Контрольная работа: Расчет теоретического баланса продуктов обогащения угля

Таблица 15

Результаты дробной флотации угля класса 0-0,5 мм

6. Строим кривые обогатимости машинных классов и суммарного класса по данным табл.11, 12, 13 (рис. 1, 2, 3) и кривые флотируемости угля класса 0-0,5 мм по данным табл.14 (рис.4).

Кривые обогатимости строим следующим образом.

Квадрат длиной стороны 200 мм разбиваем тонкой сеткой на квадратики 1010 мм. На оси ординат (левая вертикальная сторона) откладываем в масштабе через каждые 5% (сверху вниз) выхода фракций, которые всплыли, а на оси абсцисс (слева направо) через каждые 5% - зольности фракций. На правой вертикальной шкале квадрата в таком же масштабе откладываем суммарный выход утонувших фракций через каждые 5% (снизу вверх). На верхней стороне квадрата через каждые 100 кг/м3 откладываем плотности фракций (справа налево).

Кривую элементарных фракций λ = γ(Ad) строим по данным граф 5 и 3, для чего проводим линии суммарных выходов всплывших фракций, на которых откладываем последовательно зольность фракций и поднимаем перпендикуляры в пределах каждой фракции таким образом, чтобы каждая из них представляла собой прямоугольник высотой выхода данной фракции, и шириной зольности данной фракции. Через середины проведенных перпендикуляров проводим сглаженную кривую λ так, чтобы площади отсекаемых треугольников в пределах каждой фракции были равновеликими.

Кривую концентрации β = γ(Аd) строим по данным граф 5 и 6, для чего на линиях суммарных выходов откладываем суммарные зольности всплывших фракций, и полученные точки соединяем плавной кривой как обычный график.

Кривую отходов θ = γ(Аd) cтроим по данным граф 7 и 8. Выход берем на правой вертикальной шкале. Выхода потонувших фракций – дополнение к выходам всплывших фракций, и поэтому тоже лежат на линиях суммарных выходов. Зольности откладываем на нижней горизонтальной шкале. Полученные точки тоже соединяем плавной линией.

Кривую плотности δ = γ(ρ) строим по данным граф 1 и 5. Если плотность фракции <1,3 г/см3, то она всплывет при плотности разделения 1,3 г/см3, тогда, именно эту плотность и берем для построения кривой обогатимости. Фракция, суммирующая две фракции: <1,3 г/см3 и 1,3 – 1,4 г/см3 всплывет при плотности разделения 1,4 г/см3, то есть на первую линию суммарного выхода опускаем точку с плотностью 1,3, на вторую – с 1,4 и т.д. В разделении нет плотности 1,7, поэтому после 1,6 следующую точку строим по плотности 1,8. Полученные точки соединяем плавной кривой.

Начало кривых λ и β откладываем с зольностью 2-3%, взяв данную зольность как минимальную для отдельных кусков угля. Окончание кривых λ и θ откладываем на зольности 90-95% (данная зольность – максимальная зольность отдельных кусков породы).

3. Теоретический баланс продуктов обогащения

Теоретический баланс продуктов обогащения предназначен для определения теоретически возможных показателей обогащения и составляет основу для расчета качественно-количественной схемы обогащения.

Теоретический баланс продуктов обогащения составляем аналитическим способом по таблицам ситового и фракционного состава машинных классов шихты при заданной плотности разделения, или графическим – по кривым обогатимости машинных классов при заданной общей зольности концентрата и зольности породы отдельных машинных классов.

При графическом способе составления теоретического баланса для получения оптимальных показателей используем теорему максимального выхода концентрата (теорема Рейнгардта), который формулируется следующим образом: «Если при раздельном обогащении нескольких видов угля необходимо получить суммарный концентрат с заданным средним содержанием золы, то максимальный суммарный выход концентрата с общей заданной зольностью будет получен при одинаковой средней зольности элементарных слоев разделения». То есть задаемся нужной зольностью концентрата суммарного класса, поднимаемся по кривой β и проектируем горизонталь на кривую λ кривых обогатимости суммарного класса. Из кривой λ, опускаясь на шкалу зольности, определяем зольность элементарной фракции, по которой выполняется разделение. Взяв ту же зольность элементарной фракции для крупного и мелкого класса, определяем зольность концентрата соответствующих классов, выполняя построения в обратном порядке.

Теорема максимального выхода для определения выхода породы не используется. Зольность породы принимается из расчета отвального содержания в ней горючей массы (зольность >75%).

1. Задаемся средней зольностью суммарного концентрата Аdк = 8,0%.

На оси абсцисс кривых обогатимости суммарного класса 0,5-100 мм (рис.3) откладываем в масштабе зольность концентрата 8,0% и проводим линию, параллельную оси ординат до пересечения с кривой β. Через точку пересечения проводим демаркационную линию. Отрезок этой линии от оси ординат до кривой λ ab будет равен зольности элементарного слоя разделения.

2. Составляем теоретический баланс продуктов обогащения класса 13-100 мм.

На оси абсцисс кривых обогатимости класса 13-100 мм (рис.1) откладываем отрезок ab и проводим линию, параллельную оси ординат, до пересечения с кривой λ. Через точку пересечения проводим демаркационную линию и находим выход и зольность концентрата: γк=68,0% и Аdк=11,5%.

Зольность породы Аdп находим из уравнения:

Выход продуктов обогащения к шихте определяем обычным способом:

Данные строки «Итого» берем из табл.6. Полученные данные заносим в табл.16.

Таблица 16

Теоретический баланс продуктов обогащения класса 13-100 мм

3. Теоретический баланс продуктов обогащения класса 0,5-13 мм (табл.17) составляем по кривым обогатимости (рис.2) аналогично теоретическому балансу класса 13-100 мм.

Таблица 17

Теоретический баланс продуктов обогащения класса 0,5-13 мм

4. Составляем теоретический баланс продуктов флотации (табл.18).

Задаемся зольностью флотационного концентрата Аdк = 8,0 % и по кривым флотируемости угля класса 0-0,5 мм (рис.4) находим выход концентрата γк=83,0% и флотационных хвостов γх=17,0%.

Зольность флотационных отходов находим из уравнения баланса:

Таблица 18

Теоретический баланс продуктов флотации класса 0-0,5 мм

5. На основании табл.16, 17 и 18 составляем общую таблицу теоретического баланса продуктов обогащения (табл. 19).

Таблица 19

Теоретический баланс продуктов обогащения

Проверяем правильность составления всего теоретического баланса:

 - зольность шихты.

Список литературы

1.Артюшин С.П. Проектирование углеобогатительных фабрик. Изд. 2-е. перераб. и доп. М., «Недра», 1974. 200 с.

2.Артюшин С.П. Обогащение углей. Учебник для вузов. М., «Недра», 1973.

3.Бедрань Н.Г. Обогащение углей. – М., «Недра»,1988, 206 с.