Расчет операций обесшламливания.

Обесшламливание применяют для крупных и мелких машинных классов. Обесшламливание мелких машинных классов <13мм производится на дуговых ситах, грохотах, крупных классов – на грохотах.

Расход промывной воды при КПД обесшламливания исходного угля η=0,84 принимается 1,5 м³ на 1т угля.

Фактический выход подрешетного шлама определяется по формуле (10) [1, с. 102]:

γ_подр.ф= γ_подр.Т · η (10)

γ_подр.ф =95,91 · 0,84=80,56 %.

Фактический выход надрешетного продукта определяется по формуле (11) [1, с. 102]:

γ_надр. =γ_пит – γ_шлама (11)

γ_надр. =36,66 – 1,33=35,33 %.

Расчет схем основным операций.

Производим корректировку теоретического баланса продуктов обогащения (таблица 12) отдельных машинных классов 13 – 100 и 1 – 13мм с учетом их характеристик (таблица 13).

По классу 13 – 100 мм

Определяем выход продуктов обогащения, переходящих из класса 1 – 13мм в класс 13 – 100мм по формуле (12) [1, с. 106]:

(12)

где γ_доб.пр. – выход продукта, переходящего из одного класса в другой, % от рядового угля;

γ_{доб.общ.} – выход всех продуктов, переходящих из одного класса в другой, % от рядового угля;

γ_пр. – выход добавляемого продукта, % от класса.

Добавка концентрата промпродукта и породы класса 1 – 13мм к классу 13 – 100мм составит:

%;

%;

%.

Определяем общий выход продуктов обогащения машинного класса 13 – 100 мм:

γ_к13-100=11,36+6,46=17,83%;

γ_пп13-100=6,67+2,15=8,82%;

γ_п13-100=17,44+1,46=18,91%.

Определяем зольность продуктов обогащения класса 13 – 100мм :

%;

%;

%.

По классу 1 – 13мм.

γ_к1-13=43,085 – 6,465=36,62 %;

γ_пп13-100=14,34 – 2,15=12,18%;

γ_п13-100=9,79 – 1,46=8,32%.

Зольность продуктов обогащения остается без изменения и принимается по таблице 12.

Таблица 14 – Теоретический баланс продуктов обогащения машинных классов 13 – 100 и 1 – 13мм (без шлама) с учетом неполноты классификации

Наименование продуктов	Класс 13 - 100		Класс 1 – 13
	Выход, %	Зольность, %	Выход, %	Зольность, %
Уголь	17,83	5,33	36,62	4,82
Промпродукт	8,82	12,10	12,18	12,63
Порода	18,91	80,31	8,32	69,27
Итого	43,56	37,77	54,13	16,76

Производим корректировку теоретического баланса продуктов обогащения с учетом взаимной засоряемости продуктов.

По классу 13 – 100мм

Таблица 15 – Взаимная засоряемость продуктов обогащения машинного класса 13 – 100мм

Наименование продукта	Выход к продукту, %				Выход, %
	Легкие фракции	Промежуточные фракции	Породные фракции	Итого	К рядовому	К классу
Концентрат	а1=93,00	а1=6,70	а1=0,30	100,00	17,83	39,13
Пропродукт	в1=20,00	в1=41,00	в1=39,00	100,00	8,82	19,36
Порода	с1=0,50	с1=3,00	с1=96,50	100,00	18,91	41,50
итого					43,56	100,00

Определение практического выхода продуктов обогащения при разделении исходного угля на три продукта производится по формулам (13, 13а, 13б) [1, с. 108]:

% (13)

% (13а)

% (13б)

где γ_к.т ,γ_пп.т, γ_п.т – теоретический выход продуктов обогащения в процентах к машинному классу;

γ_к.п. ,γ_пп.п., γ_п.п. – практический выход продуктов обогащения в процентах к машинному классу;

а₁, а₂, а₃ – содержание легких, промежуточных и тяжелых фракций в концентрате в процентах к практическому выходу концентрата;

в₁, в₂, в₃ – содержание легких, промежуточных и тяжелых фракций в промпродукте в процентах к практическому выходу промпродукта;

с₁, с₂, с₃ - содержание легких, промежуточных и тяжелых фракций в породе в процентах к практическому выходу породы.

%;

%;

%.

Определяем зольность продуктов обогащения класса 13 – 100мм:

%;

%;

%.

По классу 1 – 13мм

Таблица 16 – Взаимная засоряемость продуктов обогащения машинного класса 1 – 13мм

Наименование продукта	Выход к продукту, %				Выход, %
	Легкие фракции	Промежуточные фракции	Породные фракции	Итого
					К рядовому	К пласту
Концентрат	а1=98,00	а1=1,50	а1=0,50	100,00	36,62	64,09
Пропродукт	в1=32,00	в1=10,00	в1=58,00	100,00	12,18	21,33
Порода	с1=0,50	с1=1,50	с1=98,00	100,00	8,32	14,57
Итого					54,13	100,00

%;

%;

%.

Определяем зольность продуктов обогащения класса 1 – 13мм:

%;

%;

%.

Таблица 17 – Баланс продуктов обогащения с учетом засоряемости от грохочения и взаимной засоряемости продуктов обогащения, (без учета шлама)

Наименование продуктов	Класс 13 – 100мм			Класс 1 – 13мм
	Выход, %		Зольность, %	Выход, %		Зольность, %
	От рядового	От операций		От рядового	От операций
Концентрат	18,96	41,62	6,01	34,03	59,56	5,53
Пропродукт	10,68	23,44	37,35	15,04	26,33	33,16
Порода	15,91	34,93	77,89	8,05	14,10	67,25
итого	43,56	100,00	-	54,13	100,00	-

Переобогащение продукта

Крупный пропродукт, поступающий на переобогащение, дробиться до 13 мм. Выход шлама от дробления промпродукта по исследовательским данным принимается равным 10,03 %, что составит от рядового угля:

%.

При этом выход дробленого промпродукта будет равен:

γ_пп=10,68 – 1,07=9,61 %.

Состав дробленного промпродукта принят из условия, что 50 % сростков раскрывается, образуя уголь и породу зольностью, равной зольности этих продуктов.

Выход угольный породных фракций от раскрывшихся сростков в процессе дробления может быть определение по формуле (14) [1, с. 112]:

% (14)

где к – коэффициент раскрытия сростков, равный 0,5;

γ_пп – выход промежуточных фракций, в % от рядового;

γ_{у. пп},γ_{п. пп} – соответственно выход угольных и породных фракций от раскрывшейся части сростков;

А^с_пп, А^с_у, А^с_п – соответственно зольность промежуточных угольных и породных фракций.

%;

%.

Таблица 18 – Фракционный состав дробленного промпродукта

Фракции	До дробления		После дробления
	Выход, %		Зольность,%	Выход шлама к рядовому	Выход фракции к рядовому, %		Зольность, %
	К про- дукту	К рядо- вому
					Без раскрытия сростков	С учетом раскрытия сростков
Угольные	20	2,13	5,33	0,21	1,92	1,92+1,97= =3,89	5,33
Промежуточные	41	4,37	12,10	0,43	3,94	0,98	12,10
Породные	39	4,16	80,31	0,41	3,74	3,74+0,98= =4,73	80,31
Итого	100	10,68	42,96	1,07	9,61	9,61	37,77
Шлам от дробления крупного промпродукта Всего	100	10,68	42,96	1,07	10,68	10,86	42,96

Таблица 19 – Состав смеси промпродукта классов 13 – 100 и 1 – 13мм

Фракции	Класс 13 – 100мм		Класс 1 – 13мм			Суммарный класс 1 – 100мм
	Выход рядового, %	Зольность, %	Выход		Зольность, %	Выход рядового, %	Зольность, %
			От рядового, %	От продукта, %
Легкие	3,89	5,33	4,81	32	5,72	8,70	5,55
Промежуточные	0,98	12,10	1,50	10	14,19	2,48	13,37
Породные	4,73	80,31	8,71	58	81,89	13,44	81,34
Итого	9,61	37,77	15,02	100	48,75	24,63	47,71
Шлам от дробления крупного промпродукта	1,07	42,96	-	-	-	1,07	42,96

Фракционный состав смеси дробленого, крупного и мелкого промпродукта для данных углей приведен по исследовательским материалам (таблица 20). Согласно этим данным при обогащении по удельному весу 1,6 получается концентрат зольности 7,3 % при выходе 37,6 %, а порода зольностью 75,41 %.

Таблица 20 – Фракционный состав смеси дробленого, крупного и мелкого промпродкта.

Фракции	Выход к продукту, %	Зольность, %
<1,4	32,29	6,00
1,4 – 1,5	3,12	13,00
1,5 – 1,6	2,26	18,00
1,6 – 1,7	3,12	40,00
1,7 – 1,8	5,38	50,00
>1,8	53,83	80,00
Итого	100,00	49,75

Принимая за исходный показатель зольность концентрата 7,3 % с выходом 37,69, находим зольность и выход породы по теоретическому балансу.

%;

%;

%.

По теоретическому балансу зольность продуктов оказалась приемлемой, по этому балансу производится расчет практического баланса. Из практики работы фабрик разница между теоретическим и практическим выходом концентрата может быть принята 3 – 3,5 % при одинаковой зольности концентрата по практическим и теоретическим результатом обогащения.

Исходя из этого зольность концентрата принимается 7,3 %. Выход концентрата рассчитывают, исходя из условий уменьшения выхода концентрата на 3 % к машинному классу:

%

Выход и зольность породы составит:

%,

%.

Окончательный практический баланс продуктов обогащения угля крупностью >0,5мм без учета шламообразования в процессе обогащения.

Таблица 21 – Практический баланс продуктов обогащения угля крупностью >0,5мм без учета шламообразования в процессе обогащения.

Наименование продуктов	Выход, %	Зольность, %
Концентрат 13 – 100мм Концентрат 1 – 13мм Концентрат от переобогащения промпродукта	18,96 34,03 6,56	6,01 5,53 7,30
Итого концентрата	51,53	6,16
Порода 13 – 100мм Порода 1 – 13мм Порода от переобогащения промпродукта	15,91 8,05 18,07	34,93 67,25 72,37
Итого породы	24,63	66,84
Шлам от дробления промпродукта	1,07	43,96

Таблица 22 – Данные шламообразования при обогащения угля

Операции	Машинный класс, мм	Выход шлама в % от питания углей, содержащих класс 0 – 1мм в количестве
Отсадка	13 – 100 1 – 13	5 10 - 15	5 5 – 10	5 3 – 5
Дробление промпродукта	13 - 100	До 10	6 – 8	4 – 5

Производим корректировку практического баланса продуктов обогащения с учетом шламообразования и определяем общий выход шлама в процессе обогащения.

Выход шлама при обогащения в отсадочных машинах принят для машинных классов 13 – 100мм – 5%, 1 – 13мм – 9%.

Распределение общего выхода шлама по продуктам обогащения производят по формуле (15) [1, с. 116]:

(15)

где γ_ш.пр. – выход шлама от продукта обогащения, от питания, %;

γ_пр. – выход продукта обогащения, от питания, %;

γ_ш.общ. – общий выход шлама, от питания, %.

γ_ш.к.13-100=0,05 · 18,96=0,94 %.

При этом выход концентрата класса 13 – 100мм уменьшается на 0,948 %:

γ_к.13-100=18,96 – 0,94=18,01 %.

Переизмельчение концентрата и породы от переобогащения промпродукта принимается равным сумме переизмельчения в осадочной машине и тяжелых суспензиях, т.е. 13 %, тогда:

γ_ш.к.1-13=0,13 · 6,56=0,85 %;

γ_к.1-13=6,56 – 0,85=5,70 %;

γ_ш.п.1-13=0,13 · 18,07=2,35 %;

γ_п.1-13=18,07 – 2,35=15,72 %.

Таблица 23 – Практический баланс продуктов обогащения угля крупностью >1мм с учетом шламообразования в процессе обогащения

Наименование продукта	Продукты без учета шламообразования в процессе обогащения		Продукты с учетом шламообразования в процессе обогащения
			Продукт		Шлам
	Выход от рядового, %	Зольность, %	Выход от рядового, %	Зольность, %	Выход от рядового, %	Зольность, %
Концентрат 13 – 100мм	18,96	6,01	18,01	6,01	0,94	6,01
Концентрат 1 – 13мм	34,03	5,53	32,33	5,53	1,70	5,53
Концентрат от переобогащения промпродукта	6,56	7,30	5,70	7,30	0,85	7,30
Итого концентрата	59,55	5,877	56,04	5,86	3,49	6,09
Порода 13 – 100мм	15,91	34,93	15,12	34,93	0,79	34,93
Порода 1 – 13мм	8,05	67,25	7,65	67,25	0,40	67,25
Порода от переобогащения промпродукта 1 – 13мм	18,07	72,37	15,72	72,37	2,35	72,37
Итого породы	24,63	66,84	21,43	66,84	-	-
Шлам от дробления промпродукта	1,07	43,96	-	-	1,07	43,96
Шлам в классе 13 – 100мм от неполноты классификации	1,33	12,26	-	-	1,33	12,26
Шлам в классе 1 – 13мм из пыли	9,26	12,26	-	-	9,26	12,26
Итого шлама	98,83	-	71,85	-	18,71	22,61