I полтавский горно-обогатительный комбинат (пгок)

1.5.4 Сушка и обжиг сырых окатышей

Движущаяся решетка предназначена для передвижения слоя сырых окатышей через три стадии термообработки: I-сушка в восходящем потоке (t=400^оС), II- в нисходящем потоке (t=400^оС), III- предварительный нагрев в нисходящем потоке (t=1040^оС).

Основная цель этой стадии – упрочнение окатышей. Предварительно подогретые окатыши попадают во вращающуюся печь для окончательного обжига. Для обжига применяют природный газ. Вследствие вращения печи происходит постоянное вращение и пересыпание слоя окатышей и равномерный их обжиг при температуре 1260⁰С. Вращением трубчатой печи перемещают продукт по всей длине и разгружают его в кольцевой охладитель.

// Вставить фото (схему) и характеристику трубы-сушилки

Кольцевой охладитель – конвейерная решетка в виде кольца, разделенного на две зоны: зона рекупирационного охлаждения и зона окончательного охлаждения. Окатыши попадают из печи через грохот в охладитель. Грохот удаляет спеки окатышей. В зоне окончательного охлаждения окатыши охлаждаются до температуры 120⁰С и попадают в бункер, потом из двух вибропитателей попадают на конвейер и транспортируются на склад готовой продукции.

Фабрика введена в эксплуатацию в 2010 г. и предназначена для обогащения рядовых углей ПАО «Шахтоуправление «Покровское».

Филиал «Обогатительная фабрика «Свято-Варваринская» ПрАО «ДМЗ» предназначена обогащать коксующий уголь марки «К» в количестве 12000 тыс. тонн по проекту.

Сырьевая база филиала «Обогатительная фабрика «Свято-Варваринская» ПрАО «ДМЗ» представлена в таблице 2.1.

№ п/п	Государственные предприятия, холдинговые компании, ОАО, ЗАО	Шахты, шахтоуправления	Марка угля	Поступление рядовых углей
				тысяч тонн	% участия	зола , %	сера , %	влага , %
Июль-декабрь 2010 г.
1	ПАО	Шахтоуправление «Покровское»	«К»	2152,49	100%	43,33	0,5	6,13
Плановые на 2011 г.
2	ПАО	Шахтоуправление «Покровское»	«К»	6030	100%	39,9	0,75	8,5

Гранулометрические и фракционные составы по машинным классам рядового угля шахты-поставщика представлены, соответственно, в таблицах 1.2-1.4.

Таблица 2.2 – Гранулометрический состав рядового угля ОФ «Свято-Варваринская»

Класс, мм	Выход , %	Зольность , %
+100	1,82	74,6
50-100	7,99	74,0
25-50	10,27	68,5
13-25	10,84	56,3
Итого +13	30,92	66,0
6-13	20,42	42,2
3-6	9,58	32,1
1-3	17,0	24,8
Итого 1-13	47,0	33,85
0,5-1,0	6,55	20,0
0,25-0,5	5,84	20,8
0,25-1,0	12,39	20,38
0,125-0,25	3,58	23,9
0,063-0,125	1,46	24,8
0,045-0,063	0,87	30,6
-0,045	3,78	41,13
0,0-0,25	9,69	31,36
Итого 0-1	22,08	25,2
Всего	100,0	41,88

Плотность фракций, кг/м3	Выход, ,%	Выход, ,%	Зольность ,%
Крупный машинный класс +13 мм
-1300	20,06	6,2	3,2
1300-1400	6,24	1,93	10,0
1400-1500	2,76	0,85	19,5
1500-1600	1,06	0,33	29,8
1600-1800	2,55	0,79	43,2
+1800	67,33	20,82	87,5
Итого	100,0	30,92	62,13
Мелкий машинный класс 1-13 мм
-1300	49,55	23,29	3,0
1300-1400	10,51	4,94	9,8
1400-1500	3,0	1,41	18,9
1500-1600	2,03	0,95	26,2
1600-1800	2,25	1,06	38,2
+1800	32,66	15,35	84,3
Итого	100,0	47,0	32,01
Класс 0-1 мм
-1300	4,37	0,97	3,2
1300-1400	47,02	10,39	8,2
1400-1500	14,84	3,28	15,3
1500-1600	5,33	1,18	22,5
1600-1800	5,05	1,11	33,1
+1800	23,39	5,15	76,3
Итого	100,0	22,08	26,93
Всего	-	100,0	40,2

Надрешетный продукт грохотов рядового угля крупностью +13 мм поступает в загрузочную часть ванны тяжелосредных сепараторов 1-ой стадии, обогащения, в которых происходит его разделение по плотности в тяжелосредной суспензии на легкую (концентрат) и тяжелую («микст») фракции.

Концентрат транспортным потоком кондиционной суспензии (далее КС) движется к разгрузочному желобу, где разгружается на сита предварительного сброса суспензии и затем – на двухситные грохоты для отмывки магнетита и обезвоживания.

Концентрат крупностью +25 мм с верхнего сита этих грохотов разгружается на ленточный конвейер и направляется в отгрузку.

Концентрат крупностью 13-25 мм с нижнего сита грохота крупного концентрата направляется в вибрационные фильтрующие центрифуги “Tema” для окончательного обезвоживания. Обезвоженный концентрат разгружается на конвейер центрифуги временно выведены из технологической линии).

Потонувший продукт тяжелосредного сепаратора («микст») пластинчатым конвейером разгружается на двухситные грохоты для обезвоживания и отмывки магнетита.

Рисунок 2.1 - Технологическая схема обогащения углей филиала

«Обогатительная фабрика «Свято-Варваринская» ПрАО «ДМЗ»

Обезвоженный «микст» разгружается на конвейер или, при необходимости, направляется на вторую стадию обогащения в тяжелосредные сепараторы 2-й стадии обогащения, для выделения промпродукта.

Промпродукт поступает для отмывки магнетита на односитные грохоты рядового и далее направляется на дробление в валковую для раскрытия сростков. Дробленный промпродукт направляется на переобогащение, для чего поступает в зумпфы, откуда насосами перекачивается на грохоты мокрой классификации рядового угля.

Отходы тяжелосредных сепараторов 2-й стадии, после отмывки магнетита и обезвоживания на грохотах, разгружаются на конвейер.

КС схемы тяжелосредного обогащения крупного угля с сит сброса суспензии и дренажной части грохотов поступает в зумпфы КС, соответственно и насосами КС подается в ванны тяжелосредных сепараторов двумя потоками: восходящим (вертикальным) и транспортным (горизонтальным).

Во время работы сепаратора суспензия в ванну подается постоянно. Она необходима для поддержания утяжелителя во взвешенном состоянии (вертикальный поток), транспортирования всплывшего концентрата или промпродукта (транспортный поток) и обеспечения постоянного уровня суспензии с переливом.

Часть КС непрерывно поступает в зумпф некондиционной суспензии (далее НКС) для удаления мелкого угольного шлама и загрязняющих минеральных примесей, поступающих в кондиционную суспензию с классифицирующих грохотов в ванне тяжелосредных сепараторов.

НКС с промывочной части грохотов собирается в отдельные зумпфы НКС и насосами НКС подается на магнитные сепараторы для регенерации. Регенерация служит для возврата в систему магнетита и обесшламливания суспензии.

Слив магнитного сепаратора поступает на ополаскивание грохотов отходов, либо в зумпфы мелкого угля для разбавления шламов.

Магнетитовый концентрат сепаратора поступает в зумпф КС 1-ой стадии обогащения.

Магнетитовый концентрат сепараторов поступает в зумпфы кондиционной суспензии 2-й стадии обогащения.

Слив магнитных сепараторов поступает для ополаскивания на грохоты рядового угля.

Контроль и регулирование плотности тяжелой суспензии в процессе ее приготовления и при обогащении осуществляется автоматически при помощи систем поддержания плотности тяжелосредной суспензии.

Добавочная осветленная вода подается в зумпфы КС для поддержания заданной плотности и уровня суспензии насосами путем открытия автоматических задвижек на трубопроводах подачи осветленной воды.

Магнетит подается в зумпфы КС по трубопроводам от гидроциклонов подпиточной суспензии для восполнения потерь магнетита с продуктами обогащения.

Фугат центрифуг самотеком поступает в зумпфы питания гидроциклонов-классификаторов 1-ой стадии.

Промпродукт класса +13 мм, выделяемый в тяжелосредных сепараторах 2-й стадии обогащения, поступает на отмывку магнетита на односитные грохоты и направляется на дробление в валковые дробилки.

Дробленный промпродукт поступает в зумпфы продукта дробилки , в которые постоянно подается осветленная вода для разбавления питания и обеспечения работы насосов. Насосами дробленный промпродукт подается на грохоты мокрой классификации рядового угля для переобогащения.

Ленточным конвейером транспортируются обезвоженные отходы тяжелосредных сепараторов 2-й стадии обогащения, а также обезвоженный «микст» тяжелосредных сепараторов 1-ой стадии обогащения при ведении процесса обогащения крупного угля +13 мм в одну стадию.
Дешламация класса 0-13 мм
Подрешетный продукт грохотов рядового угля, крупностью 0-13 мм самотеком поступает на дешламационные дуговые для обезвоживания и дешламации. Надрешетный продукт дуговых сит направляется на дешламационные грохоты, где происходит разделение материала по крупности 1,0 мм.

Надрешетный продукт дешламационных грохотов крупностью 1-13 мм направляется в зумпф кондиционной суспензии тяжелосредных гидроциклонов, а шлам крупностью 0-1,0 мм – в зумпф питания гидроциклонов-классификаторов 1-ой стадии.

Подрешетный продукт дешламационных сит и грохотов собирается в желоб подрешетного продукта и самотеком поступает в зумпфы питания гидроциклонов-классификаторов 1-ой стадии (поз. 1D5/1, 1D6/1, 2D5/1, 2D6/1).

Слив (концентрат) ТС циклонов разгружается в приемный короб, где делится на два потока и самотеком поступает на дуговые сита и грохоты концентрата ТС циклонов. На дуговых ситах происходит сброс основной массы суспензии, на грохотах – отмывка магнетита и частичное обезвоживание концентрата.

Дренаж КС производится на первой половине грохота. Подрешетные продукты дуговых сит и дренажных секций грохотов поступают в зумпфы КС.

На второй половине грохота по его длине производится отмывка магнетита от концентрата. Получаемая разбавленная суспензия направляется в зумпфы некондиционной суспензии (далее НКС).

Предварительно обезвоженный и промытый концентрат с грохотов поступает в вибрационные центрифуги “Tema” для окончательного обезвоживания. Обезвоженный концентрат разгружается на ленточный конвейер.

Фугат центрифуг концентрата ТС циклонов самотеком поступает в зумпфы НКС.

Пески («микст») ТС циклонов 1-ой стадии обогащения поступают на дуговые сита, а затем – на грохоты «микста» ТС циклонной для отмывки магнетита и обезвоживания. Обезвоженный «микст» направляется в зумпфы питания ТС циклонов 2-й стадии обогащения, либо на конвейер отходов.

«Микст» ТС циклонов 1-ой стадии обогащения и КС служат питанием ТС циклонов 2-ой стадии обогащения диаметром 610 мм.

Слив (промпродукт) ТС циклонов 2-й стадии обогащения поступает через общий распределительный короб на дуговые сита и грохоты промпродукта ТС циклонов. Грохоты предназначены для отмывки магнетита и предварительного обезвоживания промпродукта.

Частично обезвоженный промпродукт поступает в центрифуги промпродукта “Tema” для окончательного обезвоживания. Обезвоженный промпродукт поступает на ленточный конвейер.

Фугат центрифуг промпродукта ТС циклонов самотеком поступает в зумпфы НКС.

Пески (отходы) ТС циклонов 2-й стадии обогащения поступают на дуговые сита и грохоты отходов. Грохоты предназначены для отмывки магнетита и обезвоживания отходов. После обезвоживания отходы ТС циклонов разгружаются на ленточный конвейер.

Подрешетный продукт промывочной секции грохотов поступает в зумпфы некондиционной суспензии, откуда насосами перекачивается в распределительную коробку, а затем в магнитные сепараторы для регенерации магнетитовой суспензии.

Слив магнитных сепараторов поступает через ливневые брызгала на ополаскивание грохотов или в зумпфы для разбавления шламов.

Магнетитовый концентрат сепараторов поступает в зумпфы КС.

Подрешетный продукт промывочной секции грохотов промпродукта и отходов поступает в зумпфы некондиционной суспензии, откуда насосами перекачивается в ванны магнитных сепараторов для регенерации магнетитовой суспензии.

Слив магнитных сепараторов поступает на промывку грохотов отходов или в зумпфы для разбавления шламов.

Магнетитовый концентрат сепараторов поступает в зумпфы КС схемы обогащения «микста».

Контроль и регулирование плотности тяжелой суспензии осуществляется автоматически при помощи систем поддержания плотности тяжелосредной суспензии.

Добавочная осветленная вода подается в зумпфы КС для поддержания уровня насосами путем открытия автоматических задвижек на трубопроводах подачи осветленной воды.

Магнетит подается в эти же зумпфы по трубопроводам от гидроциклонов подпиточной суспензии для восполнения потерь магнетита с продуктами обогащения.

Концентрат ТС циклонов с грохотов поступает в горизонтальные вибрационные фильтрующие центрифуги “Tema” для окончательного обезвоживания.

Питанием центрифуг является надрешетный продукт грохотов концентрата, центрифуг - продукт грохотов концентрата.

Обезвоженный концентрат разгружается на ленточный конвейер.

Фугат центрифуг самотеком поступает в зумпф НКС, фугат центрифуг – в зумпф НКС.

Промпродукт ТС циклонов разгружается с грохотов в центрифуги промпродукта для окончательного обезвоживания.

Обезвоженный промпродукт разгружается на ленточный конвейер , а фугат центрифуг отводится в зумпфы НКС.

Отходы ТС циклонов схемы обогащения «микста» и «микст» ТС циклонов 1-ой стадии при обогащении мелкого класса 1-13 мм в одну стадию после обезвоживания и отмывки магнетита на грохотах по разгрузочным течкам поступают на конвейер и далее системой ленточных конвейеров – на станцию погрузки отходов № 1.

Слив гидроциклонов-классификаторов 1-ой стадии крупностью 0-0,2 мм совместно с подрешетным материалом дуговых сит самотеком поступает в зумпфы питания гидроциклонов-классификаторов 2-ой стадии.

Пески гидроциклонов-классификаторов 1-ой стадии крупностью 0,2-1,0 мм поступают в гидроклассификаторы «Кроссфлоу» для обогащения в восходящем потоке воды.

// Вставить фото (схему) и характеристику гидроклассификатора «Кроссфлоу»

Концентрат гидроклассификаторов предварительно обезвоживается на дуговых ситах и совместно с пенным продуктом песковой флотации поступает в осадительно-фильтрующие центрифуги «Декантер, где происходит окончательное обезвоживание концентрата.

Обезвоженный концентрат поступает на ленточный конвейер.

Фугат осадительной и фильтрующей секции центрифуг мелкого концентрата поступает в зумпфы.

Отходы гидроклассификаторов самотеком поступают на высокочастотные грохоты тонких отходов, обезвоженный продукт которых поступает на конвейер отходов.

Слив гидроциклонов-классификаторов 1-ой стадии и подрешетный материал дуговых сит самотеком поступают в зумпфы питания гидроциклонов-классификаторов 2-ой стадии. Насосами шламы крупностью 0-0,2 мм подаются для разделения по крупности 0,04 мм в блоки гидроциклонов-классификаторов 2-ой стадии.

Слив гидроциклонов 2-ой стадии крупностью 0-0,04 мм поступают для обогащения на флотационные колонны сливной флотации , а пески крупностью 0,04-0,2 мм – во флотационные колонны песковой флотации.

// Вставить фото (схему) и характеристику флотационных колонн

Пенный продукт песковой флотации (флотоконцентрат), после пеногашения, направляется для обезвоживания в осадительно-фильтрующие центрифуги «Декантер».

Флотоконцентрат сливной флотации (0-0,04 мм) и фугат зумпфа фильтрующей секции центрифуг «Декантер» поступает в зумпфы питания гипербарфильтров.

Хвосты флотации самотеком направляются в радиальные сгустители для сгущения и дальнейшего обезвоживания.

Предусмотрена схема работы флотации с перечисткой флотохвостов. При работе первой секцией фабрики флотохвосты флотоколонн направляются в зумпфы насосами подаются на блок гидроциклонов-классификаторов второй стадии (30 штук), продукты которых являются питанием перечистной флотации на флотоколоннах.
Гипербарфильтры
Питанием гипербарфильтров служит пенный продукт (концентрат) сливной флотации, который самотеком поступает в зумпфы питания гипербарфильтров, совместно с фугатом фильтрующей секции центрифуг «Декантер», который подается насосами.

В зумпфах питания гипербарфильтров установлены мешалки для усреднения питания и поддержания частиц во взвешенном состоянии.

Питание в фильтровальные лотки гипербарфильтров подается двумя насосами, установленными последовательно.

Уровень суспензии поддерживается с помощью датчика уровня лотка путем изменения числа оборотов насосов питания гипербарфильтров.

Обезвоживание (образование «кека») происходит в связи с разницей в давлении между суспензией (давление внутри резервуара) и атмосферой на поверхности фильтровальной ячейки на вращающихся сегментообразных дисках, обтянутых фильтровальным полотном и погруженных в фильтровальный лоток.

Между фильтровальными дисками на днище фильтровального лотка расположена горизонтальная лопастная мешалка для поддержания суспензии во взвешенном состоянии.

Фильтрат выводится через фильтровальную ячейку, трубу для фильтрата, уплотнительные диски, диски управления, головку управления и подключенный к ним трубопровод из напорной камеры в сепаратор для фильтрата для устранения разницы давления. Весь фильтрат собирается в зумпф фильтрата гипербарфильтров и поступает в статические сгустители.

Кек гипербарфильтров разгружается транспортером через выгрузной шлюз и поступает на ленточный конвейер.

Вода на гипербарфильтры подается насосами высокого давления для чистки фильтровальной сетки и насосами низкого давления для промывки смотровых окон и приборов.

Сжатый воздух подается в напорную емкость и трубу Snap-Blow гипербарфильтров от компрессоров гипербарфильтров через воздушные ресиверы для создания и поддержания рабочего давления в резервуарах.
Сгущение отходов (тонких илов)

Питанием статических сгустителей является фугат осадительной секции центрифуг «Декантер», подситный высокочастотных грохотов, отходы песковой и сливной флотации, а также фильтрат ленточного фильтр-пресса (ЛФП). В трубу питания сгустителей дробно подаются флокулянты.

Сгущенный продукт статических сгустителей (осадок) насосами подается во флокулянты для смешивания с анионным флокулянтом, а оттуда – в распределитель питания ЛФП.

// Вставить фото (схему) и характеристику ленточного фильтр-пресса

Катионный флокулянт подается непосредственно в трубу питания ЛФП.

Слив сгустителей (осветленная вода) через перелив самотеком поступает в бак осветленной воды, откуда перекачивается в оборотный цикл водоснабжения на технологические нужды фабрики.

Обезвоженный кек ЛФП разгружается на породный конвейер, а фильтрат самотеком поступает в статические сгустители.

В целом технологическая схема филиала «Обогатительная фабрика «Свято-Варваринская» ПрАО «ДМЗ» складывается из следующих процессов:

• 
  Технологический процесс «Подготовка машинных классов»;
  
• 
  Технологический процесс «Обогащение крупного машинного класса»;
  
• 
  Технологический процесс «Обогащение мелкого машинного класса»;
  
• 
  Технологический процесс «Обогащение крупнозернистого шлама»;
  
• 
  Технологический процесс «Обогащение мелкозернистого шлама»;
  
• 
  Технологический процесс «Обогащение тонкозернистого шлама»;
  
• 
  Технологический процесс «Осветление оборотной воды».
  

1. Ржевский В.В. Технология открытых горных работ. Учебник для вузов. - К., Недра, 1983. –294 с.

2. Бедрань Н.Г., Скоробогатова Л.М. Переработка и качество полезных ископаемых. Учебник для вузов.- М., Недра, 1986. - 272 с.

3. Шилаев В.П. Основы обогащения полезных ископае­мых. Учеб. пособие для вузов. - М., Недра, 1986. - 296 с.

4. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы / Под. ред. О.С. Богданова. - 2-е изд., перераб. и доп. - П., Недра, 1992. – З66 с.

5. Справочник по обогащения руд. Специальные и вспомогательные процессы / Под. ред. О.С. Богданова. - 2-е изд., перереб. и доп. - М., Недра, 1983. - 376 с.

6. Справочник по обогащению руд. Основные процессы / Под. ред. О.С. Богданова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М., Недра, 1983. - 381 с.

7. Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горних работ. Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп, - М., Недра, 1986. - 311 с.

8. Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики. / Под. ред. О.С. Богданова. 2-е изд., перераб. и доп. - М., Недра, 1984. – 358 с.

9. Бедрань Н.Г. Машины и аппараты для обогащения полезных ископаемых Учебник для вузов. - М., Недра, 1981. - 325 с.

10. Шохин В.Н., Лопатин А.Г. Гравитационные методы обогащения. - М., Недра, 1980.

11. Технологический регламент филиала «Обогатительная фабрика «Свято-Варваринская» ПрАО «ДМЗ». ТР 10.1-00185755-020:2011.