Фракційний аналіз

Читайте также:

Загальні зведення

Фракційним аналізом називається операція поділу вугілля на фракції різної щільності. Щільність пальної маси вугілля знаходиться в прямої залежності від ступеня метаморфізму. Зі збільшенням вмісту у вугіллі мінеральних домішок його щільність і зольність підвищуються. Якщо вугілля розділити по щільності, його окремі частини будуть відрізнятися по якості.

Суттєвість методу фракційного аналізу полягає в розшаруванні проби вугілля чи антрациту по фракціях різної щільності, хімічному аналізі цих фракцій і визначенні результатів фракційного аналізу.

Фракційний аналіз призначений для визначення теоретично можливих якісно-кількісних показників гравітаційного збагачення і категорії збагачуваності вугілля.

Результати фракційного аналізу використовують при проектуванні та експлуатації вуглезбагачувальних фабрик.

Проведення фракційного аналізу.

Для проведення фракційного аналізу застосовують важкі рідини щільністю 1300; 1400; 1500; 1600; 1800 кг/м³. Як важку рідину може бути використаний водний розчин хлористого цинку ZnCl₂.

Розшарування виробляється на фракції щільністю -1300; 1300-1400; 1400-1500; 1500-1600; 1600-1800; і +1800 кг/м³.

Розшарування, як правило, проводять, починаючи з найменш щільної рідини. Схема фракційного аналізу показана на рисунку 2. Перед кожною операцією розшарування роблять перевірку щільності рідини денсиметром (ареометром). Пробу вугілля насипають у бак з рідиною щільністю 1300 кг/м³. Вміст бака ретельно перемішують мішалкою і дають відстоятися протягом 2-3 хвилин. Фракцію щільністю -1300 кг/м³, що спливла на поверхню першого бака, ретельно знімають сітчастим черпаком, промивають холодною і гарячою водою і переносять на лист для підсушування. Частину проби, що потонула, після стоку рідини разом з баком (із сітчастим дном) переносять у наступний бак з важкою рідиною 1400 кг/м³ і роблять у ньому розшарування в порядку, зазначеному вище.

Підсушування фракцій роблять у сушильній шафі при температурі 50 ⁰С до повітряно-сухого стану. Після оброблення пробу піддають хімічному аналізу на зміст золи, а якщо необхідно, на зміст сірки.

Криві збагачуваності

Криві збагачуваності - графічне зображення результатів фракційного аналізу. По таблицях результатів фракційного аналізу неможливо визначити вихід продуктів збагачення будь-якої заданої зольності. Для рішення цієї задачі користаються кривими збагачуваності (рис.3).

У системі координат з осями g (вихід, %) і А^d (зольність, %) будують криві:

збагачуваності l, що показує залежність між сумарним виходом і зольністю елементарних фракцій;

концентрату b, що показує залежність між сумарним виходом фракцій, що спливли, і їх середньою зольністю;

відходів q, що показує залежність між сумарним виходом фракцій, що потонули, і їх середньою зольністю;

щільності d, що показує залежність між сумарним виходом фракцій, що спливли, і їх максимальною щільністю.

Криві збагачуваності рекомендується будувати на міліметровому папері.

Усі криві розміщають на одному планшеті, що представляє собою квадрат зі стороною, рівною 200 мм. На осі ординат відкладають зверху униз вихід фракцій в %, а на осі абсцис - зольність фракцій в % у масштабі 1мм - 0,5 %.

Для побудови кривих збагачуваності, на підставі вихідних даних, приведених у завданні, складається таблиця 2, у якій приводяться сумарний вихід і зольність фракцій, що спливли і потонули.

Послідовність операцій для побудови таблиці 2 і кривих збагачуваності приведена нижче.

1 Заповнюємо графу 4 таблиці даними, отриманими послідовним підсумовуванням зверху униз виходів фракцій, що спливли, (за даними графи 2):

45,3+8.8=54,1;

54,1+9,3=63,4;

63,4+2,2=65,6;

65,6+3,4=69,0;

69,0+31,0=100.

2 Заповнюємо графу 4 таблиці даними розрахункової середньої зольності фракцій, що спливли, зверху вниз (за даними граф 2 і 3):

3 Заповнюємо графу 6 таблиці даними, отриманими послідовним підсумовуванням знизу нагору виходів фракцій, що потонули, (за даними графи 2):

31,0+3,4=34,4;

34,4+2,2=36,6;

36,6+9,3=45,9;

45,9+8,8=54,7;

54,7+45,3=100.

4 Заповнюємо графу 7 таблиці даними розрахункової середньої зольності фракцій, що потонули, знизу нагору (за даними граф 2 і 3):

Таблиця 2 – Фракційний склад вугілля

Щільність фракцій, кг/м³	g, %	А^d, %	Сумарні фракції
що спливли	що потонули
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %

-1300	45,3	4,4	45,3	4,4	100,0	31,5
1300-1400	8,80	6,8	54,1	4,8	54,7	54,7
1400-1500	9,3	15,2	63,4	6,3	45,9	63,0
1500-1600	2,2	31,9	65,6	7,2	36,6	75,1
1600-1800	3,4	46,0	69,0	9,1	34,1	77,9
+1800	31,0	81,4		31,5	31,0	81,4
Итого		31,5	-	-	-	-

5 Будуємо криву збагачуваності l

На осі ординат відкладаємо в масштабі сумарні виходи фракцій, що спливли, (графа 4 табл.2): 45,3; 54,1; 63,4; 65,6; 69,0; 100 %. З крапок, що відповідають зазначеним вище виходам на осі ординат, проводимо допоміжні лінії, рівнобіжні осі абсцис, і на цих лініях відкладаємо в масштабі зольність елементарних фракцій (графа 3): 4,4; 6,8; 15,2; 31,9; 46,0; 81,4 %. У межах кожної фракції з зазначених вище крапок проводимо лінії, рівнобіжні осі ординат. Через середини цих ліній проводимо плавну криву l (так, щоб площі заштрихованих криволінійних трикутників були рівновеликими).

6 Будуємо криву концентрату b (за даними граф 4 і 5 табл. 2)

На допоміжних лініях відкладаємо в масштабі відповідні значення середньої зольності фракцій, що спливли, (графа 5): 4,4; 4,8; 6,3; 7,2; 9,1; 31,5 %. Отримані крапки з'єднуємо плавною кривою b, початок якої повинен збігатися з початком кривої l.

7 Будуємо криву відходів q (за даними граф 6 і 7 таблиці 2)

На допоміжних лініях відкладаємо знизу в масштабі значення середньої зольності фракцій, що потонули, (графа 7): 81,4; 77,9; 75,1; 63,0; 54,0; 31,5 %. Отримані крапки з'єднуємо плавною кривою q, кінець якої повинний збігатися з кінцем кривої l, а початок – з кінцем кривої b на лінії, що паралельна осі ординат.

8 Будуємо криву щільності d за даними граф 1 і 4 таблиці 2

На верхній горизонтальній стороні квадрата (приймаємо за вісь щільності) відкладаємо в масштабі (праворуч ліворуч) щільність фракцій: 1300; 1400; 1500; 1600; 1800 кг/м³. Через ці крапки проводимо лінії, рівнобіжні осі ординат, до перетинання з відповідними допоміжними лініями виходів. Отримані крапки з'єднуємо плавною кривою d.

9 Визначення виходу і зольності промпродукту

Вихід проміжного продукту визначається як різниця між виходом вихідного продукту (100 %) і знайденими по кривих збагачуваності виходами концентрату і відходів.

g_пп =100 - g_к-т - g_от, %.

Зольність проміжного продукту визначається з балансового рівняння:

100×А^d_исх = g_к-т ×А^d_к-т + g_пп ×А^d_пп + g_от ×А^d_от

, %

10 Визначаємо теоретичний баланс (табл. 3)

Задаємося зольністю концентрату А^d_к-т = 6,3 % і зольністю відходів А^d_от= 81,4 %. По кривих b і q відповідно визначаємо вихід концентрату і відходів. Вихід і зольність промпродукту розраховується відповідно до пункту 9. Результати заносимо в таблицю 3.

Таблиця 3 – Теоретичний баланс продуктів збагачення

Продукт	Вихід, %	Зольність, %
Концентрат	63,4	6,3
Промпродукт	5,6	40,6
Відходи	31,0	81,4
Разом	100,0	31,5

ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ

1. Бедрань Н.Г., Скоробогатова Л.М. Переработка и качество полезных ископаемых. – М.: Недра, 1986.-266с.

2. Шилаев В.П. Основы обогащения полезных ископаемых. – М.: Недра, 1986.- 296 с.

3. Артюшин С.П. Обогащение углей. – М.: Недра, 1975.-331с.

4. Справочник по обогащению углей/ Под ред. И.С. Благова и др.- М.: Недра, 1984.-600с.

Додаток А

Завдання до контрольної роботи

(фракційний аналіз вугілля)

Таблиця Б – 1

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 1.1	Завдання 1.2	Завдання 1.3	Завдання 1.4	Завдання 1.5
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	42,2	3,3	35,8	3,8	51,0	3,2	48,5	4,4	56,4	4,0
1300-1400	8,2	6,8	12,1	5,8	10,1	6,3	7,7	7,0	7,3	6,1
1400-1500	4,0	15,6	6,7	14,9	9,6	13,1	4,6	14,4	8,9	15,1
1500-1600	1,1	30,2	5,2	28,0	1,0	31,2	3,3	30,3	3,6	31,4
1600-1800	4,3	45,9	3,2	48,7	2,4	46,6	1,8	43,7	2,7	44,8
+1800	40,2	82,8	37,0	79,5	25,9	80,4	34,1	79,7	21,1	80,2
Разом	100,0	38,2	100,0	35,5	100,0	25,8	100,0	32,3	100,0	23,3

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 1.6	Завдання 1.7	Завдання 1.8	Завдання 1.9	Завдання 1.10
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	50,6	4,4	52.6	4,2	57,9	3,5	41.1	3,0	50,3	3,5
1300-1400	10,2	6,5	13,1	6,3	10,2	8,2	14,7	7,6	10,9	6,3
1400-1500	12,3	15,7	6,7	12,5	5,0	15,5	5,2	24,7	4,3	18,0
1500-1600	2,2	32,2	2,5	24,8	3,3	30,2	3,3	31,9	2,4	27,5
1600-1800	1,4	45,1	2,0	40,0	3,9	40,0	5,8	44,9	2,5	42,8
+1800	23,3	81,1	23,1	75,5	19,7	85,1	29,9	79,7	29,6	83,1
Разом		25,1	100,0	22,7	100,0	22,96	100,0	31,12	100,0	29,55

Таблиця Б - 2

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 2.1	Завдання 2.2	Завдання 2.3	Завдання 2.4	Завдання 2.5
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	35,0	3,9	46,0	4,2	41,0	3,5	48,5	4,5	50,3	4,2
1300-1400	10,0	6,7	11,0	6,9	13,0	6,2	8,0	7,0	9,6	6,6
1400-1500	6,0	15,8	8,0	14,9	7,0	14,3	10,0	15,3	9,1	15,0
1500-1600	3,0	33,2	1,5	31,1	2,0	31,0	1,0	32,3	2,2	31,5
1600-1800	3,0	46,2	2,5	44,4	2,0	46,9	3,0	45,8	3,8	45,2
+1800	43,0	83,3	31,0	81,5	35,0	80,3	29,5	82,2	25,0	80,8
Разом	100,0	41,2	100,0	30,7	100,0	32,9	100,0	30,2	100,0	26,7

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 2.6	Завдання 2.7	Завдання 2.8	Завдання 2.9	Завдання 2.10
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	45,3	4,4	49,4	5,0	39,44	3,5	49,3	4,4	44,87	4,0
1300-1400	8,8	6,8	10,3	7,3	11,43	6,2	7,8	6,8	9,47	6,5
1400-1500	9,3	15,2	8,8	15,6	7,71	14,3	9,5	15,1	8,68	14,8
1500-1600	2,2	31,9	4,6	26,0	1,70	29,2	1,7	31,4	1,71	30,4
1600-1800	3,4	46,0	6,9	42,0	4,28	48,6	3,4	44,7	3,82	46,7
+1800	31,0	81,4	20,0	77,7	35,44	81,5	28,3	80,1	31,45	80,8
Разом	100,0	31,5	100,0	24,2	100,0	34,65	100,0	28,9	100,0	31,4

Таблиця Б - 3

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 3.1	Завдання 3.2	Завдання 3.3	Завдання 3.4	Завдання 3.5
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	33,3	3,8	39,7	3,4	34,6	3,2	40,1	4,7	46,5	4,3
1300-1400	11,6	6,4	12,4	6,2	12,0	5,5	8,6	6,8	10,2	6,2
1400-1500	8,2	11,9	9,2	14,7	6,8	14,6	10,3	15,6	12,3	14,5
1500-1600	3,6	31,4	2,3	30,8	3,7	28,8	2,8	30,6	3,0	29,4
1600-1800	6,3	46,9	5,4	48,3	4,3	47,8	4,7	43,5	4,3	42,6
+1800	37,0	81,1	31,0	82,6	38,6	78,9	33,5	80,7	23,7	80,9
Разом	100,0	37,1	100,0	32,4	100,0	36,3	100,0	34,0	100,0	26,3

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 3.6	Завдання 3.7	Завдання 3.8	Завдання 3.9	Завдання 3.10
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	48,8	4,5	53,6	4,9	55,9	4,8	60,3	4,0	34,2	3,6
1300-1400	7,3	6,4	11,9	7,0	9,4	10,1	9,7	6,6	17,0	7,4
1400-1500	10,4	14,7	2,8	16,0	7,6	18,6	4,1	19,4	10,0	22,2
1500-1600	2,6	30,2	2,3	24,4	3,3	30,0	2,0	29,6	3,6	28,1
1600-1800	4,1	43,8	3,9	41,7	3,1	44,7	2,0	42,7	5,1	44,2
+1800	26,8	80,3	25,5	81,9	20,7	80,1	21,9	79,5	30,1	78,4
Разом	100,0	28,3	100,0	27,0	100,0	24,0	100,0	22,7	100,0	31,57

Таблиця Б - 4

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 4.1	Завдання 4.2	Завдання 4.3	Завдання 4.4	Завдання 4.5
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	42,2	4,3	35,8	4,0	51,0	3,5	48,5	5,0	55,6	3,8
1300-1400	8,2	7,8	12,1	6,2	10,1	6,7	7,7	6,7	7,3	6,3
1400-1500	4,0	15,0	6,7	15,5	9,6	14,1	4,6	15,0	8,9	14,8
1500-1600	1,1	31,1	5,2	28,3	1,0	30,2	3,3	31,2	3,6	30,4
1600-1800	4,3	45,5	3,2	49,1	2,4	45,5	1,8	44,2	2,7	44,3
+1800	40,2	82,3	37,0	79,7	25,9	81,2	34,1	79,9	21,9	81,1
Разом	100,0	38,44	100,0	35,75	100,0	26,24	100,0	32,7	100,0	23,9

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 4.6	Завдання 4.7	Завдання 4.8	Завдання 4.9	Завдання 4.10
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	50,5	4,0	52,6	5,1	57,9	3,9	41,1	3,5	50,3	4,1
1300-1400	10,2	7,2	13,1	6,5	10,2	8,7	14,7	8,0	10,9	6,7
1400-1500	12,3	15,3	6,7	13,4	5,0	16,1	5,2	23,3	4,3	19,0
1500-1600	2,2	31,2	2,5	25,3	3,3	32,2	3,3	30,9	2,4	28,3
1600-1800	1,4	44,7	2,0	42,0	3,9	41,1	5,8	43,8	2,5	43,1
+1800	23,4	81,3	23,1	78.9	19,7	84,3	29,9	78,9	29,6	83,5
Разом	100,0	24,97	100,0	24,13	100,0	23,22	100,0	30,98	100,0	30,08

Таблиця Б - 5

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 5.1	Завдання 5.2	Завдання 5.3	Завдання 5.4	Завдання 5.5
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	35,0	4,0	46,0	4,5	41,0	3,7	48,5	4,3	50,3	4,0
1300-1400	10,0	7,0	11,0	6,5	13,0	6,5	8,0	8,0	9,6	6,9
1400-1500	6,0	15,5	8,0	14,5	7,0	14,5	10,0	15,0	9,1	15,3
1500-1600	3,0	33,0	1,5	31,0	2,0	31,3	1,0	32,0	2,2	31,1
1600-1800	3,0	46,0	2,5	44,0	2,0	46,5	3,0	45,3	3,8	45,0
+1800	43,0	83,0	31,0	81,0	35,0	80,0	29,5	82,0	25,0	80,2
Разом	100,0	41,09	100,0	30,62	100,0	32,93	100,0	30,1	100,0	26,51

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 5.6	Завдання 5.7	Завдання 5.8	Завдання 5.9	Завдання 5.10
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	45,3	4,2	49,4	5,2	39,44	3,7	49,1	4,7	44,87	4,3
1300-1400	8,8	6,5	10,3	7,6	11,43	6,3	7,8	6,5	9,47	6,7
1400-1500	9,3	15,7	8,8	15,2	7,71	14,8	9,5	15,3	8,68	14,3
1500-1600	2,2	31,2	4,6	26,4	1,70	29,5	1,7	31,7	1,71	30,9
1600-1800	3,4	46,4	6,9	42,4	4,28	48,3	3,4	44,1	3,82	46,2
+1800	31,0	81,1	20,0	77,9	35,44	81,2	28,5	80,0	31,45	80,3
Разом	100,0	31,34	100,0	24,41	100,0	34,67	100,0	29,11	100,0	31,35

Таблиця Б - 6

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 6.1	Завдання 6.2	Завдання 6.3	Завдання 6.4	Завдання 6.5
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	33,3	3,6	39,7	3,5	34,6	3,6	40,1	4,3	46,5	4,7
1300-1400	11,6	6,6	12,4	6,7	12,0	5,8	8,6	6,5	10,2	6,3
1400-1500	8,2	11,5	9,2	14,2	6,8	14,5	10,3	15,3	12,3	14,8
1500-1600	3,6	31,5	2,3	30,4	3,7	28,6	2,8	30,5	3,0	29,1
1600-1800	6,3	46,7	5,4	48,5	4,3	47,3	4,7	43,3	4,3	42,7
+1800	37,0	81,0	31,0	82,3	38,6	78,6	33,5	80,5	23,7	80,3
Разом	100,0	36,95	100,0	32,36	100,0	36,36	100,0	33,72	100,0	26,39

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 6.6	Завдання 6.7	Завдання 6.8	Завдання 6.9	Завдання 6.10
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	48,8	4,0	53,6	4,6	55,9	4,5	60,3	4,4	34,2	3,8
1300-1400	7,3	6,0	11,9	7,3	9,4	10,5	9,7	6,8	17,0	7,8
1400-1500	10,4	14,5	2,8	16,2	7,6	18,3	4,1	19,1	10,0	22,6
1500-1600	2,6	30,0	2,3	24,6	3,3	30,3	2,0	29,5	3,6	28,5
1600-1800	4,1	43,5	3,9	41,8	3,1	44,2	2,0	42,3	5,1	44,4
+1800	26,8	80,0	25,5	81,1	20,7	80,0	21,9	79,8	30,1	78,6
Разом	100,0	27,9	100,0	26,66	100,0	23,82	100,0	23,01	100,0	31,83

Таблиця Б - 7

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 7.1	Завдання 7.2	Завдання 7.3	Завдання 7.4	Завдання 7.5
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	42,2	4,3	35,8	5,8	51,0	4,2	48,5	4,8	56,4	4,6
1300-1400	8,2	6,5	12,1	6,8	10,1	6,8	7,7	7,6	7,3	6,2
1400-1500	4,0	15,5	6,7	14,5	9,6	13,8	4,6	14,5	8,9	15,5
1500-1600	1,1	30,5	5,2	28,5	1,0	31,6	3,3	30,8	3,6	31,7
1600-1800	4,3	45,0	3,2	48,8	2,4	46,3	1,8	43,6	2,7	44,4
+1800	40,2	82,0	37,0	79,7	25,9	80,0	34,1	79,9	21,1	80,1
Разом	100,0	38,2	100,0	36,40	100,0	26,3	100,0	32,63	100,0	23,67

Щільність фракцій, кг/м³	Завдання 7.6	Завдання 7.7	Завдання 7.8	Завдання 7.9	Завдання 7.10
g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %	g, %	А^d, %
-1300	50,5	4,8	52,6	4,4	57,9	4,5	41,1	4,0	50,3	3,8
1300-1400	10,2	6,8	13,1	6,8	10,2	8,1	14,7	8,6	10,9	6,7
1400-1500	12,3	15,3	6,7	12,7	5,0	15,3	5,2	24,4	4,3	18,4
1500-1600	2,2	32,6	2,5	24,2	3,3	30,8	3,3	31,4	2,4	27,9
1600-1800	1,4	45,7	2,0	40,5	3,9	40,5	5,8	44,3	2,5	42,4
+1800	23,4	81,8	23,1	78,5	19,7	85,4	29,9	79,5	29,6	83,5
Разом	100,0	25,50	100,0	23,60	100,0	23,62	100,0	31,55	100,0	29,88

Методичні вказівки

до вивчення курсу “Переробка, збагачення та комплексне використання корисних копалин”

(для студентів спеціальності 05030302

«Збагачення корисних копалин)

Укладачі: доц. В.М. Самилін

проф. П.В. Сергєєв

доц. В.О. Смирнов

Дата добавления: 2015-10-28; просмотров: 60 | Нарушение авторских прав

<== предыдущая страница	\|	следующая страница ==>
Технологічна схема збагачення	\|	ТЕМА № 1. ПРЕДМЕТ И ФУНКЦИИ ФОРМАЛЬНОЙ ЛОГИКИ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.022 сек.)