4.1.2 Подготовительная классификация на машинные классы

(операции III)

Мокрая подготовительная классификация предназначена для разделения угля перед обогащением по классу 13 мм.

На мокрую классификацию поступает рядовой уголь:

g₅ = g₁ = 100 %, A^d₅ = A^d_исх = 19,56 %.

Определяется выход и зольность надрешетного (класс +13мм) продукта 6 с учётом эффективности подготовительной классификации:

₆ = _13-150 + (1  ₂)  _{0 -13}, (4.8)

где ₂ – эффективность подготовительной классификации, принимаем 0,95.

Нижний класс в исходном продукте 0-0,15; 0,15-1,3 и 1,3-13 мм.

Содержание в исходном нижнего класса:

γ_0-13 = γ _0-0,15 + γ _0,15-1,3 + γ _1,3-13, (4.9)

где γ _0-0,15, γ _0,15-1,3, γ _1,3-13 – определяется по ситовой характеристике поступающего на операцию угля (из табл. 2.7):

γ_0-13 = 17,57 + 8,65 + 40,97 = 67,19 %,

A^d_0-13 = (_0-0,15  A^d_0-0,15 + _0,15-1,3  A^d_0,15-1,3 + _1,3-13  A^d_1,3-13) / _0-13, (4.10)

A^d_0-13 = (17,57  19,29 + 8,65  19,685 + 40,97  19,45) / 67,19 = 19,44 %,

g₆ = g_13-150 + (1-h₂) × g_{0 -13}, (4.11)

₆ = 32,81 + (1 0,95)  67,19 = 36,17 %,

A^d₆ = (32,81  19,80 + (1 0,95)  67,19  19,44) / 36,17 = 19,76 %.

Определяем количество надрешетного продукта 6:

Q₆ = ₆  Q₁ / g₁ = 36,17 × 910 / 100 = 329,14 т/ч. (4.12)

Определяется выход и количество подрешетного продукта 7 (класс 0-13 мм) с учётом эффективности подготовительной классификации.

₇ = _0-13  ₂ = 67,19  0,95 = 63,83 %, (4.13)

A^d₇ = A^d_0-13 =19,44%,

Q₇ = ₇  Q₅ / g₁ = 63,83 × 910 / 100 = 580,86 т/ч. (4.14)

Проверяем, используя уравнение баланса:

₅ = ₆ + ₇ = 36,17 + 63,83 = 100 %, (4.15)

A^d₅ = ( 36,17 + 63,83  19,44) / 100 = 19,56 %.

4.2 Расчет крупного угля класса 13-150 мм

Обогащение проходит в минеральных суспензиях в тяжелосредных сепараторах в одну стадию с выделением двух продуктов: концентрата и породы.

4.2.1 Обогащение крупного класса в тяжелосредном сепараторе

(операция IV)

Определяем содержание классов 0-0,15; 0,15-1,3 и 1,3-13 мм в исходном питании тяжелой среды:

g_0-13 = _0-0,15 + _0,15-1,3 + _1,3-13, (4.16)

g_0-13 = 17,57 + 8,65 + 40,97 = 67,19 %,

где g_0-0,15 = 17,57 % , g_0,15-1,3 = 8,65%, _1,3-13 = 40,97 % (табл. 2.7),

х₁ = g_0-0,15 × (1 - h₂), (4.17)

х₁ = 17,57 × (1 - 0,95) = 0,88 %,

g_0,15-1,3 = g_0,15-1,3 × (1 - h₂) = 8,65 · (1 - 0,95) = 0,43 %, (4.18)

g_{0-1, 3} = х₁ + g_0,15-1,3 = 0,88 + 0,43 = 1,31 %, (4.19)

g_1,3-13 = g_0-13 × (1 - h₂) - x₁ - _0,15-1,3, (4.20)

g_1,3-13 = 67,19 × (1- 0,95) - 1,31 = 2,048

Определяем фракционный состав исходного с учетом КПД грохот (табл. 4.1

Из табл. 2.7 записываем значения выходов и зольностей фракций класса 13-150 мм в графы 2 и 3 табл. 4.1. Из табл. 2.7. в графу 5 заносим зольности фракций класса 1,3-13 мм и в графу 7 заносим зольности фракций класса 0,15-1,3 мм.

В строку “Итого” графы 4 помещаем выход класса 1,3-13мм, в строку “Итого” графы 6 помещаем выход класса 0,15-1,3мм.

К этим величинам пересчитываем выходы фракций класса 1,3-13мм и 0,15-1,3 мм (табл.2.7).

Расчет шламообразования

Дополнительный выход шлама в процессе тяжелосредного обогащения принимаем, а = 4 % (от количества материала, поступающего на данную операцию), согласно Нормам технологического проектирования углеобогатительных фабрик.

х₂ = g₆ × a / 100 = 36,17 × 4 / 100 = 1,45 %, (4.21)

A^d_x2 = A^d₆ = 19,76 %.

Выход и зольность общего шлама:

х₃ = x₁ + x₂ = 0,88 + 1,45 = 2,33 %, (4.22)

A^d_x3 = (x₁ × A^d_x1 + x₂ × A^d_x2) / x₃, (4.23)

A^d_x3 = (0,88 × 19,29 + 1,45 × 19,76) / 2,33 = 19,58 %,

где A^d_x1 = A^d_0-0,15 = 19,29 %.

Выход и зольность исходного угля тяжелой среды без шлама:

g ‘₆ = g₆ - x₃ = 36,17 - 2,33 = 33,84 %, (4.24)

A^d’₆ = (g₆ × A^d₆ - x₃ × A^d_x3) / g ‘₆, (4.25)

A^d’₆ = (36,17 × 19,76 - 2,33 × 19,58) / 33,84 = 19,775 %.

Проводим корректировку фракционного состава исходного к

A^d’₆ = 19,775 %. Значения выходов фракций 1,3-1,4, 1,4-1,5, 1,5-1,6 и 1,6-1,8 г/см³ (графа 10 табл. 4.1) оставляем без изменения Определяем выходы фракций <1,3 и >1,8 г/см³ из уравнения баланса (значения зольностей фракций в уравнение записываем из графы 9 табл. 4.1):

g_-1,3 = 35,00 %, g_+1,8 = 16,48 %.

Скорректированный фракционный состав заносим в графу 2 табл. 4.2.

Находим выход и зольность исходного угля, поступающего на тяжелосредное обогащение, графы 8 и 9.

Пересчитываем выходы фракций исходного (графа 8 табл. 4.1) к 100 %.

Результаты помещаем в графу 10 табл. 4.1.

Концентрат:

Плотность разделения для концентрата r_к = 1,8 г/см³. Находим выход концентрата для каждой фракции.

Фракция 1,5 -1,6 г/см³ (табл. 2.10). Для плотности разделения

r_к = 1,8 г/см³ и средней плотности фракции r_ср = 1,55 г/см³ определяем извлечение фракции в концентрат тяжелосредного сепаратора Е = 99,98 %

g _1,5-1,6 = 2,75 × 99,98 / 100 = 2,75 %,

аналогично вычисляют значения выходов для других фракций.

Отходы:

Плотность разделения для отходов r_о = 1,8 г/см³. Находим извлечение каждой фракции в отходы сепаратора.

Определяем выход и зольность продуктов обогащения (табл. 4.2).

Концентрат без шлама:

 ‘₉ =  ‘₆ / 100  _k-та = 33,84 / 100  83,25 = 28,18 %, (4.26)

A^d’₉ = (_k-та  A^d) / _k-та = 710,49 / 83,25 = 8,53 %. (4.27)

Концентрат со шламом:

₉ =  ‘₉ + x₃ = 28,18 + 2,33 = 30,50 %, (4.28)

Таблица 4.1- Фракционный состав исходного класса 13 – 150 мм с учетом КПД грохота

Плотность фракций	13-150 мм			1,3-13 мм			0,15-1,3 мм			Исходный
	gш	Ad	gш		Ad	gш		Ad	gш		Ad	gкл
1	2	3	4		5	6		7	8		9	10
<1300	11,25	3,72	0,97		4,013	0,13		4,96	12,352		3,76	35,00
1300-1400	11,42	6,56	0,51		7,258	0,15		8,08	12,081		6,60	34,23
1400-1500	2,69	18,40	0,10		17,986	0,05		17,94	2,831		18,38	8,02
1500-1600	0,88	26,58	0,06		27,364	0,02		27,43	0,970		26,65	2,75
1600-1800	1,12	40,65	0,09		41,602	0,03		41,17	1,240		40,73	3,51
>1800	5,44	76,15	0,33		77,510	0,05		74,54	5,817		76,21	16,48
Итого:	32,81	19,80	2,048		19,453	0,43		19,685	35,29		19,775	100,00

В процентах

A^d₉ = ( ‘₉  A^d’₉ + x₃  A^d_х3), (4.29)

A^d₉ = (28,18  8,53 + 2,33  19,58) / 30,50 = 9,38 %,

Q₉ = ₉ × Q₁ / 100 = 30,50 × 910 / 100 = 277,56 т/ч. (4.30)

Отходы:

g₈ = g ‘₆ / 100 × åg_отх = 33,84 / 100 × 16,75 = 5,67 %, (4.31)

A^d₈ = (åg_отх × A^d) / åg_отх = 1266,99 / 16,75 = 75,65 %, (4.32)

Q₈ = ₈ × Q₁ / 100 5,67 · 910 / 100 = 51,58 т/ч. (4.33)

Проверяем, используя уравнение баланса:

g₆ = g₈ + ₉ = 5,67 + 30,50 = 36,17 %, (4.34)

A^d₆ = (₈ · A^d₈ + ₉ · A^d₉) / g₆, (4.35)

A^d₆ = (5,67 · 75,65 + 30,50 · 9,38) / 36,17 = 19,76 %;

 = 36,17

Аd =19,76 Q = 329,14

6

IV. Обогащение в минеральных суспензиях

 = 30,50	9		8	 = 5,67
Аd = 9,38 Q = 277,56	концентрат		отходы	Аd =75,65 Q = 51,58

Рис. 2 – Схема тяжелосредной сепарации

Таблица 4.2 - Результаты обогащения класса 13-150 мм в тяжелосредном сепараторе.

Плотность	Исходный				Концентрат, ρк = 1,8				Отходы, ρо = 1,8
фракций	γ	Аd	γАd	rср	Ек	γк	γкАd	Ео		γо	γАd
1	2	3	4	5	6	7	8	9		10	11
<1300	35,00	3,76	131,49	1,25	100,00	35,00	131,49	0,00		0,00	0,00
1300-1400	34,23	6,60	226,06	1,35	100,00	34,23	226,06	0,00		0,00	0,00
1400-1500	8,02	18,38	147,40	1,45	100,00	8,02	147,40	0,00		0,00	0,00
1500-1600	2,75	26,65	73,24	1,55	99,98	2,75	73,22	0,02		0,00	0,01
1600-1800	3,51	40,73	143,14	1,70	92,45	3,25	132,33	7,55		0,27	10,81
>1800	16,48	76,21	1256,17	2,20	0,00	0,00	0,00	100,00		16,48	1256,17
Итого	100,00	19,77	1977,5	-	-	83,25	710,49	-		16,75	1266,99

В процента