Обогащение углей

ВВЕДЕНИЕ 8 РАЗДЕЛ І. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И КЛАССИФИКАЦИЯ УГЛЕЙ 12 Глава 1. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СВОЙСТВА УГЛЕЙ 12 1.1. Общая характеристика гумитов 13 1.1.1. Бурые угли 13 1.1.2. Каменные угли 14 1.1.3. Антрациты 15 1.2. Петрографический состав углей 16 1.3. Физико-химические свойства углей 22 Глава 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА УГЛЕЙ 33 2.1. Технический анализ 33 2.1.1. Содержание влаги 35 2.1.2. Зольность углей 38 2.1.3. Выход летучих веществ 40 2.1.4. Содержание общей серы 41 2.1.5. Теплота сгорания углей 43 2.1.6. Спекаемость углей 45 2.2. Ситовый анализ 47 2.3. Фракционный анализ 52 2.4. Обогатимость углей 57 Глава 3. КЛАССИФИКАЦИЯ УГЛЕЙ 63 3.1. Единая классификация углей по генетическим и технологическим параметрам 63 3.2. Классификация углей по крупности 72 3.3. Направления использования углей 73 3.4. Международная система кодификации углей 76 3.5. Запасы и ресурсы угольных месторождений 82 3.5.1. Состояние мирового рынка угля 82 3.5.2. Сырьевая база углей России 84 РАЗДЕЛ ІІ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ 87 Глава 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ 87 Глава 5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ ОБОГАЩЕНИЯ 90 5.1. Оценка эффективности по содержанию в продуктах обогащения посторонних фракций 90 5.2. Эффективность разделения по Ханкоку – Луйкену 91 5.3. Эффективность по кривым разделения Тромпа 92 5.4. Энтропийный метод оценки эффективности 95 Глава 6. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЯ 97 Глава 7. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ 101 7.1. Общие сведения о технологических схемах 101 7.2. Технологические схемы основных операций углеобогащения 103 7.2.1. Углеподготовка 103 7.2.2. Подготовительная классификация 105 7.2.3. Обогащение машинных классов 106 7.2.4. Обезвоживание продуктов обогащения 109 7.2.5. Обработка шламовых вод 110 7.2.6. Классификация и погрузка продуктов обогащения 113 7.3. Классификация технологических схем 114 7.4. Изображение технологических схем 116 РАЗДЕЛ ІІІ. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ 118 Глава 8. УГЛЕПРИЁМ 118 Глава 9. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА РЯДОВОГО УГЛЯ 124 9.1. Удаление из угля металлических предметов 124 9.2. Предварительная обработка угля 132 Глава 10. АККУМУЛИРОВАНИЕ, УСРЕДНЕНИЕ И ШИХТОВКА УГЛЕЙ 136 10.1. Сооружения и оборудование для усреднения угля 137 10.2. Шихтовка углей 142 Глава 11. ГРОХОЧЕНИЕ УГЛЕЙ 144 11.1. Теоретические основы грохочения 145 11.2. Эффективность грохочения 148 11.3. Основные факторы, влияющие на процесс грохочения 150 11.4. Классификация и конструкция грохотов 156 11.4.1. Грохоты цилиндрические типа ГЦЛ 156 11.4.2. Грохоты инерционные наклонные 158 11.4.3. Грохоты самобалансные 161 11.4.4. Грохоты инерционные с самосинхронизирующимся вибровозбудителем 163 11.4.5. Грохоты конические 165 11.4.6. Дуговые грохоты 167 РАЗДЕЛ ІV. ПРОЦЕССЫ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ 170 Глава 12. ОБОГАЩЕНИЕ В ТЯЖЁЛЫХ СРЕДАХ 170 12.1. Теоретические основы процесса разделения в тяжёлых средах 171 12.2. Характеристики тяжёлой среды 174 12.3. Технологические схемы обогащения углей в тяжёлых средах 181 12.3.1. Обогащение углей в тяжелосредных сепараторах 181 12.3.2. Обогащение углей в тяжелосредных гидроциклонах 186 12.4. Регенерация суспензии при обогащении углей в тяжёлых средах 195 12.5. Оборудование, применяемое для обогащения в тяжёлых средах 199 12.5.1. Сепараторы для обогащения крупного угля 199 12.5.2. Тяжелосредные гидроциклоны для обогащения мелкого угля 204 12.5.3. Магнитные сепараторы для регенерации магнетитовой суспензии 207 Глава 13. ОБОГАЩЕНИЕ В ОТСАДОЧНЫХ МАШИНАХ 211 13.1. Физическая модель процесса отсадки 214 13.2. Теоретические основы процесса отсадки 216 13.3. Влияние параметров и режимов отсадки на эффективность процесса 218 13.3.1. Характеристики исходного угля 219 13.3.2. Расход воды 222 13.3.3. Давление и расход воздуха 223 13.3.4. Режим разгрузки тяжёлых продуктов 225 13.4. Технологические схемы обогащения отсадкой 226 13.5. Отсадочные машины 230 13.5.1. Отсадочные машины с подрешетным расположением воздушных камер 231 13.5.2. Отсадочные машины с подвижным решетом 237 Глава 14. ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ОБОГАЩЕНИЕ 238 14.1. Теоретические основы процесса пневматического обогащения 240 14.2. Сепараторы для пневматического обогащения 243 14.3. Параметры регулировки и настройки работы пневматических сепараторов 249 14.4. Вакуумно-пневматическая сепарация углей 253 Глава 15. ОБОГАЩЕНИЕ В ПРОТИВОТОЧНЫХ АППАРАТАХ 257 15.1. Теоретические основы противоточной сепарации 259 15.2. Крутонаклонные сепараторы 261 15.3. Параметры регулирования крутонаклонных сепараторов 265 15.4. Технологические схемы с использованием сепараторов КНС 266 Глава 16. ОБОГАЩЕНИЕ В ПОТОКЕ ВОДЫ, ТЕКУЩЕМ ПО НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ 272 16.1. Теоретические основы процесса обогащения в потоке воды, текущем по наклонной плоскости 273 16.2. Обогащение на винтовых сепараторах 275 16.2.1. Механизм разделения минеральных частиц на винтовых сепараторах 276 16.2.2. Основные параметры, влияющие на эффективность обогащения на винтовых сепараторах 279 16.2.3. Конструкции винтовых сепараторов 281 16.2.4. Технологические схемы обогащения углей в винтовых сепараторах 284 16.3. Обогащение на концентрационных столах 288 16.3.1. Механизм разделения минеральных частиц на концентрационных столах 290 16.3.2. Основные параметры, влияющие на эффективность обогащения на концентрационных столах 292 16.3.3. Конструкции концентрационных столов 295 Глава 17. ФЛОТАЦИОННОЕ ОБОГАЩЕНИЕ УГЛЕЙ 302 17.1. Теоретические основы процесса пенной флотации 303 17.1.1. Физико-химические основы процесса флотации 304 17.1.2. Адсорбция флотационных реагентов на поверхности частиц и пузырьков воздуха 308 17.1.3. Элементарный акт флотации 311 17.1.4. Образование флотационной пены 316 17.2. Флотационные реагенты 318 17.3. Конструкции флотационных машин 321 17.3.1. Классификация флотационных машин и требования, предъявляемые к ним 322 17.3.2. Механические флотационные машины 323 17.3.3. Пневмомеханические флотационные машины 329 17.3.4. Пневматические флотационные машины 334 17.4. Технологические параметры процесса флотации 343 17.5. Технологические схемы флотации 348 Глава 18. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ 353 18.1. Радиометрическое обогащение 353 18.2. Избирательное дробление 358 18.3. Селективная флокуляция 362 18.3.1. Селективная флокуляция маслами 363 18.3.2. Селективная флокуляция гидрофобными полимерами 365 18.4. Масляная агломерация, грануляция 366 18.5. Селективная коагуляция угольных шламов 369 РАЗДЕЛ V. ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ПРОДУКТОВ ОБОГАЩЕНИЯ 371 Глава 19. ДРЕНИРОВАНИЕ 373 Глава 20. ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ 381 20.1. Теоретические основы центрифугирования 381 20.2. Классификация центрифуг 386 20.3. Фильтрующие центрифуги 387 20.3.1. Вибрационные центрифуги 387 20.3.2. Инерционные центрифуги 390 20.3.3. Шнековые центрифуги 391 20.4. Осадительные центрифуги 393 20.4.1. Осадительно-фильтрующие центрифуги типа КГШ 394 20.4.2. Осадительно-фильтрующие центрифуги типа ОГШ 395 20.5. Факторы, влияющие на показатели центрифугирования 397 Глава 21. ФИЛЬТРОВАНИЕ 399 21.1. Теоретические основы фильтрования 399 21.2. Факторы, влияющие на эффективность процесса фильтрования 404 21.3. Фильтрационное оборудование 406 21.3.1. Дисковые вакуум-фильтры 406 21.3.2. Барабанные фильтры 410 21.3.3. Ленточные вакуум-фильтры 413 21.3.4. Фильтр-прессы 415 Глава 22. ГРАВИТАЦИОННОЕ ОСАЖДЕНИЕ (СГУЩЕНИЕ) 427 22.1. Теоретические основы сгущения 427 22.2. Факторы, влияющие на эффективность процесса осаждения 432 22.2.1. Свойства флокулянта 432 22.2.2. Свойства суспензии 433 22.2.3. Условия контакта флокулянта с суспензией 436 22.3. Оборудование для гравитационного осаждения (сгущения) 436 22.3.1. Радиальные сгустители 437 22.3.2. Сгуститель со взвешенным слоем 441 22.3.3. Цилиндроконические сгустители 441 22.3.4. Тонкослойные сгустители 442 Глава 23. ТЕРМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ 447 23.1. Теоретические основы процесса 447 23.2. Материальный баланс сушильной установки 449 23.3. Сушильные аппараты 450 23.3.1. Барабанные газовые сушилки 451 23.3.2. Трубы-сушилки 454 23.3.3. Сушилки кипящего слоя 456 РАЗДЕЛ VI. КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ 458 Глава 24. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА УГЛЕОТХОДОВ 458 24.1. Состав неорганической и органической части углеотходов 458 24.2. Состав и свойства отходов обогащения 460 Глава 25. ПРИМЕНЕНИЕ ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОГ И ИСКУССТВЕННЫХ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ 463 25.1. Применение углеотходов при строительстве автомобильных дорог 463 25.2. Применение углеотходов при строительстве искусственных земляных сооружений 465 Глава 26. ПРИМЕНЕНИЕ УГЛЕОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 468 26.1. Керамические стеновые материалы 469 26.2. Производство искусственных пористых заполнителей 472 26.3. Применение углеотходов для производства вяжущих веществ 475 Глава 27. ПРИМЕНЕНИЕ УГЛЕОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА 476 РАЗДЕЛ VII. ПРАКТИКА ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ 481 Глава 28. ОБОГАЩЕНИЕ КОКСУЮЩИХСЯ УГЛЕЙ 481 28.1. Особенности производства кокса и требования к качеству углей для коксования 481 28.2. Технология обогащения коксующихся углей 484 Глава 29. ОБОГАЩЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УГЛЕЙ 496 29.1. Требования к качеству углей, используемых для энергетических целей 496 29.2. Технология обогащения энергетических углей 497 Глава 30. ОБОГАЩЕНИЕ БУРЫХ УГЛЕЙ 505 30.1. Переработка землистых бурых углей 506 30.2. Обогащение плотных бурых углей 510 Приложение 1 514 Приложение 2 515 Приложение 3 518 Приложение 4 519 Приложение 5 521 Приложение 6 522 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 524