Приготвяне на въглища

Машини за отцеждане: В този случай суровите въглища се въвеждат в пулсираща водна баня. Суровите въглища се движат през перфорирана плоча, през която пулсира вода. Материалът се отлага на няколко слоя, с по-тежки скали на дъното и по-леки въглища отгоре. В края на работата отпадъците се отделят от чисти въглища. Типичните размери, получени в джигери, са от 75 mm до 12 mm. Предлагат се специални машини за отмесване на фини въглища, които използват легло от изкуствен фелдшпат. · Концентриращи маси: Концентриращата маса се състои от набразден гумен под, разположен върху опорен механизъм, свързан с главния механизъм, който предава бързо възвратно-постъпателно движение в посока, успоредна на жлебовете. Наклонът на плъзгащата се маса може да се регулира. Напречният поток на водата се осигурява чрез улей, монтиран в горната част на пода. Захранването се извършва точно преди водата да влезе и се разпръсква по пода на масата според диференциалното движение и гравитационния поток. Необработените въглищни частици се разпределят в хоризонтални зони (или слоеве). Чистите въглища отиват в долната страна на масата, а отпадъците се отстраняват от другата страна. Използват се таблици за диапазони на размера на частиците над 5 x 0,5 mm. · Спирали: Обработката на фини въглища със спирали се основава на принципа, че суровите фини въглища се движат надолу по спираловиден път във водния поток, като центробежните сили насочват по-леките въглищни частици към външната страна на потока, а по-тежките частици към вътрешността. Сепариращото устройство на изхода отделя фините въглища от фините отпадъци. Спиралите се използват като почистващо устройство за фракции с размер на частиците 2mm x 0,1 mm. Само водни циклони: Суровите въглища, доставени с вода, се подават тангенциално под налягане в циклона, предизвиквайки ефект на водовъртеж, центробежните сили преместват по-тежкия материал към стената на циклона и оттам те се транспортират до горния дренаж (или кран). По-леките частици (въглища) остават в центъра на вихровия вихър, отвеждат се нагоре през тръбата (уловител на вихри) и се отлагат към дренажа. Точната плътност на разделяне може да се регулира чрез промяна на налягането, дължината и диаметъра на вихровия уловител и диаметъра на върха. Само водният циклон обикновено обработва материал с размер на частиците 0,5 x 0,1 mm и работи на два етапа, за да подобри ефективността на разделяне.

Вторият тип разделяне по плътност е плътна среда. В тежка течност (плътна среда) частиците с плътност, по-ниска от течността (въглища), ще плават, а тези с по-висока плътност (скала) ще потънат. Най-практичното промишлено приложение на плътна среда е тънка суспензия на магнетит (магнитна желязна руда) във вода. Това има много предимства, а именно:

Сместа е безвредна в сравнение с неорганичните или органичните течности. · Плътността може бързо да се регулира чрез промяна на съотношението магнетит/вода. · Магнетитът може лесно да се обработва чрез отстраняването му от продуктовите потоци с магнитни сепаратори.

Има два класа плътни средни сепаратори: сепаратор тип баня (сепаратор тип съд за груби въглища в диапазона от 75 mm x 12 mm) и сепаратор от циклонен тип (почистващ въглен в диапазона 5 mm x 0,5 mm).

Разделителите на ваните могат да бъдат дълбоки или плитки корита, където плаващият материал преминава през ръба на коритото, а потъващият материал се извлича от дъното на коритото чрез верига на скрепер илиролково колело.

Сепараторът от циклонен тип усилва силите на привличане чрез центробежни сили. Центробежно ускорение - около 20 пъти по-голямо от ускорението на гравитацията - действа върху частиците във ваната сепаратор (ускорението е почти 200 пъти по-голямо от ускорението на гравитацията в горната част на циклона). Тези големи сили са отговорни за високата производителност на циклона и способността му да обработва фини въглища.

Продуктите от сепараторите, базирани на плътността, а именно чисти въглища и вътрешности, преминават през дренажни и промивни сита, където магнетитната среда се отстранява и се връща в сепараторите. Разреденият магнетит от ситата за изплакване преминава през магнитни сепаратори, за да се подготви магнетитът за нова употреба. Магнитните сепаратори се състоят от въртящи се цилиндри от неръждаема стомана, съдържащи фиксирани керамични магнити, монтирани на постоянна ос на барабана. Барабанът се потапя в резервоар от неръждаема стомана, съдържащ разредена суспензия от магнетит. Докато барабанът се върти, магнетитът се придържа към зоната близо до фиксираните вътрешни магнити. Магнетитът се отстранява от ваната и от магнитното поле и пада от повърхността на барабана през скрепера в резервоара за съхранение.

Инсталациите за обогатяване на въглища използват както измерватели на радиоактивна плътност, така и онлайн ядрени анализатори. Трябва да се спазват предпазните мерки по отношение на инструментите за работа с източници на радиация.

Флотация на пяна Флотацията на пяна е физико-химичен процес, който зависи от селективното прикрепване на въздушни мехурчета към повърхностите на въглищните частици, докато отпадъчните частици не го правят. Този процес включва използването на подходящи реагенти, за да се създаде хидрофобен(водоотблъскваща) повърхност върху сухо вещество, което трябва да се плава. Въздушни мехурчета се произвеждат в резервоара (или клетката) и докато се издигат на повърхността, покрити с реагент фини частици въглен се придържат към мехурчето, а отпадъците без въглен остават на дъното на клетката. Въглищата, носещи пяна, се отстраняват от повърхността чрез гребене и след това се освобождават от водата чрез филтриране или центрофугиране. Отпадъците отиват в люпилната камера и обикновено се сгъстяват, преди да бъдат подавани в езерото за отпадъци.

Реагентите, използвани при флотацията на въглищна пяна, обикновено са пенообразователи и колектори. Пенообразувателите се използват за улесняване на образуването на стабилна пяна (т.е. пяна, която не се разпада). Това са химикали, които намаляват повърхностното напрежение на водата. Пенообразуващият агент, който обикновено се използва при флотация на въглищна пяна, е метилизобутилкарбинол (MIBC). Функцията на колектора е да подпомага контакта между въглеродните частици и въздушните мехурчета чрез образуване на тънко покритие върху повърхността на частиците, което ще трябва да плава. Това покритие прави частиците водоотблъскващи. В същото време колекторът трябва да бъде селективен, тоест да не покрива частици, които не трябва да плават (т.е. отпадъци). Най-често използваният колектор при флотацията на въглищна пяна е мазутът.

Брикетиране Брикетирането на въглища има дълга история. В края на 1800 г. сравнително евтини въглища или пулверизирани въглища бяха компресирани в „патентно гориво“ или брикети. Този продукт се продава както за домашни, така и за промишлени цели. За да се образува стабилен брикет, беше необходимо свързващо вещество. Обикновено се използваха каменовъглен катран и катран. През последните няколко години производството на брикетивъглищата за битови нужди се разпаднаха. Има обаче известен напредък в технологиите и приложението.

Нискокачествените въглища с висока влажност могат да бъдат подобрени чрез термично изсушаване и след това премахване на свързаната с влага или "фиксирана" част. Въпреки това, продуктът от този процес е ронлив и податлив на реабсорбция на влага и спонтанно запалване. Брикетирането на нискокачествени въглища позволява да се произведе стабилен, добре транспортиран продукт. Брикетирането се използва и в индустрия, където големите продукти имат значително по-висока продажна цена.

Брикетирането на въглища също се използва широко за битови нужди в селските райони. Производственият процес обикновено включва етап на обезвъздушаване, при който излишният газ или летлива материя се отстранява преди брикетирането, за да се получи "бездимно" битово гориво.

Процесът на брикетиране обикновено включва следните стъпки:

Брикетирането на меки лигнитни въглища с високо съдържание на влага от 60 до 70% е процес, малко по-различен от описания по-горе. Качеството на лигнитните въглища често се подобрява чрез брикетиране, което включва раздробяване, пресяване и изсушаване на въглищата до приблизително 15% влажност и след това пресоване чрез екструзия без свързващи вещества в компактна форма. По този начин се преработват големи количества въглища в Германия, Индия, Полша и Австралия. Използваната сушилня е ротационна сушилня с парно отопление във формата на тръба. След екструзионно пресоване уплътнените въглища се нарязват и охлаждат, преди да бъдат транспортирани с транспортни ленти до мотриси, камиони или складове.

Депониране на отпадъци Депонирането на отпадъци е неразделна част от модерната обогатителна инсталация за въглища. Колко грубопо същия начин фините отпадъци под формата на течна смес трябва да се транспортират и изхвърлят по екологосъобразен начин.

Груби отпадъци Грубите отпадъци се транспортират с камион, транспортна лента или въздушна въжена линия до депата за сухо вещество, където обикновено се образуват сметища. Отпадъците също могат да бъдат изпратени обратно в откритата мина. Сега се използват подобрени рентабилни форми за транспортиране на груби отпадъци, а именно раздробяване и транспортиране чрез изпомпване като течна смес до подходящ резервоар, както и чрез пневматична система за подземно съхранение.

Необходимо е да се избере място за депо, което има минимално количество открита повърхност и в същото време осигурява добра стабилност. Структура, която е отворена от всички страни, позволява по-голям дренаж на повърхността, има по-голяма склонност да образува тиня в близките водни тела и също така е по-вероятно да се запали спонтанно. За да се сведат до минимум и двата ефекта, са необходими големи количества покривен материал, както и уплътнение и изолация. Идеалният дизайн на депото е тип запълване с долина.

Съхраняването на отпадъци от обогатителни инсталации за въглища по бреговете на водни тела може да бъде нежелателно поради няколко причини:

слаба основа · твърде стръмни склонове и твърде висока надморска височина · недостатъчен контрол на водата и изтичане на фин материал през сметища · неадекватен контрол на водата по време на силни дъждовни бури.
дренаж от вътрешността на купчината боклук · отклоняване на повърхностния дренаж · превръщане на отпадъците в по-компактна форма за избягване на спонтанно запалване · стабилност на купчината боклук.

Утайка Утайка (фини твърди отпадъци във вода) обикновено се транспортира през тръба до зона на наводнение. въпреки товав някои случаи натрупването на утайки е неприемливо от гледна точка на околната среда и е необходимо алтернативно третиране, а именно обезводняване на утайките с лентова преса или високоскоростна центрофуга и след това транспортиране на изсушения материал с лента или камион до зоната за депониране на груби отпадъци. Езерата за утайка (езера) работят на принципа, че утайката се отлага на дъното, а избистрената вода, останала отгоре, се изпомпва обратно в инсталацията за повторна употреба. Нивото на водата в резервоара се поддържа така, че водата, идваща от душовете, да постъпва на същото място и след това да се отвежда чрез помпа или чрез малки филтърни системи. От време на време може да се наложи отстраняване на утайки от малки водни басейни, за да се удължи живота им. Бреговете на резервоара обикновено са облицовани с груби отпадъци. Лошото качество на подпорната стена и втечняването на утайката поради лош дренаж може да доведе до опасни ситуации. Стабилизиращи агенти - обикновено химикали на базата на калций - се използват за постигане на карбуризиращ ефект.

Утаечните басейни обикновено работят в продължение на дълъг период на развитие, с непрекъснати промени в работните условия. Следователно стабилността на структурата на резервоара трябва да се проверява внимателно и непрекъснато.