СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ И МОБИЛЬНЫЙ СОРТИРОВОЧНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR COAL CONCENTRATION AND THE MOBILE SORTING COMPLEX FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к горно-обогатительной промышленности и может быть использовано для сортировки горных пород, в частности угольной руды.
Известна линия для обогащения промпродукта углей, которая содержит отсадочные машины, связанные через смеситель с гидроциклоном и грохотами, сборник рабочей суспензии, связанный через насос с распределителем суспензии и смесителем, склад магнетита, связанный со сборником разбавленной суспензии, который соединен через насос со сгустителем магнетита и магнитным сепаратором со сборником рабочей суспензии. Линия дополнительно снабжена тяжелосредным сепаратором, плужковым сбрасывателем, транспортирующим и скребковым обесшламливающим конвейерами и дробилкой. При этом отсадочные машины и тяжелосредный сепаратор через транспортирующий конвейер связаны с плужковым сбрасывателем, после которого последовательно установлены дробилка и скребковый обесшламливающий конвейер, последний из которых, через смеситель при помощи насоса соединен с гидроциклоном, который, в свою очередь, сообщен с грохотами, один из которых предназначен для отмывки магнетита, обезвоживания угольного концентрата и транспортировки его в бункер готовой продукции, а второй - для отмывки магнетита и транспортировки отходов в отвал (по патенту RU141736, кл. B03B 7/00, опубл. 10.06.14).
Данная линия является дорогостоящей, требующей больших капитальных затрат и применима для больших объемов переработки горной массы. Линия устанавливается стационарно и не является мобильной. Имеет низкую эффективность обогащения высокозольных углей.
Известна мобильная ударно-отражательная дробильная установка, которая содержит смонтированную на гусеничном самоходном шасси раму, загрузочный контейнер, связанный с ним загрузочный транспортер для подачи в приемную часть загрузочного контейнера кускового продукта с преобладанием мелких фракций, дробилки и разгрузочный транспортер для перемещения раздробленного продукта. Загрузочный контейнер выполнен в виде вибропитателя с боковыми стенками и дном с футеровкой и смонтирован на упругодеформируемых опорах на раме для подачи кускового продукта от внешнего загрузчика или с загрузочного транспортера в размещенный под ним грохот предварительной сортировки, выполненный каскадным с клиновидной колосниковой решеткой, под которой размещено сито для направления мелкой фракции продукта на размещенный под этим ситом разгрузочный транспортер для направления продукта мелкой фракции в отдельный отвал или на отвальный конвейер подрешетного продукта, который выполнен с возможностью регулирования положения по высоте. Установка снабжена ударно-отражательной дробилкой для приема по конвейеру крупных фракций кускового продукта из грохота предварительной сортировки, которая связана с конвейером выдачи дробленного продукта в отдельный отвал. При этом установка снабжена отвальным конвейером межрешетного продукта и возвратным конвейером надрешетного продукта. А энергетическая установка для питания приводов рабочего оборудования и гусеничного шасси выполнена с возможностью ручного управления, размещенного в отдельном шкафу, или дистанционного управления (по патенту RU129020, кл. B02C 21/02, опубл. 20.06.13).
Недостатком данной установки является сложность конструкции, обусловленная наличием самоходного шасси и сопутствующих механизмов, а также ограничения по скорости и дальности перемещения. Установка может перемещаться только по месторождению. Также установка имеет низкую эффективность при обогащении высокозольных углей.
Наиболее близким техническим решением является установка дробильно-сортировочная мобильная модульного типа, которая содержит смонтированную на гусеничные шасси роторную дробилку, загрузочный бункер с вибрационным питателем, грохот предварительной сортировки, сборный конвейер просыпи грохота, отвальный конвейер просыпи грохота, разгрузочный лоток вибрационного типа, главный выносной конвейер, поперечный конвейер, возвратный конвейер, отвальный конвейер, дизель и гидравлический привод, гидрооборудование, шкаф управления, дизель-генератор. Данная установка состоит из трех модулей, закрепленных быстроразъемными соединениями (по патенту RU178249, кл. B02C 19/00, опубл. 28.03.18).
Данная установка, не обеспечивают требуемого качества производимой продукции (товарного угля) при разработке высокозольных углей. Вредные примеси представлены мелким пиритом, гипсом, самородной серой, песчаником и сланцем, которые настолько мелки, что не могут быть отделены традиционными методами обогащения. Для их переработки требуется более глубокое обогащение на обогатительных фабриках, затраты средств и труда на которых составляют до 60% себестоимости добычи рядового угля.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении эффективности обогащения высокозольных углей и снижении энергоемкости процесса при обеспечении мобильности сортировочного комплекса.
Указанный технический результат достигается тем, что мобильный сортировочный комплекс состоит из закрепленных между собой с возможностью разъединения для транспортировки бункера-питателя, грохота, конвейера подрешетного продукта, основного конвейера надрешетного продукта, включающего в себя рабочие места сортировщиков, состоящие из столов и склизов, при этом бункер-питатель, грохот, конвейер подрешетного продукта устанавливаются на раму, а основной конвейер надрешетного продукта в здании.
Также технический результат достигается способом обогащения угля, который включает в себя предварительную и ручную сортировку, предварительная сортировка заключается в загрузке горной породы в бункер-питатель, из которого она поступает на грохот, где происходит сортировка по размеру, подрешетный продукт поступает на конвейер подрешетного продукта, надрешетный продукт поступает на ручную сортировку на основной конвейер надрешетного продукта, где на рабочих местах сортировщиками производится ручная породовыборка в склизы, а оставшийся продукт перемещается дальше по основному конвейеру.
Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 – мобильный сортировочный комплекс;
Фиг. 2 – мобильный сортировочный комплекс, вид сверху;
Фиг. 3 – мобильный сортировочный комплекс, вид сбоку.
Мобильный сортировочный комплекс (фиг. 1, 2, 3) состоит из бункера-питателя 1, грохота 2, конвейера подрешетного продукта 3, основного конвейера  надрешетного продукта 4, который включает в себя рабочие места сортировщиков 5, состоящие из столов 6 и склизов 7. Бункер-питатель 1, грохот 2, конвейер подрешетного продукта 3 устанавливаются на раму 8, а основной конвейер надрешетного продукта 4 в здании (на фиг. не показано).
Применение.
Загрузка сырья в сортировочный комплекс осуществляется при помощи фронтального погрузчика. Фронтальный погрузчик подъезжает к штабелю сырья, набирает ковш, подъезжает к бункеру-питателю и высыпает его туда. Из бункера-питателя порода попадает на грохот (предпочтительным является грохот инерционный самобалансный ГИСЛ- 32) с отделением класса +35мм, где происходит предварительная сортировка горной массы и отделение кусков не дробленной породы
Горная порода класса 0-35мм с содержанием золы (зольностью) 85-90% (подрешетный продукт) конвейером транспортируется и выгружается в отдельный штабель, далее вывозится автотранспортом на породный отвал. Значение зольности взято произвольно для примера в рамках описания данной заявки. На каждом угольном предприятии уголь имеет свою зольность от 20 до 90 %. Зольность зависит от работы шахты, а именно, комбайнов. Горная порода с классом +35 мм самотеком по сетке грохота поступает на основной конвейер, по которому транспортируется в помещение сортировки, где производится ручная породовыборка. В помещении сортировки предусмотрены рабочие места сортировщиков. Рядом с каждым рабочим местом предусмотрены склизы для перемещения и складирования отобранной породы. Сортировка производится ручным способом: рабочий производит выборку породы с основного конвейера в склизы, по которым порода транспортируется на специально подготовленные площадки по бокам вдоль конвейера и далее вывозится фронтальным погрузчиком на породный отвал. Оставшийся на конвейере уголь идет по ленте в штабель, откуда вывозится фронтальным погрузчиком на склад. Если содержание породы превышает содержание угля, то рабочие производят выборку в склизы угля, а порода идет по конвейеру в штабель.
Технологическая схема работы мобильного сортировочного комплекса позволяет производить следующую регулировку процесса во время его работы:
- количество поступающего в переработку исходного сырья регулируется питателем, установленным под загрузочным бункером на совместной раме;
- в зависимости от объема содержания золы в гранулометрическом составе (по классам) исходного продукта предусмотрена замена решет грохота с 35 до 50 мм;
- предполагает возможность при ручной породровыборке производить отбор либо угольных кусков, либо кусков породы в зависимости от их удельной составляющей в надрешетном продукте;
- осуществлять сортировку горной массы на ленте тихоходного конвейера с регулируемой скоростью в диапазонах - от 0,05 до 0,5 м/с.
Мобильный сортировочный комплекс по предложенному изобретению имеет производительность до 300 т/сут при потребляемой суммарной мощности электроприемников до 22 кВт, позволяет производить качественное отделение высокозольной горной массы со снижением содержания золы с 40-80% в исходном продукте до товарных показателей 8-12 % в обогащенном продукте. Для повышения производительности ручной породовыборки внедрена предварительная классификация исходного продукта с механической сортировкой высокозольного класса 0-35мм на грохоте.
Для транспортировки комплекс разбирается на четыре части для удобного перемещения на объекты работ: основной конвейер, конвейера подрешетного продукта, бункер и грохот. Для сборки-разборки комплекса достаточно двух человек. Соединение составных частей осуществляется при помощи болтовых соединений.
Таким образом, решения, используемые в изобретении, повышают эффективность обогащения высокозольных углей и снижают энергоемкость процесса при обеспечении мобильности сортировочного комплекса и обеспечивают достижение технического результата.