Современные осадочные машины обычно типа Баума — пневматические. Базовой модификация этой конструкции является проект «Батак». В этой разработке воздушные резервуары расположены прямо под полотном грохота. Это обеспечивает более широкую площадь эффективного обогащения и более однородную пульсацию.
Эта концепция обогащения была первоначально разработана в Японии, и была усовершенствована и изготовлена Гумбольдтом Ведагом. Сейчас она стала довольно популярной. Кроме того, есть похожие разработки, изготовленные компанией F-CB во Франции (PIC) и польская осадочная машина Комекс. СССР также имел одну собственную разработку.
Оборудование для обогащения угля мощностью 600 тыс тонн/год.
Кроме распределения воздуха, главными улучшениями в работе осадочной машины является система управления. Новая разработка Соединенного Королевства – система «Rose», которая использует радиолокаторы в системе текущего контроля. С этой системой могут быть получены многочисленные типы клапанных приводов и множество вариантов циклов пневматической пульсации.
Проекты циклонов с тяжелой средой принципиально не изменились, но становятся больше; также сейчас широко используются керамические обсадные трубы. Максимальный размер комков обрабатываемого угля обычно составляет все еще составляет 33 мм. (1,4 дюйма), но некоторые предприятия расширили этот предел до 50 мм. (2 дюйма).
Самые современные и многообещающие изменения в обогащении угля касаются обработки угля до «нулевых» размеров, вместо остановки где-то на 0,5-миллиметровом размере (32-номер). Ожидается, что эта практика будет продолжена, особенно в районах, где фракции меньше 0,5 мм. не удаляются пенной флотацией.
Южноафриканцы пошли еще дальше, используя циклоны с тяжелой средой на фракциях угля меньше 0,5 мм. Это вполне может быть прорывом в обогащении угля высшего качества. (Следует заметить, что хотя подается уголь «до нулевого размера», очень небольшое обогащение может быть произведено с фракциями меньше 100 микрометров).
Использование вибрационных столов не было очень популярным за пределами США. Однако так как они удаляют серный колчедан, применение подобного оборудования исследуется в странах, где встречается уголь с высоким содержанием серы. Вибрационные столы также обладают потенциалом для установки в качестве «шламовых» столов для обработки оксидированного угля. Максимальный размер фракций в этом случае составляет около 1 мм. (0,4 дюйма).
Использование гидроциклонов или «водяных» циклонов для обогащения угля остается популярным. Такое оборудование может обогащать уголь до размера 35мм. Гидроциклоны обычно используются для обработки сравнительно легко очищаемого угля или в качестве «грубой» очистки. Обогащение при с помощи гидроциклонов обычно требует двухступенчатой очистки. Гидроциклоны также все чаще используются для работы с оксидированными нефлотирующимися углями размером меньше 0.5 мм.
Тенденции в промышленности показывают, что большое количество качественного угля обрабатывается с помощью пенной флотации, обычно с максимальным размером фракции в 0,5 мм. Главное улучшение флотационной камеры было увеличением размера камер. Камеры объемом более 1500 кубических футов (42 м3) строятся в настоящее время.
Сегодня на рынке две круговых камеры – Дайстер «Флотер» и камера «Максвелл». Первая построена в США, вторая – в Канаде. Обе используют пневматическую аэрацию вместо механического перемешивания.
Помимо требований к емкости и мощности, важное улучшение методик пенной флотации касается самой цепи. Отдельное внимание было уделено постоянству размера, постепенному «промасливанию», использованию более грубых и более чистых цепей, кондиционированию шлама, правильному выбору реагентов и автоматическому контролю над плотностью и поглощением реагентов.
Кроме того, проводимые Бюро Шахт США работы по устранению пирита благодаря реверсной флотации (флотация пирита и погружение угля) продолжаются с многообещающими результатами.
Застарелой проблемой в деле улучшения технологии флотации была невозможность обрабатывать низкосортный или оксидированный уголь. По этой причине гидроциклоны или даже шламовые столы используются для обогащения, когда встречается уголь этого типа. Как уже было сказано, использование циклонов с тяжелой средой может быть ответом. Автор также нашел, что для качественного угля и полевого шпата осадочная машина, такая как Батак может показать хорошие результаты при размере угля менее 0,5 мм., также работая с размером фракции до 12мм.
Сегодня новые технологии позволяют:
- превращать масло в шламе в эмульсию, чтобы добиться более эффективного использования масла,
- использовать медленное перемешивание при помощи питателя шнековых пш, чтобы добиться окомковывания частиц угля.
Такие технологии позволяют получить на выходе удобный в обращение продукт с низкой влажностью.
Из-за все еще высокого потребления масла, самый высокий потенциал для спекания будет у сверхмелких углей. Это включает в себя уголь с размером фракций менее 100 микрометров или при обработке выветренных шламовых отстойников для полной выработки угля.
Другие устройства для обогащения
Сепарация в интенсивном или сильном магнитном поле – это новые области для исследования. Разработки проводятся в «Сала Магнетикс» (Кембридж, Массачусетс) и Национальной лаборатории (Окридж, Теннеси, США). Обе организации используют магнитные сепараторы «Сала». В Кембридже используют влажную систему суспензии, в то время как в Окридже используют сухую.
Хотя главной целью этих разработок является снижение содержания пиритов в угле, они также используются для снижения содержания золы. И те, и другие заявляют о впечатляющих результатах, и были спроектированы демонстрационные установки, чтобы исследовать коммерческую применение метода. Сначала уголь будет измельчаться в мелкий порошок, а затем может подаваться на электростанции.
Различные исследовательские группы все еще экспериментируют с разными химическими процессами как для снижения содержания серы, так и для возможного снижения содержания золы и нежелательных элементов. Коммерческих операций до сих пор нет.
Вспомогательное оборудование фабрики
Конструкция, размер и применение различного оборудования требуемого для обогатительных фабрик постоянно совершенствуется. Использование дробилки Бредфорда или ротационной дробилки для первичного перемалывания, сортировки по величине и даже удаления крупных кусков породы сегодня широко распространено. Один производитель снабдил свою дробилку внутренними вращающимися дробящими пластинами для обработки очень твердого угля. И первичные, и вторичные дробилки строятся со все большим тоннажем.
Большинство грохотов относится к вибрационному типу, и они становятся все больше. Ширина сегодня увеличилась до 5 метров (16,5 футов). Особое значение придается точной сортировке по величине с использованием скоростной загрузки, такой как Деррик-Линатекс.
Национальный Угольный Совет в Соединенном Королевстве разработал уникальный ротационный грохот для сухой сортировке по величине (см. WORLD COAL, август 1980, стр.29-31). Дуговые сита или грохоты с фиксированным откосом широко используются сегодня. Одним из усовершенствований в их применении было добавление вибраторов.
Использование резинового или полиуретанового покрытия грохотов сегодня довольно обычно. У него долгий срок службы, и оно снижает шум. Различные виды полиуретана с высоким молекулярным весом сегодня часто используются для спускных желобов и труб. Они также обеспечивают более долгий срок службы и снижаю уровень шума на обогатительной фабрике.
Самые значительные изменения в обезвоживающих центрифугах касались их более частого использования для обезвоживания чистого угля размером менее 0,5 мм. или рассеивания. Второе обычно включает в себя центрифуги с твердым резервуаром, в то время как обезвоживание чистого угля выполняется центрифугами с резервуаром-грохотом.
Стандартные дисковые или барабанные вакуум-фильтры все еще остаются самыми часто используемыми обезвоживающими устройствами для мелкого угля с размером фракции менее 0,5 мм. Улучшения касаются емкости, сектора диска, а также съема фильтрата и кека.
Большой проблемой, связанной со всеми вышеупомянутыми центрифугами и вакуум-фильтрами состоит в обработке глинистой мелочи с высоким содержанием золы, влажность которых должна быть снижена для упрощения обработки их установкой для выброса отходов. Приемлемым решением этого вопроса является использование новых, усовершенствованных пресс-фильтров, которые сегодня распространены в Великобритании. Эти устройства сейчас внедряются в США. Их стоимость, однако, вызвала интерес к вращающимся лентам пресс-фильтра различных конфигураций. Эта концепция выглядит довольно перспективной. Сообщалось об успешной работе ленточного фильтра Тейт-Одритц на твердых бентонитах, содержащих глину в Централии, Вашингтон, США. Другие производители также создали аналогичные машины.
В попытке улучшить емкость и производительность цилиндрических сгустителей, большинство производителей сегодня разрабатывают последовательные каскадные сгустители, которые, как они заявляют, могут разгружаться на ленту конвейера. Эти новые сгустители также требуют тщательно контролируемых методов флокуляции.
Автоматизация обогатительного процесса
Обогатительные фабрики становятся все более и более автоматизированными. Микропроцессорные и компьютерные технологии сегодня достигают развитого состояния, и их использование на обогатительных фабриках неизбежно. Почти появилась возможность установки предварительно запрограммированной компьютерной операции, чтобы контролировать обрабатывающее оборудование для получения качественного угля и оптимизации выхода. Такое компьютерное управление будет следить за уровнем золы, влажностью и содержанием серы автоматически, так же как за плотностью шлама, удельным весом и скоростью подачи. Компьютерные приспособления для обогатительных фабрик могут обеспечить одинаковое качество угля при высочайшей экономической отдаче. Это дело будущего.
