СПОСОБ СУХОГО ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ
METHOD OF DRY DRESSING OF COAL

Изобретение относится к рудообрабатывающей промышленности, а именно к обогащению полезных ископаемых по крупности и плотности, в частности к обогащению угля.
Известен способ сухого обогащения угля, включающий равномерное расположение горной массы на ленточном конвейере, транспортная лента которого выполнена с проходящими в продольном направлении ленточного конвейера продольными желобками, узел загрузки частиц, узел для выгрузки мелкой фракции частиц и узел для выгрузки крупной фракции частиц, над которым расположен рентгеновский аппарат. Рентгеновский аппарат выявляет, в какой точке конвейера находится частица породы, а в какой - частицы угля, и передает информацию на исполнительный механизм, состоящий из ряда мелких воздушных сопел. Компьютер управляет этими соплами для «сдувания» частиц угля (RU 2422210 С1, опубл. 27.06.2011). Данный способ сложен в исполнении, имеет высокие эксплуатационные затраты и опасен для здоровья обслуживающего персонала.
Наиболее близким к предложенному является способ, реализуемый установкой пневматической сепарации, по которому предварительно отклассифицировнные по крупности продукты подаются в питатель. Питатель обеспечивает распределение продуктов на ленте конвейера равномерным по ширине и высоте слоем. Продукты, движущиеся по конвейеру, попадают под установленные над лентой сопла. Более легкие частицы материала затягиваются соплами, более тяжелые остаются на ленте конвейера и удаляются из-под сопел. Частицы, затянутые в сопло через коллектор сопла, попадают в осадительную камеру. Продукт, попавший в осадительную камеру, удаляется с помощью устройства. Пыль, содержащаяся в продуктах, улавливается системой пылеулавливания 6 (RU 78703, опубл. 10.12.2008).
Недостатком известного способа является наличие операций, которые исключает предложенный способ, так в известном способе, кроме перемещения материала по сетчатому конвейеру, есть еще всасывание легких фракций воздухом, потом изъятие их из воздушного потока с помощью циклонов, затем очистка воздухом.
Задача заявленного изобретения заключается в снижении энергозатрат на осуществление способа поскольку по сравнению с ближайшим аналогом сокращается число операций (по сути их всего две: перемещение материала и щетки), так не надо создавать воздушный поток, способный поднимать камни, а также значительно сокращены затраты электроэнергии на вращение щетки.
Поставленная задача решается тем, что в способе сухого обогащения угля, включающем подачу угольного сырья (смеси угля и породы (камней)) к средству отделения угля от породы, с помощью которого осуществляют отделение, согласно изобретению в качестве средства отделения угля от породы используют, по меньшей мере, одну ротационную щетку, выполненную в виде установленного своей осью по ходу движения сырья вращающегося барабана с закрепленным на его цилиндрической поверхности ворсом, а отделения угля от породы осуществляют путем вращения ротационной щетки с обеспечением воздействия ворса щетки на сырье и сметания частиц угля, более легких, чем куски породы.
Ворсинки щетки с одной стороны создают взвешенную среду (как вода и воздух в классических схемах обогащения), но в отличие от последних очень легко из этой среды изымаются, что способствует сокращению количества операций способа.
В частном случае реализации способа подачу сырья осуществляют по транспортной ленте ленточного конвейера, при этом используют барабан с ворсом на внешней цилиндрической поверхности, установленный над транспортной лентой.
Для повышения удобства транспортирования сырья используют транспортную ленту, имеющую форму желоба. В этом случае ротационная щетка расположена своей нижней частью в указанном желобе.
В другом частном случае используют пустотелый барабан с ворсом на его внутренней поверхности, ось которого расположена под углом не менее 45° к горизонту и внутри которого вдоль оси расположен лоток для приема частиц угля, при этом подачу сырья осуществляют на внутреннюю поверхность барабана.
Предлагаемый способ имеет низкую энергоемкость и высокую производительность процесса. Заявленный способ прост в осуществлении. Для его реализации требуются низкие капитальные затраты. При этом качество обогащения предложенного метода высоко, особенно, при использовании нескольких ротационных щеток.
Сущность предлагаемого решения поясняется с помощью графических материалов.
На фиг. 1 показан конвейер с установленной над ним ротационной щеткой, используемые в способе, охарактеризованном в зависимом пункте 2 формулы; на фиг. 2 показано поперечное сечение конвейера с установленной над ним ротационной щеткой, используемые в способе, охарактеризованном в зависимом пункте 3 формулы; на фиг. 3 показан вариант исполнения ротационной щетки, используемой в способе, охарактеризованном в зависимом пункте 4 формулы.
Предлагаемый способ сухого обогащения угля предполагает подачу угольного сырья 1 к средству разделения сырья на уголь 6 и породу 7. В качестве такого средства используют ротационную щетку, выполненную в виде вращающегося барабана 2 с закрепленным на его боковой цилиндрической поверхности ворсом 3.
Подачу сырья 1 осуществляют узкой дорожкой по транспортной ленте 4 ленточного конвейера. Предпочтительно транспортная лента 4 имеет форму желоба за счет того, что установлена на гирляндные роликовые опоры 5. Барабан 2 установлен над лентой 4 таким образом, что ворс 3 взаимодействует с сырьем 1 при вращении барабана 2 (см. фиг. 1 и 2).
В частном случае осуществления способа сырье 1 может подаваться самотеком (под углом не менее 45°) во внутреннюю полость барабана 2, на внутренней поверхности которого закреплен ворс 3 (см. фиг. 3). Ось барабана 2 расположена под углом к горизонту не менее 45°.
Во всех случаях жесткость ворса 3 и скорость подачи сырья 1 подбирают таким образом, чтобы обеспечить отделение частиц угля 6 от породы 7.
В частном случае осуществления способа, когда ротационная щетка установлена над ленточным конвейером (см. фиг. 1 и 2), усилия ворса 3 при вращении барабана 2 хватает, чтобы смести с ленты 4 конвейера относительно легкие частицы угля 6, но не сдвинуть относительно тяжелые частицы породы 7. Для точности разделения можно последовательно вдоль линии 4 конвейера расположить несколько ротационных щеток.
В частном случае осуществления способа, когда ротационная щетка выполнена в виде пустотелого барабана 2 с закрепленным на его внутренней поверхности ворсом 3 (см. фиг. 3), загрузка сырья 1 осуществляется самотеком по наклонному загрузочному лотку 8. Сырье попадает в полость вращающегося барабана 2, при этом ворс 3 сначала захватывает 100% сырья, но при увеличении угла подъема наиболее тяжелые частицы породы 7 продавливают ворсинки и высыпаются обратно в барабан 2. Относительно легкие частицы угля 6, захваченные ворсом 3 щетки, попадают в выгрузной лоток 9 для легкой фракции, расположенный в полости барабана 2 вдоль его оси.