Wzbogacenie węgla metodą flotacji-opracowanie

Nasza ocena:

3
Pobrań: 77
Wyświetleń: 1218
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Wzbogacenie węgla metodą flotacji-opracowanie - strona 1 Wzbogacenie węgla metodą flotacji-opracowanie - strona 2 Wzbogacenie węgla metodą flotacji-opracowanie - strona 3

Fragment notatki:

WZBOGACANIE WĘGLA METODĄ FLOTACJI
Węgiel kamienny wydobywany jest na powierzchnię w postaci różnej wielkości ziaren
węgla oraz skały płonnej (kamienia, piasku, łupków). Aby mógł stanowić cenny produkt
handlowy musi być dostosowany do potrzeb użytkownika. Dostosowywanie takie odbywa się
w zakładach przeróbczych i polega na usuwaniu nieużytecznych składników (substancji
mineralnej) urobku. Wydobyty węgiel poddajemy procesom wzbogacania.
Zawartość substancji mineralnej w węglu wynosi od kilku do 30% mas. Substancja
mineralna jest niepożądana w technologii użytkowania węgla. Obniża jakość surowca, w
konsekwencji jakość produktu, powoduje korozję urządzeń oraz podwyższa koszty transportu.
W znacznej części wydobywane węgle energetyczne spełniają parametry gwarancyjne kotłów
i nie wymagają wzbogacania. Wzbogacone węgle energetyczne odznaczają się podwyższoną
wartością opałową oraz mniejszą emisją tlenków siarki. Węgle koksowe, przeznaczone do
produkcji koksu powinny charakteryzować się niską zawartością substancji mineralnej zatem
większość z nich jest wzbogacana. Zanieczyszczenia mineralne wpływają ujemnie na stan
plastyczny węgla a w konsekwencji obniżają wytrzymałość koksów. Zwartość popiołu w
węglu koksowym nie może przekraczać 9% mas. W Polsce funkcjonują obecnie 43 zakłady
przeróbcze umieszczone przy 41 kopalniach. Najbardziej rozpowszechnionymi technologiami
zbogacania jest wzbogacanie grawitacyjne, w tym separacja we wzbogacalnikach z cieczą
ciężką (wodne roztwory ZnCl2 lub CaCl2 lub mieszaniny CCl4 i toluenu lub CCl4 i
bromoformu) oraz wzbogacanie w osadzarkach wodnych. Do wzbogacania drobniejszych
klas węgla stosuje się wzbogacanie w hydrocyklonach (rys.1a), cyklonach (rys.1b) z cieczą
ciężką i wzbogacalnikach spiralnych. Najdrobniejsze klasy ziarnowe węgla wzbogacane są
we flotownikach (rys.2).
Rys.1. Hydrocyklon (a) i cyklon (b) stosowane w procesach wzbogacania węgla.
Rys 2. Przykłady flotowników a) z silnikiem elektrycznym, b) z mechanizmem
natryskowym.
Technologie wzbogacania oparte są na różnicy właściwości fizycznych i chemicznych
węgla i substancji mineralnej. Rozróżniamy:
Wzbogacanie ręczne, w wyniku rozdrabniania węgla możliwe jest odłączenie substancji
mineralnej słabo związanej z częścią organiczną węgla (rys.3)
Wzbogacanie grawitacyjne, wykorzystujące różnice w ciężarze właściwym. Składniki
mineralne mają gęstość na poziomie 2,6 g/cm

(…)

… substancję węglową, wzrasta zawartość
skondensowanych układów aromatycznych, maleje zawartość reaktywnych grup funkcyjnych
tlenu, siarki, azotu, połączeń mostkowych, układów alifatycznych i alicyklicznych. Powoduje
to wzrost hydrofobowości, przy czym największą hydrofobowością odznaczają się węgle
średnio uwęglone.
W węglach wysoko uwęglonych hydrofobowość ponownie obniża się z powodu
bardzo szybko postępującej kondensacji układów aromatycznych, która prowadzi do
przekształcenia pierścieni węglowodorowych w skondensowane pierścienie węglowe, a jak
pokazały badania największą hydrofobowością odznaczają się układy węglowodorowe.
Również powierzchnia właściwa, która zmienia się charakterystycznie w procesie
uwęglania, wpływa na podatność do flotacji. Przy większej powierzchni właściwej większa
jest sorpcja cząsteczek wody, a tym samym większa hydratacja. Ponadto, przy jednakowym
zużyciu odczynników flotacyjnym węgle nisko i wysoko uwęglone, ze względu na większą
powierzchnię właściwą, pochłoną większą ich ilość, co prowadzi do obniżenia flotowalności
węgli.
Wpływ rodzaju substancji mineralnej
Na niejednorodność powierzchni węgla w dużym stopniu wpływają domieszki
mineralne różniące się składem, stopniem…
…,
które następnie przechodzą w związki nadtlenkowe i wodorotlenkowe, które z kolei
rozpadając się tworzą tlenowe grupy funkcyjne. Najtrudniej utleniają się węglowodory
aromatyczne nie posiadające bocznych podstawników. Najbardziej poddatne na utlenianie są
grupy funkcyjne zawierające tlen, azot i siarkę. Tworzące się hydrofilne grupy tlenowe
zmniejszają hydrofobowość powierzchni węgla, pogarszając tym samym…
… hydratacji
powierzchni ziaren znajdujących się w wodzie.
Możliwość tworzenia się zespołu ziarno minerału-pęcherzyk powietrza, szybkość
przebiegu procesu, wielkość sił wiążących i trwałość istnienia zespołu zależą przede
wszystkim od hydratacji powierzchni ziaren minerałów (zwilżalności) oraz natury
wzajemnego oddziaływania minerałów z odczynnikami flotacyjnymi. Duży wpływ mają
również warunki zetknięcia…
… organicznej,
naniesiona przez wodę, wiatr lub w inny sposób. Stosując wzbogacanie fizyczne można
usunąć tylko zewnętrzną substancję mineralną.
Dla procesu flotacji szczególne znaczenie mają: ilość i charakterystyka minerałów
ilastych i siarczkowych, a także obecność w skale płonnej związków rozpuszczalnych w
wodzie.
Minerały ilaste (iłołupki, glinokrzemiany, kaolin) łatwo rozmakają w wodzie tworząc
dużą…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz