Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

173 страницы

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В работе изложены основные параметры технологического процесса обогащения крупного и мелкого угля в магнетитовой суспензии, разработанные на основе обобщения промышленного опыта работы отечественных обогатительных фабрик и установок. Даны принципиальные технологические схемы обогащения угля и регенерации суспензии и помещена краткая характеристика основного и вспомогательного оборудования; изложены нормы расчета нагрузок на оборудование. Параметры и нормативные рекомендации предназначены для использования при проектировании фабрик и установок с применением технологии обогащения угля в магнетитовой суспензии, а также при контроле и регулировании процесса на действующих предприятиях

 Скачать PDF

Оглавление

1. Введение

2. Требования, предъявляемые к магнетитовому утяжелителю, и расчет компонентов суспензии

     2.1. Характеристика магнетита

     2.2. Реологические параметры суспензии и нормы содержания в ней шлама

     2.3. Основные формулы для расчета параметров суспензии

     2.4. Расчет компонентов суспензий, загрязненных шламом

     2.5. Улучшение свойств суспензий

3. Схемы технологического процесса обогащения угля в магнетитовой суспензии

     3.1. Схемы подготовки угля. Классификация и обесшламливание

     3.2. Приготовление магнетитовой суспензии

     3.3. Схемы обогащения угля в сепараторах

     3.4. Схемы обогащения мелкого угля и переобогащения промпродукта в гидроциклонах

4. Технологические схемы регенерации суспензии

     4.1. Схема регенерации суспензии в одну стадию

     4.2. Двухстадиальная схема регенерации суспензии

     4.3. Комбинированная схема регенерации суспензии

     4.4. Схема раздельной регенерации суспензии

     4.5. Схема полной регенерации суспензии

5. Оборудование, применяемое для обогащения в тяжелых средах

     5.1. Сепараторы для обогащения крупного угля

     5.2. Оборудование для обогащения мелкого угля

     5.3. Сепараторы для регенерации магнетитовой суспензии

     5.4. Вспомогательное оборудование

     5.5. Средства контроля и регулирования

     5.6. Опытные образцы тяжелосредного оборудования

6. Основные параметры расчета технологических схем обогащения угля в магнетитовой суспензии

     6.1. Подготовка угля

     6.2. Обогащение крупного угля в сепараторах

     6.3. Обогащение мелкого угля в гидроциклонах

     6.4. Эффективность обогащения в магнетитовой суспензии

     6.5. Промывка и обезвоживание продуктов обогащения на грохотах

     6.6. Регенерация магнетитовой суспензии

     6.7. Расход утяжелителя

7. Рекомендации по компоновке тяжелосредных установок

8. Заключение

Литература и использованные материалы

 
Дата введения01.01.2021
Добавлен в базу01.01.2019
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

25.03.1976УтвержденМинистерство угольной промышленности СССР
РазработанИОТТ
РазработанУкрНИИуглеобогащение
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБОГАЩЕНИЮ УГЛЯ

В МАГНЕТИТОВОЙ СУСПЕНЗИИ

(ОСНОВНЫЕ параметры;

Министерство угольной промышленности СССР "Институт обогащения твердых горючих ископаемых (НОТТ)

Министерство угольной промышленности УССР Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по обогащению и брикетированию углей (УкрНИИУглеобогащение)

Утверждено Начальником Технологического управления по обогащению углей Минуглепрома СССР И. С, Благовым 25 марта 1976 г.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБОГАЩЕНИЮ УГЛЯ В МАГНЕТИТОВОЙ СУСПЕНЗИИ

(основные параметры)

Москва

1976

тающий под давлением |4,5,бЗ . Не исключена возможность применения вискозиметров других типов JY] .

Капиллярный вискозиметр (рис.2.1.) состоит из герметичного резервуара с мешалкой. Ввод суспензии осуществляется через воронку. После ввода суспензии воронка закрывается и в резервуар через патрубок из баллона подается сжатый воздух (лучше газообразный азот). Резервуар патрубком сообщается с манометром, измеряющим внутреннее давление газа, при котором происходит истечение суспензии через капилляр. Давление сжатого газа регулируется краном и изменяется от 0 до 1,25 ати. Вязкость и предельное напряжение сдвигу рассчитываются по изменению скорости истечения суспензии через капилляр в зависимости от давления. Методика измерений и расчетов приведена в следующих работах [4-71 •

Техническая характеристика вискозиметра:

частота вращения мешалки, об/мин 700 объем резервуара для суспензии, мм 250-300

размеры капилляра, мм: длина    500-550

диаметр    1,9-2,!

Капиллярный високозиметр, работающий под давлением, может быть рекомендован для измерения реологических параметров суспензий, имеющих объемное содержание твердого не более 32,5$ и образованных утяжелителем, в котором более 50$ зерен менее 74 мкм.

В условиях работы промышленных предприятий пользуются косвенным показателем для характеристики вязкости суспензии, а именно, содержанием в ней угольного шлама. Чистые магнетитовые суспензии плотностью до 1900 кг/м3 имеют относительно низкую вязкость - до 5,5 спз.

По данным многочисленных исследований установлено, что нормальные условия разделения обеспечиваются при вязкости рабочей суспензии, не превышающей 7-10 спз [4,б] . Допустимая концентрация шлама (класс 0-1 мм) в суспензии, дающая вязкость в 7 спз, составляет: 300 кг/м3 при плотности суспензии 1600 кг/м3,

200 кг/м8 при плотности суспензии 1800 кг/м3, менее 100 кг/м3 при плотности суспензии 2000 кг/м3 и выше.

Рис.2,.1. Схема установки капиллярного вискозиметра, работающего под давлением:

I - герметичный резервуар» 2 - воронка; 3,4 - патрубки; 5 - манометр; 6 - баллон сжатого воздуха (азота),

7 - редуктор.

II

В вязкой суспензии эффективность разделения снижается. 2у-зе всего разделяются мелкие зерна* Поэтому, чем выше вязкость суспензии, тем выше должен быть нижний предел крупности угля, который можно в ней обогащать* (табл.2*2*)

Таблица 2*2

Вязкость суспензии в зависимости от плотности и содержания шлама

Плотность,

кг/м3

•    Содержание

•    шлама,

! г/л

t

i

I

i

Вязкость, i сантипуаз j

i

!

_L

!

1400

0

2,0

1490

0

2,5

1740

0

3,5

1980

0

5,5

1490

100

3,0

1770

100

4,5

2010

100

7,5

2040

100

8,0

1480

200

3,5

1800

200

7,0

2020

200

15,5

2050

200

17,0

1570

300

6,5

1850

300

15,5

2020

300

35,0

Оптимальный нижний предел крупности угля, эффективно обогащаемого в тяжелосредных сепараторах определен в 13 мм [8} Для эффективного обогащения более мелкого угля рекомендуется использовать тяжелосредные гидроциклоны*

С целью повышения эффективности разделения макет быть рекомендовано обогащение крупного угля отдельными классами в двух сепараторах или в специальном сепараторе типа СКВД (см.5.1*1. и рис.5.2.).

2*2*2* Допустимые нормы содержания шлама Объемное содержание твердой фазы в магнетитовой суспензии, включая шлам крупностью 0-1 мм, не должно превышать 32,5$*

Этим предельным содержанием твердой фазы гарантируется поддержание вязкости суспензий на допустимом уровне*

При более высоком загрязнении суспензии необходимо увеличивать вывод ее на регенерацию, пока содержание шлама не будет снижено.

Содержание магнетита и шлама в суспензии, рассчитанное исходя из общего содержания твердой фазы 32,5# по объезду, приведено в табл.2.3.

Данными табл.2.3. рекомендуется руководствоваться при расчетах технологических схем регенерации в проектах, а также при контроле и регулировании состава рабочей среды в процессе эксплуатации.

Таблица 2.3 Нормы содержания твердого в суспензии


Предельно допустимое содержание, кг/м3


Плотность

суспензии,

кг/м3


_при_обогащешш антрацита


впри_обогащенЕИ угля_

магнетита,} шлама, минимум i максимум


магнетита,

минимум


шлама,

максимум


1400

355

370

-

-

1500

505

320

-

-

1600

645

280

595

330

1700

795

230

745

280

1800

945

190

905

220

1900

1095

130

1065

160

2000

1245

80

1225

100

2100

-

-

1375

50

13


2.3. Основные формулы для расчета параметров суспензий,

Расчет основных параметров суспензий производится по формулам, основанным на балансе твердой и жидкой фаз в данном объеме.

Суспензии, применяемые для обогащения угля, представляют собой смесь утяжелителя плотностью рм и воды, плотность которой J>0 ш 1000 кг/м3.    J

В расчетных формулах приняты следующие обозначения:

Рс ~ плотность суспензии, кг/м8; рт - плотность твердой фазы сусцензии, кг/м3;

рми Рш - соответственно, плотности чистого утяжелителя (магнетита) и шлама в суспензии в тех же единицах измерения;

-    соответственно, объем твердой и жидкой фаз суспензии, л И3'

г - вес твердого в суспензии, кг/м3;

ЙФЖ- отношение твердого к жидкому (воде) в суспензии по весу;

-    отношение жидкого (воды) к твердому в суспензии по весу;

С - весовая концентрация твердого в суспензии, %\

/71 - объемная концентрация твердого в суспензии, %\

При расчете количества утяжелителя, необходимого для приготовления суспензии заданной плотности, следует пользоваться формулой:

VPm _ _

Рм-ЮОО

Для зашламленной суспензии прежде всего определяется средняя плотность твердой фазы, исходя из баланса магнетита и шлама:

(2.5)

14

или


Рм +Рш Jt Pm + Pu>

Рм


(2.6.)

где \/м и ]/ш

Рм и Pw - весовой выход тех же компонентов.

В ориентировочных расчетах рекомендуется принимать:

Л, = 4600 кг/м3 - средняя плотность магнетита,.

Яи,= 1700 кг/м3 - средняя плотность антрацитового шлама,

Д = 1500 кг/м3 - средняя плотность угольного шлама.

Все параметры суспензии рекомендуется определять на единицу объема.

Тогда:

а) объем твердого в I м3(л) суспензии:


объемный выход компонентов, составляющих твердую фазу (магнетита и шлама)*


К = -J-    м3(л);

б) объем воды в I м3 (л) суспензии:


1


_р_

Jt


м3(л);


в)    плотность твердой фазы суспензии:

Р- то . о

~—т-—*—    КГ/М i

P-(j)c~IOOO)

г)    отношение весовых количеств компонентов:

р т • и/.. 'Рт (Л ~ ЮРО)

Х=1Ж~ (Я-Л) ЮОО


Я-


(2.7.)

(2.8.)

(2.9.)

(2.10.)


__ U/:T. (Я~А)/000 я    Яг    (Л    чооо]


jL


(2.II.)


15


могут быть определены также и графически по диаграммам, разработанным Г.А.Музылевым [V] , Ф. Майером [1о] и К Деллом [llf . Зная две из указанных величин, по диаграммам можно найти осталт -ные три.

Значения основных параметров суспензии ( fr>fc, Р )


Точность графического определения параметров суспензии зависит от масштаба диаграммы. Для определения параметров суспензии на действующих фабриках целесообразно изготовить диаграмму для конкретных условий фабрики по Майеру-Деллу [2] на листе размером 500x800 мм. Практическое определение параметров сводится к двум операциям: определяется плотность суспензии ( Jfc ) -путем взвешивания I л суспензии и содержание в ней твердого ( Р ). Для этого суспензия отфильтровывается, высушивается и взвешивается. Остальные величины определяются графически по диаграмме или расчетным путем по формулам 2.4. - 2.II,.

2.4. Расчет компонентов суспензий, загрязненных шламом

Контроль за состоянием рабочей суспензии в производственных условиях осуществляется двумя непосредственными измерениями: определением плотности суспензии ( J-c ) - взвешиванием I л суспензии и определением содержания в ней твердого ( Р ). Оба определения должны быть по возможности точными. Затем рассчитываются необходимые величины (обозначения - прежние). Объемное содержание твердого, представляющего собой смесь утяжелителя з частиц угля, определяется по формуле;

(2.12.)

J>„ -tooc

найденное по этой формуле объемное содержание твердого, не позволяет судить о степени засорения суспензии шламом. Для полной оценки состава суспензии, необходимо знать объемное содержание утяжелителя в суспензии, незагрязненной шламом:

(2.13.)

Разность ( V ~ Ум    ) показывает степень засорения суспензии

угольными частицами.

Средняя плотность твердого мажет быть достаточно точно определена по формуле:

--£- Р—    .    (2.14.)

р. (рс-юоо) т

Плотность суспензии, образовавшейся из смеси твердых компонентов (магнетита и шлама), определяется по следующей формуле:

Л = 1000 - р„ -ЯсШ * Рш ,    (2.15.)

Гм    ГШ

По этой формуле можно рассчитать Ли и Рш при условии, что плотность суспензии для данного предприятия является постоян-

Н0Й* Р - &£& (Рс’4Ю0) ~ Рм (Рм-Ю00)]

(2.16.)

ГШ ~    }м (Рш 4000)

Рм = Р -Рш

В процессе эксплуатации тдаедосредных установок плотность рабочей суспензии может систематически снижаться, например, при обогащении мокрых углей, либо повышаться за счет уноса воды с продуктами обогащения и возврата суспензии более высокой плотное-ти из цикла регенерации.

Расчет добавок для корректировки плотности суспензии производится следуххщш образом*

Если первоначальная плотность суспензии J*c возросла до £ , то к ее объему V нужно добавить разбавленную суспензию (или воду) плотностью fo ( j>0 tjc £ fcf ) •

(2.17.)

Объем добавки для восстановления первоначальной плотности суспензии составит:

Л -Jo

17

В случае понижения плотности рабочей суспензии требуется высокоплотная добавка ( fo > Jcf )в объеме:

Vo - Vm Iе 'At ,    (2.18.)

л-л

Расчеты добавок рекомендуется вести на единицу объема суспензии и в зависимости от наличия свободной емкости корректировать плотность, добавляя высокоплотную суспензию и отводя часть суспензии на регенерацию.

Извлечение компонентов твердого в продукты регенерации определяются по формулам:

Е, - У'-/' • т%,

(2.20.)

Ez = Ml- 100%,

где

оС о

- извлечение магнетита в концентрат и шлама в отходы регенерации:

- весовое содержание магнетита в регенерированной суспензии и шлама в отходах регенерации;

Л и Л~2_    -    весовое    содержание    магнетита    и    шлама в ис-

'    ходном    продукте,    поступающем    на    регенера

цию;

- выход продуктов регенерации*

2.5. Улучшение свойств суспензий

эффективность процесса тяжелосредного обогащения существенно зависит от физико-механических свойств суспензии. Загрязнение суспензии приводит к структурообразованию и ухудшению результатов разделения в ней обогащаемого материала.

IB

Для улучшения и регулирования свойств суспензий рекомендует* ся использовать физико-химический метод воздействия на них реа-гентами-пептизаторами, разработанный в ИОТТ j4,6j * Наиболее эффективными из изученных реагентов-пептжзаторов являются гексаме-тафоофат и триполифосфат натрия. Указанные реагенты испытывались на ряде углеобогатительных фабрик: "ЦОФ "Россия", "Украина",

ОФ шахты "Ленинградская", ЦОФ "Гуковская", ОУ ш.им.Абакумова (гексаметафосфат натрия), ГОФ "Интинская" (триполифосфат натрия) и др.

Применение реагентов-пептизаторов снижает вязкость и предельное напряжение сдвига на 15-35/5, вследствие чего улучшается процесс обогащения: снижается зольность концентрата, увеличивается зольность отходов, улучшается отделение магнетита при ополаскивании продуктов и повышается эффективность регенерации. На смежные технологические процессы-флотацию и осаждение шламов реагенты-пептизаторы практически не влияют. По данным промышленных испытаний добавление реагентов-пептизаторов к суспензии можно рекомендовать в следующих случаях:

-    при использовании сильно зашламленной суспензии;

-    при обогащений в суспензии повышенной плотности (2200-2300 кг/м3).

Реагент применяется в виде 20-25-процентного раствора. Он легко растворяется в горячей воде ( t ~ 60°) при перемешивании.

Раствор реагента подается отдельными порциями в емкость кондиционной суспензии, исходя из суточного расхода 1,0-1,5 кг/мсуспензии в емкости. Первая порция должна составлять 60-70# суточного расхода, остальные 30-40# добавляются по истечении 8-10 часов работы фабрики. Расход реагентов в среднем составляет 3-5 г на тонну обогащаемого угля.

Подача реагента осуществляется по мере ухудшения свойств рабочей суспензии или в случае внезапного нарушения технологии (ухудшение классификации при влажном угле и т.п.).

Для приготовления раствора реагента рекомендуется применять специальную установку, сконструированную для этой цели в ИОТТ (см.5.6.3.). Равным элементом установки является бачек (см.рис.5.25) снабженный подогревателем, автоматизированным кра-

19

УДК 622.766.43

В работе изложены основные параметры технологического процесса обогащения крупного и мелкого угля в магнеТитовой суспензии , разработанные на основе обобщения промышленного опыта работы отечественных обогатительных фабрик и установок.

Приведены характеристика магнетитового утяжелителя и основные свойства магне Титовой суспензии, используемой как среда для обогащения.

Даны принципиальные технологические схемы обогащения угля и регенерации суспензии и помещена краткая характерно тика основного и вспомогательного оборудования; изложены нормы расчета нагрузок на оборудование.

Основные параметры технологии обогащения угля в магжетитовой суспензии разработаны Институтом обогащения твердых горючих ископаемых и "Укрнииуглеобогащением". В разработке непосредственное участие принимали от ЙОТТ: Благова З.С., ст.н.сотр.,к.т.н., Доброхотова И. А., ст.н.сотр., к. t.hs Зарубин Л.С., зав.лаб. ,ц.т.н.,

Иофа М.Б., ст.н.сотр.,к.т.н., Маевский Ю.Р., ст.н.сотр.,к.т.н., Смураго Э.В., зав. группой, Черткова А. К. ст.инж., от "УкрНИИУгле-обогащения": Готовщикова Л.К., мл.н.сотр., Дегтярева Н.Н. инж., Ковшарь М.Н., зав.сектором, Усенко Ю.П., ст.н.с., Хайдакин В.И., ст.н.с. ,к.т.н., Ямпольский М.Н., зав.лаб. ,к.т.н.

Параметры и нормативные рекомендации предназначены для использования при проектировании фабрик и установок с применением

технологии обогащения угля в магнетитовой суспензии, а также при контроле и регулировании процесса на действующих предприятиях.

ном для выпуска раствора и устройствами, контролирующими выпуск отдельных порций. Для интенсификации растворения реагента применяется подача сжатого воздуха.

Реагенты-гексаметафосфат и триполифосфат натрия поставляются заводами-изготовитеяями в кристаллическом или порошкообразном виде. Растворы реагентов, как и сами реагенты, нетоксичны.

Кристаллический гексаметафосфат натрия выпускается Ивановским химзаводом им.Батурина и другими заводами, поставляется в железных бочках,. Стоимость - 380 руб. за I т.

Порошкообразный триполифосфат натрия выпускается расфасованным в бумажные мешки по 30-50 кг Винницким суперфосфатным и др. заводами. Стоимость - 300 руб. за I т.

Получение указанных реагентов осуществляется через территориальные конторы химснабсбыта. Подробные данные об использовании реагентов изложены в "Рекомендациях для промышленного внедрения реагентов-пептизаторов на углеобогатительных фабриках с обогащением в магнетитовой суспензии" |4,0 .

Реологические свойства тяжелых суспензий могут быть улучшены также за счет физико-механических воздействий. Колебание суспензии с частотой 5-8 герц и амплитудой 6-10 мм приводит к заметному (на 30-40$) снижению ее вязкости при одновременном повышении устойчивости. Максимальный эффект достигается при обработке сильно зашламленных и структурированных суспензий. Работы по проверке данного метода в полупромышленных условиях и внедрению его в промышленность проводятся в настоящее время ИОТТ, КузНИИУглеобогащением Минуглепрома СССР и Институтом физики земли .АН СССР.

20

I. ВВЕДЕНИЕ

На основании обобщения данных зарубежной практики и опыта эксплуатации первых отечественных фабрик, обогащающих уголь в минеральной суспензии, в 1967г. были разработаны и выпущены "Основные параметры технологии обогащения угля в магнетитовой суспензии" 00 1

Целью разработки параметров являлось обеспечение проектных институтов и инженерно-технических работников действующих фабрик, использующих тяжелосредное обогащение, необходимыми исходными данными для выбора и расчета технологических схем и оборудования, а также для регулирования и контроля процесса обогащения.

Этот материал явился основанием для разработки "Указаний по технологическому проектированию фабрик для обогащения угля в минеральных суспензиях", выпущенных Дентрогипрошахтом в 1971г.

В связи с широким распространением метода обогащения в тяжелых средах в угольной промышленности Советского Союза, созданием нового оборудования, совершенствованием и отработкой технологии возникла необходимость в пересмотре и корректировке выпущенных ранее "Основных параметров".

В работе содержатся данные, характеризующие утяжелитель и требования, предъявляемые к нему, необходимые формулы для расчета параметров суспензии, характеристики основного и вспомогательного оборудования, технологические показатели тяжелосредно-го процесса и регенерации суспензии, а также некоторые указания по компоновке оборудования. 2

Обогащение углей в тяжелых средах получило в Советском Союзе значительное распространение во всех бассейнах; Этим методом обогащаются угли каменные, бурые, антрациты и сланцы при плотности разделения от 1400 до 2200 кг/м2.

В 1975 г. на 70 фабриках и установках Минуглепрома СССР было обогащено этим методом около 68 млн.т угля. Он занимает второе место после отсадки как в СССР, так и во многих зарубежных угледобывающих странах. В 10-й пятилетке (до 1980 года) намечено дальнейшее расширение объема переработки угля в тяжелых средах с вводом в действие мощных фабрик производительностью 6 и более млн. т в год.

За последнее время разработаны и внедрены новые, более совершенные образцы основного и вспомогательного оборудования: сепараторы СКВ-20 и СКВ-32, электромагнитные сепараторы ЭВМ 80/170 и ЭШ 80/250, трехпродуктовые сепараторы СТТ-20, гидроциклоны ГГ-3/80, КГ-2/50, 1ТБ, комплексы автоматического приготовления тяжелой среды (КйПТС) и др. Усовершенствованы технологические схемы, уточнены параметры работы машин и аппаратов.

В связи с изложенным, пересмотр параметров технологии обогащения крупного и мелкого угля в магнетитовой суспензии явился насущной задачей.

Работа выполнена институтами ИОТТ Минуглепрома СССР и УкрНИИУглеобогащение Минуглепрома УССРг. Материалы по характеристике оборудования представлены институтом Гипромашуглеобсгаще-ние, а материалы для раздела - "Средства контроля и регулирования" - Ворошиловградским филиалом института Гицроутлеавтсмати-зация. 1

. ТРЕБОВАНИЯ. ПРЕШВШШМЕ К МАГНЕТИТОВШУ УТЯЖЕЛИТЕЛЮ И РАСЧЕТ кМОЕВНТОВ СУСПЕНЗИИ

2.1. Характеристика магнетита

2.1.1. Плотность

В качестве утяжелителя рекомендуется применять ыагнетито-вый концентрат плотностью 4300-4600 кг/м3 и более (до ^

5000 кг/м3), поставляемый железорудными горнообогатительными комбинатами.

Основными поставщиками кондиционного магнетита могут служить горнообогатительный комбинат Криворожского бассейна ШЖ -для углеобогатительных фабрик Европейской части Союза и Соко-ловско-Сарбайский горнообогатительный комбинат для фабрик Урала, Кузбасса, Караганды и других восточных бассейнов страны.

Плотность магнетитового утяжелителя определяется пикнометрическим способом в лабораторных условиях для навесок по 5-10 г в пикнометрах емкостью 50 или 100 мл. Определение производится в дистиллированной воде или в технической спирте (гидролизном, изобутиловом и др.)

PjKTJ

Р2,кг1

Р3,кг;

Р4»кг;

Для быстрого определения плотности магнетита в производственных условиях, при контроле поступающих на фабрики партий магнетита, можно пользоваться следующим способом: пробу утяжелителя весом в 0,5 кг поместить в цилиндр емкостью 500 мл.

Если вес сухого цилиндра

вес цилиндра с навеской

вес цилиндра с навеской и водой до метки

вес цилиндра, без навески .заполненного водой до метки

,кг/м3

(2.1.)

то плотность магнетита

п __Pz ~ Pi_

b~ (pt-p, )- ft-/у

2.1.2. Крупность»

Крупность магнетита должна отвечать определенным требованиям в зависимости от типов аппаратов, используемых для обогащения. По крупности ыагнетитовый утяжелитель подразделен на три сорта: крупный, мелкий и тонкий.

Тип магнетитового

утяжелителя

К

М

т

Содержание зерен, %

менее 20 мкм

от 3 до 10

от 10 до 25

ОТ

25 ДО

35

менее 40 мкм

от 40 до 50

от 50 до 60

от

60 до

75

более 150 нки

от 2 до 10

от 2 до 10

от

0 до

5

Магнетит сортов К и М рекомендуется при обогащении в проточных сепараторах с неглубокой ванной (типов СК, СКВ) и в трехцродукто-вых гидроциклонах. Магнетит сорта М и Т - для обогащения в двухпродуктовых гидроциклонах. Чем выше плотность тяжелой суспензии, тем крупнее может быть утяжелитель.

Указанные выше горнообогатительные комбинаты выпускают, как правило, магнетитовый концентрат, характеристика которого по крупности находится между сортами М и Т (табл.2.1.)

Крупность поступавдего на обогатительные фабрики магнетитового утяжелителя должна определяться в каждой новой партии.

Ситовый анализ частиц крупностью до 40 мкм производится на стандартных ситах (0,15; 0,1; 0,074; 0,04 мм) с промывкой водой. Высушенные продукты следует подсевать на тех же ситах и взвешивать. Содержание частиц менее 20 мкм определяется седиментационным анализом по известным методикам (способ Сабанина, отмучивание и ДР.)Х 3 4

Характеристика магнетита, поставляемого горнообогатнтельными комбинатами

Таблица 2 Л

Наименование

показателей

!

! ЮГ0К 1

! Соколовско-! Сарбайский ! комбинат

] Выход,$

] Выход, %

Крупность, мкм:

более 150

1.8

10,3

150 - 40

38,4

24,6

О

CVJ

1

о

38,2

29,2

менее 20

21,6

35,9

100,0

100,6

Содержание магнитных фракций, %

94,8

94,5

Плотность, кг/м3

4380

4680

Магнитная проницаемость, доли единицы

0,8

0,85

2*1.3* Содержание магнитной фракции

Содержание магнитной фракции в магнетитовом утяжелителе должно быть не ниже 90$. Определение содержания магнитной фракции следует производить на магнитном анализаторе МА, изготовляемом Ворошиловградским заводом Тглеприбор" по чертежам Гшгромаш-углеобогащенид (см.5.5.3*) или на других анализаторах.

При отсутствии анализатора (для грубых определений) используется постоянный магнит со съемным диамагнитным чехлом. Ручное отмагничивание производится в фарфоровых чашках из проб весом 50-100 г с многократной перечисткой, пока вода не станет прозрачной. 5

2.1.4.    Скорость осветления суспензии и осаждения магнетита

При отстаивании суспензии плотностью 2000 кг/м3 в цилиндре 0 50 мм и емкостью 500мл через 5 шш должен образоваться объем осветленной воды (.% к общему объему): от 15 до 25 для размагниченного материала и от 25 до 40 для намагниченного материала с хлопьями•

2.1.5.    Магнитная проницаемость

Условный коэффициент магнитной проницаемости должен быть не ниже 0,7 проницаемости эталонной пробы магнетита равной I. Магнитная проницаемость определяется компаратором, состоящим из моста переменного тока с катушками индуктивности и показывающего гальванометра .

2.1.6.    Истираемость

Содержание фракций менее 20 мкм в пробе магнетита не должно возрастать более чем на 10% от содержания этой фракции в пробе, если пробу в виде пульпы плотностью 1700 кг/м3 в объеме 25 литров подвергнуть циркуляции в течение 4 часов на пути 4 м при расходе 3 м3/ч.

2.2. Реологические параметры суспензии и нормы содержания в ней шламас

2.2.1. Реологические параметры

Эффективность обогащения угля в тяжелых средах в значительной степени зависит от реологических свойств разделительной среды, которые характеризуются параметрами: кажущейся вязкостью    и    предельным    напряжением    сдвига    - *С0    .


Для жидкостей, подчиняющихся закону Ньютона, вязкость среды определяется зависимостью:

(7^    Р

где 6 - касательное напряжение сдвига, дин/см ;

£ - постоянный коэффициент вязкости, пуаз;

В

if - скорость относит ельного^переыещения, сад/сек;

dir _


-I

градиент скорости, сек •


Зл


Графическим выражением уравнения (2,2.) является прямая, проходящая через начало координат,. Вязкость ^ определяется как котангенс угла наклона прямой с осью и является постоянной величиной Гз].

Для пластических сред кривая с[- не проходит через начало координат, а отстоит от него на величину ЗЗс > представляющую предельное напряжение сдвига, т.е. силу, которую надо приложить к системе, чтобы началось ее течение. Поведение таких систем описывается уравнением Бингама:

«.ад

где <Ь - касательное напряжение сдвига»

%о - предельное напряжение сдвига;

^ - постоянный коэффициент вязкости.

£—

Если 0о = 0, при отсутствии структуры, то уравнение Бингама переходит в уравнение Ньютона для вязкого ламинарного течения*

Магнетитовые суспензии тех плотностей и концентраций которые обычно применяются при обогащении углей, относятся к структурно-вязким системам, обладающим в некоторой области (при содержании твердого более 27,5-32,5$) пластической текучестью,

В этой области резко ухудшается эффективность разделения обогащаемого материала [YJ •

Если грубодисперсная суспензия ведет себя как ньютоновская жидкость или среда Бингама, то "кажущаяся” вязкость или просто вязкость ( ^    )    суспензии    является    постоянной.    Если    суспензия

ведет себя как структурно-вязкая среда, то вязкость является функцией касательного напряжения сдвига или градиента скорости. Таким образом, чтобы судить о реологических свойствах тяжелых суспензий измерения необходимо производить при различном давлении, что определяет различные величины напряжения сдвига и градиента скорости.

Для определения реологических параметров суспензии в лабораторных условиях рекомендуется капиллярный вискозиметр, рабо- 6

1

2

3

х Может быть использован также автоматический фотоседименто-граф ЛФС-2 конструкции Пензенского инженерно-строительного института, г.Пенза, ул.Г.Титова, 28, ИСИ.

4

5

6