Увеличение выхода концентрата обогатительной фабрики путём внедрения спирального сепаратора с низкой точкой разделения

Спиральные сепараторы для обогащения полезных ископаемых используют уже более 100 лет, в течение которых оборудование постоянно совершенствуется. Для мелкого угля (от 2.00 мм до 100 мкм) спиральные сепараторы начали применять относительно недавно, примерно 30 лет назад.

Преимущества такого оборудования хорошо известны в угольной промышленности, в их числе простота эксплуатации, надёжность, широкие допустимые пределы изменения режимов работы при низких капитальных и эксплуатационных затратах.

Ограничивающей особенностью обычных спиральных угольных сепараторов является невозможность достичь границы разделения (d50) ниже 1.65. Если при переработке крупного угля, при которой можно получить более низкие границы разделения, эта особенность обеспечивает технологические преимущества, то при переработке мелкого угля она становится недостатком в контексте общего функционирования обогатительной фабрики.

Компания Mineral Technologies устранила это ограничение и недавно разработала LC3 — новый угольный спиральный сепаратор, способный обеспечивать более низкие границы разделения фракций, чем все другие существующие модели. Большой объём испытаний разработчики провели на стадиях проектирования и конструирования, и LC3 без всяких сложностей достигал границ разделения от 1.40 до 1.55.

Конструкция LC3 существенно отличается от конструкции других существующих моделей оборудования. Она включает непрерывно изменяющиеся профили и шаги спиралей и основана на снижении турбулентности для улучшения процессов разделения. Первоначально разработанный как 6-витковое устройство, данный сепаратор не получил большую высоту, чем принятые в промышленности 7-витковые модели. Сейчас также разработана 4-витковая версия LC3.

Наряду с более низкой точкой разделения, предварительные испытания также указывают на сравнимую или более высокую эффективность разделения при одинаковой его точке и, кроме того, на потенциальную возможность обогащения в спиральных сепараторах частиц, которые до этого считались слишком мелкими.
В данной работе представлены данные промышленных испытаний на Тугнуйской обогатительной фабрике и сравнения с работой стандартных спиральных сепараторов.

В период с 24.10.17 по 26.10.17 сотрудники проектного института ООО «Сибнииуглеобогащение» (г. Москва) совместно с сотрудниками ООО «Тугнуйская обогатительная фабрика» в ходе промышленных испытаний
провели отбор проб питания и продуктов обогащения спиральных сепараторов двух типов:
• установленных на обогатительной фабрике 6-витковых спиральных сепараторов фирмы Krebs;
• новой разработки с разным углом наклона 4-витковых спиральных сепараторов фирмы Mineral Technologies.

В настоящее время производительность ООО «Тугнуйская ОФ» по обогащению составляет 1500 т/час. При этом технологией обогащения предусмотрено предварительное выделение части угля класса 0-13 мм, отгружаемого без обогащения. Учитывая снижение спроса на отсев класса 0-13 мм, руководство обогатительной фабрики приняло решение о реконструкции, в результате которой будет обеспечиваться обогащение рядовых углей, включая отсев.

Обогащение углей класса 0-13 мм возможно обеспечить при условии строительства дополнительного модуля обогащения, интегрировав его в существующую инфраструктуру, что также позволит увеличить производительность Тугнуйской обогатительной фабрики до 2000 т/час.

Институт «Сибнииуглеобогащение» предложил для обогащения угля класса -2 мм внедрить два типа оборудования: спиральные сепараторы с низкой точкой разделения и гидросайзер. Испытать спиральные сепараторы с низкой точкой разделения решили на существующем обогатительном модуле, где стоят 4 блока спиральных сепараторов по 8 шт. в блоке (6-витковые, 3-заходные) фирмы Krebs. (Рисунок 1).

На позиции 332 был смонтирован вместо стандартного 6-виткового спирального сепаратора сепаратор фирмы Mineral Technologies LC-3 (4-витка, 3-заходный) (Рисунок 2).

Были отобраны 2 суточные накопительные пробы. Исследование полученных проб проводилось в лаборатории ООО «Сибнииуглеобогащение» в  г. Прокопьевске. Гранулометрический состав питания и продуктов обогащения спиральных сепараторов LC3 (Поз. 332) и существующего спирального сепаратора (Поз. 345) приведены в Таблице 1 и Таблице 2 соответственно.

Анализ полученных данных подтвердил удовлетворительные результаты работы спирального сепаратора LC3. В частности, зольность концентрата оказалась ниже, чем у существующего оборудования. Испытания наглядно показали возможность обогащения угля в спиральных сепаратора LC3. В частности, зольность концентрата оказалась ниже, чем у существующего оборудования. Испытания наглядно показали возможность обогащения угля в спиральных сепараторах с низкой точкой разделения.

Учитывая данный фактор, было решено направить в концентрат промпродукт спирального сепаратора LC3, тем самым повысив выход концентрата. Полученные результаты показаны в Таблице 3.

Новый спиральный сепаратор LC3 продемонстрировал обнадеживающие рабочие характеристики при обогащении и позволил достичь низкой зольности продукта. LC3 обеспечил более низкую зольность продукта и больший его выход. Поскольку промышленные испытания прошли успешно, руководство Тугнуйской ОФ приняло решение об использовании в новом проектируемом модуле спиральные сепараторы только этой конфигурации (Рисунок 3 и Рисунок 4).

Выводы

LC3 является относительно новым спиральным сепаратором, который обеспечивает возможность достижения низких границ разделения, которых обычно не удаётся получить в спиральных сепараторах. Обеспечение границы разделения в диапазоне 1.45-1.60 RD при использовании этого типа оборудования открывает новые возможности для обогащения угля. В зависимости от обогатимости угля и необходимой границы разделения может потребоваться поправка на правильное использование промпродукта спирального сепаратора.

Текст: Александр Хван, руководитель группы ООО «Сибнииуглеобогащение»; Наталья Жерлова, главный технолог ООО «Тугнуйская обогатительная фабрика»

Список литературы:

1. Palmer, M.K. and Weldon, W.S., 2013, «A new low cut-point spiral for fi ne coal separation», USA Coal Preparation Conference.
2. Thornton, C, MacKinnon, W, Narbutas, B, and Swanson, A, 2016, «Fines Circuit Processing with New LowCut-Point Spirals», in Mattheson, D (Ed.), 16th Australian Coal Preparation Conference, Wollongong.
3. B Narbutas, W Mackinnon, A Swanson, 2016 «Circuits Incorporating New Low Cut Point Spiral», XVIII International Coal Preparation Congress, Saint-Petersburg.

На правах рекламы

Тел.: +7 (495) 363-06-28
sibnii@suek.ru