Организация работы по обогащению и переработке угля
Производственные процессы. Полезные ископаемые, добываемые из недр земли, как правило, не могут быть использованы в последующих переделах (в металлургии, химической промышленности, энергетике и др.) из-за низкого содержания в них полезных компонентов или наличия вредных примесей. Поэтому добываемое минеральное сырье в основном подвергают специальной предварительной обработке с целью приведения его физических свойств в соответствие с требованием промышленности путем удаления после дробления и измельчения пустой породы и вредных примесей. Такую обработку называют обогащением полезных ископаемых.
Отличительная особенность процессов обогащения − использование в них преимущественно механических способов воздействия на минеральную массу, при которых химический состав минералов, как правило, остается неизменным.
При обогащении полезных ископаемых используют различные методы, выбор которых обусловлен особенностями физических или физико-химических свойств породообразующих минералов, а также их крупностью. Наиболее широко применяют гравитационный, магнитный, электрический, флотационный, радиометрический методы, а также промывку и рудоразборку.
Гравитационный метод основан на различии в характере и скорости движения минеральных частиц в водной, воздушной или тяжелых средах под действием силы тяжести и сил сопротивления. Его применяют в том случае, когда породообразующие минералы имеют различную плотность.
Магнитный метод учитывает различную магнитную восприимчивость разделяемых минералов при воздействии на них магнитного поля определенной интенсивности в воздушной или водной среде.
Электрический метод основывается на разделении минералов с различными электрическими свойствами, в зависимости от которых под действием электрического поля в воздушной среде изменяется траектория движения минеральных частиц.
Флотационный метод базируется на способности отдельных минералов избирательно прилипать к поверхности пузырьков воздуха в водной среде в присутствии специальных химических соединений реагентов.
Радиометрический метод основан на различии естественной радиоактивности разделяемых минералов, а также на различии в люминесценции и отражении света.
Промывка представляет собой процесс удаления в водной среде из минеральной массы глинистых включений и наиболее бедных по содержанию полезных компонентов тонких классов.
Рудоразборка (ручная) основана на различии в цвете, блеске и форме разделяемых минералов. Как метод обогащения встречается крайне редко.
В результате обогащения полезных ископаемых получают концентрат (или концентраты при обогащении комплексного сырья) и отходы − хвосты, в которых сосредоточивается основная масса пустой породы.
Важнейшие технологические показатели обогащения, характеризующие его технический уровень, − это степень извлечения из сырья в концентрат полезного компонента (компонентов), его содержание в концентрате и степень сокращения. Производственный процесс обогащения на практике обычно подразделяют на: подготовительные, основные обогатительные, вспомогательные и обслуживающие операции.
Подготовительные операции включают дробление, измельчение, грохочение и классификацию полезного ископаемого, благодаря которым достигается раскрытие минералов за счет разрушения сростков полезных минералов с пустой породой и образование механической смеси минеральных частиц. Цель их − довести минеральное сырье до крупности, обеспечивающей эффективность последующего технологического процесса − обогащения.
К основным обогатительным операциям относят разделение минералов, при котором полезные компоненты, чаще в водной среде, выделяются в концентрат, а пустая порода − в хвосты. При обогащении некоторых полезных ископаемых могут быть получены готовые товарные продукты (благородные металлы, уголь, асбест, графит и др.), но в большинстве случаев полученный концентрат является полуфабрикатом для дальнейшей промышленной переработки.
Вспомогательные операции включают в себя обезвоживание продуктов обогащения путем их сгущения, фильтрования и сушки с целью доведения влажности этих продуктов до заданных пределов, обусловленных требованиями транспортных перевозок концентратов или последующих процессов их переработки. К ним также относят операции по удалению хвостов и их складированию в хвостохранилищах.
Обслуживающие операции обеспечивают непрерывность и эффективность процессов путем рациональной организации водоснабжения и электроснабжения, снабжения сжатым воздухом, ремонтного обслуживания, материально-технического снабжения, бытового обслуживания основных, подготовительных и вспомогательных производств.
Обогащение полезных ископаемых осуществляется на обогатительных фабриках, которые наряду с горным производством (рудниками, шахтами) являются одним из основных технологических звеньев горно-обогатительных объединений (комбинатов), завершающих их технологическую цепь.
