Фракционный анализ угля

1. Цель работы

1.1. Освоить методику проведения фракционного анализа пробы угля.

1.2. Научиться строить кривые обогатимости, определять обогатимость угля, составлять теоретический баланс продуктов разделения по кривым обогатимости.

2. Теоретическое введение

Для оценки обогатимости полезного ископаемого, характеризующей способность его к разделению на соответствующие продукты, наиболее широко используют графические методы, основанные на построении кривых обогатимости по результатам фракционного гравитационного, магнитного или флотационного анализа.

Сущность фракционного анализа согласно ГОСТ-4790-80 заключается в последовательном расслоении представительной пробы угля на фракции в жидкостях различной плотности, определении массовых выходов и зольности полученных фракций.

Общепринятые условные обозначения кривых обогатимости следующие:

– кривая элементарных фракций, показывающая распределение золы или металла по элементарным фракциям, полученным при различном значении признака разделения (плотности среды, напряженности магнитного поля или времени флотации);

– кривая концентрата, показывающая зависимость между суммарным выходом легких (для угля) или извлеченных магнитной сепарацией или флотацией фракций и средним содержанием в них золы или металла;

– кривая отходов (хвостов), показывающая зависимость между суммарным выходом тяжелых (для угля) или неизвлеченных магнитной сепарацией или флотацией фракций и средним содержанием в них золы или металла;

– кривая, показывающая зависимость между суммарным выходом легких (для угля), или извлеченных магнитной сепарацией или флотацией фракций руды, и значениям признака разделения: плотностью, напряженностью магнитного поля или продолжительностью флотации.

С помощью кривых обогатимости устанавливают теоретически возможные выходы продуктов обогащения при заданной зольности или содержании металла в них, составляют теоретические балансы продуктов обогащения, являющиеся основой для расчета сырьевой базы и технологической схемы при проектировании и эксплуатации обогатительных фабрик.

Результаты разделения на фракции служат эталоном, с которым сравнивают промышленные результаты процесса обогащения.

В данной работе предусматривается проведение гравитационного фракционного анализа угля с построением кривых обогатимости.

Гравитационному фракционному анализу подвергают различные классы крупности. В качестве разделительных сред используют водные растворы хлористого цинка ZnCl₂, органические жидкости – растворы четыреххлористого углерода CCl₄ в бензоле С₆Н₆, бромформа СНBr₃ в четыреххлористом углероде (или бензоле, бензине, ацетоне).

Анализ полезных ископаемых крупностью до 1 мм производят в статических условиях разделения с применением небольших емкостей со средами различных плотностей, а крупностью менее 1 мм – в динамических условиях разделения с применением центрифуг ЦЭ-3, в растворах органических жидкостей, обладающих пониженной вязкостью.

Для расслоения проб угля используют тяжелые жидкости, плотность которых более 1000 кг/м ³, а именно: 1300, 1400, 1500,1600, 1800 и в случае необходимости также 2000 и 2200 кг/м ³.

Для расслоения проб руд используют тяжелые жидкости и суспензии плотностью 2400, 2700, 3000, 3300, 3500, 3700, 4000, 4200 кг/м ³.