одной раме. Агрегат является самостоятельной технологической единицей. В конст­рукции предусмотрена возможность изменения углов продольного и попереч­ного расположения деки. Динамическая система позволяет изменять статиче­ский момент вибровозбудителя и регулировать частоту колебаний. Использо­вание амортизаторов типа БРМ позволило снизить горизонтальные и верти­кальные составляющие динамических нагрузок и привести их к минимальным значениям. Техническая характеристика стола СКОБ-2,5*2 представлена в табл. 1.

Таблица 1

Параметры

Значения

Число дек, штук

2

Общая площадь дек, м2

5

Площадь деки, м2

2,5

Число ходов дек, ход/мин

280...400

Пределы регулирования длины хода дек, мм

4...16

Пределы регулирования угла поперечного наклона дек, град.

0...8*

Пределы регулирования угла продольного наклона дек, град.

0...6

Крупность питания, мм

0,01-3

Мощность электродвигателя привода вибратора, кВт

3

Производительность, т/ч, не менее

5

Масса подвижных частей, кг

840

Масса в состоянии поставки, кг

1120

* Максимальный угол поперечного крена достигается при наличии максимального угла

продольного подъема деки.

Особенностями данного исполнения стола СКОБ-2,5*2 являются:

- применение бигармонического инерционного вибровозбудителя;

- двухдечное исполнение, что позволило увеличить рабочую площадь без увеличения габаритов по длине и ширине концентрационного стола;

- система независимой подвески, что дает возможность изменять (в режи­ме колебаний) одновременно продольный и поперечный углы наклона дек;

- равномерное распределение питания по декам;

- особый профиль системы нарифлений, смоделированный специально под обогащение угольных шламов крупностью 0-3 мм;

- использование семи лотков для приема веера разделяемого материала по периметру дек;

- дифференциальное распределение зольности по длине дек стола. Результаты работы концентрационных столов для разных целей и на раз­личном сырье представлены в табл. 2.

_Таблица 2

Ре-       и Ампли- |     Концентрат     |_Отходы

жим № п/п

па-груз­ка, т/ч

Марка угля

туда ко-леба-ний, мм

Зольность питания, %

выход,

%

золь­ность,

%

выход,

%

золь­ность,

%

1

6,3

Г, К

4,5

35,9

62,8

11,2

37,2

77,6

2

6,2

Г, К

4,5

54,1

36,7

8,6

63,3

80,5

3

5,5

Г, К

4,5

49,7

44,9

8,9

55,1

82,9

4

4,3

Г, ДГ

4,5

41,1

67,5

22,8

32,5

79,1

5

5,8

Г, ДГ

4,5

39,5

68,4

20,7

31,6

80,3

6

4,6

Г, ДГ

4,5

34,1

73,2

17,8

26,8

78,6

7

5,2

А

5

62,5

35,5

19,3

64,5

86,3

8

7,5

А

5

69,9

24,3

15,2

75,7

87,5

9

8,1

А

5

68,4

20,8

12,2

79,2

83,2

10

6,1

А

5

67,1

22,6

15,6

77,4

82,1

11

5,8

А

5

64,4

25,5

18,3

74,5

80,2

Из данных табл. 2 видно, что в ряде случаев нагрузка на концентрацион­ный стол превышала паспортные номинальные значения.

По полученным данным были определены такие технологические показа­тели как эффективность процесса, селективность разделения и коэффициент обогащения, представленные в табл. 3, режимы работы стола отличаются пара­метрами, приведенными в табл. 4.

Эффективность вычислена по формуле Фоменко Т.Г.:

Е = 61*82 / 100, (1)

где 81, - извлечение горючей массы в концентрат, %; 82 - извлечение минераль­ной массы в отходы, %.

Селективность сепарации оценивалась по формуле Годэна:

Sg = ((100 - Ак) / Ак ) *о / (100-4,)). (2)

Здесь Ак и Ао - зольность концентрата и отходов, соответственно, %. Коэффициент снижения зольности (коэффициент обогащения) определял­ся как отношение зольностей питания операции и полученного концентрата:

Коб     Апит / Ак . (3)

Гравітаційна сепарація

Таблица 3

Режим

п/п

Извлечение

горючей массы в кон­центрат 8к, %

Извлечение минеральной массы в отхо­ды, 6о, %

Эффективность, Е, %

Селективность,

Sg, %

Коэффициент

снижения зольности, К

1

86,99

80,41

69,95

27,47

3,21

2

73,08

94,19

68,83

43,87

6,29

3

81,32

91,91

74,74

49,62

5,58

4

88,47

62,55

55,34

12,81

1,80

5

89,65

64,24

57,59

15,61

1,91

6

91,31

61,77

56,40

16,96

1,96

7

76,40

89,06

68,04

26,34

3,24

8

68,46

94,76

64,87

39,05

4,60

9

57,79

96,34

55,68

35,64

5,61

10

57,98

95,07

55,12

24,82

4,30

11

58,52

92,78

54,29

18,08

3,52

Таблица 4

Ре­жим № п/п

Удельная нагрузка по отношению к паспорт­ной, ±, %

Зольность питания по отношению

к режиму 1,

±, % абс.

Угол наклона де­ки, ± к среднему, °

Перераспределение добавочной воды, зона1/зона2, %

Амплитуда колебаний, мм

Частота колебаний, мин-1

 

 

 

попе­речный

про­дольный

 

 

 

1

26

0

0

0

70/30

4,5

330

2

26

+18,2

+1,5

-1

50/50

4,5

350

3

10

+13,2

+1,5

-1

50/50

4,5

350

4

-16

+5,2

+2

-1

60/40

4,5

350

5

+16

+3,6

+0,5

-1

50/50

4,5

350

6

-8

-1,8

-1

-1

40/60

4,5

350

7

+4

Аисх=62,5

+2,5

-1,5

60/40

5

350

8

+50

Аисх=68,4

+2,5

-1,5

30/70

5

350

9

+62

Аисх=68,4

+2,5

-1,5

30/70

5

350

10

+22

Аисх=67,1

+2,5

-2

50/50

5

350

11

+16

Аисх=64,4

+2,5

-2

50/50

5

350

Выводы. Полученные результаты исследования различных режимов рабо­ты концентрационного стола с бигармоническим режимом колебаний убеди­тельно показывают широкие возможности этого аппарата при сепарации самого разнообразного сырья, особенно при доизвлечении горючей массы из таких техногенных объектов как илонакопители, шламовые отстойники и терриконы. Значительное количество параметров регулирования стола позволяет оператив­но управлять процессом разделения породных и угольных частиц, находить ра­циональный режим работы.

На марках угля Г и К реальным является получение концентратов с золь­ностью, пригодной для коксования. Такой материал может добавляться к ис­ходной шихте на коксохимических заводах.

Для марки ДГ аппарат обеспечивает получение энергетических продуктов с зольностью 17,8-22,8% при выходе 67-73%. Антрациты после обогащения на столе имеют зольность 12-19%. Во всех случаях, независимо от марки угля, по­даваемого на стол, и зольности питания, получены отвальные отходы с золой 77-87%.

Таким образом, разработанная конструкция может быть рекомендована к широкому использованию для различных целей не только углеобогащения, но и для гравитационной сепарации других материалов [9].

Список литературы

1. Земля тривоги нашої. За матеріалами доповіді про стан навколишнього природного середовища в Донецькій області у 2000 році / Під ред. С. Куркуленко. - Донецьк: Новий мир, 2001. - 136 с.

2. Угольные илонакопители как дополнительный источник энергетического топлива / Е.Е. Гарковенко, Е.И. Назимко, Ю.Л. Папушин и др. // Энергосбережение. - 2009. - №5. -

С. 24-25.

3. Полулях А.Д. Особености современных технологий углеобогащения // Збагачення корисних копалин: Наук.-техн. зб. - 2003. - Вып. 17(58) - С. 3-6.

4. Оборудование для обогащения угля: Спр. пособие / Под ред Б.Ф. Братченко. - М.:

Недра, 1979. - 336 с.

5. Исаев И.Н. Концентрационные столы: [монография] - М.: Госгортехиздат, 1962. -

100 с.

6. Благов И.С. Обогащение углей на концентрационных столах: [монография]. - М.:

Недра, 1967. - 136 с.

7. Берт Р.О. Технология гравитационного обогащения [монография]. - М.: Недра, 1990. - 574 с.

8. Испытания концентрационного стола СКО-5^2 в полевых условиях / Е.И. Назимко, С.Л. Букин, А.Н. Корчевский и др. // Збагачення корисних копалин: Наук.-техн. зб. - 2010. -Вып. 40(81). - С. 91-96.

9. Букин С.Л., Бредихин В.Н., Корчевский А.Н. Разделение лома цветных и редких ме­таллов на концентрационном столе с бигармоническим вибровозбудителем // Совершенство­вание технологии и оборудования по переработке лома и отходов, содержащих драгоценные металлы. Материалы IV науч.-техн. конф. 16-18 апреля 1996 г. Донецк. - ДонИЦМ, 1996. -

С. 17-20.

© Корчевский А.Н., Букин С.Л., Шолда Р.А., 2012

Надійшла до редколегії 27.07.2012 р. Рекомендовано до публікації д.т.н. О.І. Назимко

Збагачення корисних копалин, 2012. - Вип. 51(92)

Страницы:
1 


Похожие статьи

А Н Корчевский, С Л Букин, Р А Шолда - Исследование работы концентрационного стола скоб-252 на техногенном сырье