Способ брикетирования каменных углей

 

Изобретение относится к области брикетирования полезных ископаемых, в частности к технологии брикетирования каменных углей и антрацитов, и может быть использовано в угледобывающей и углеперерабатывающей промышленности. Способ ведут путем прессования угольных шламов отстойников шахт и углеобогатительных фабрик, в результате которого полученные брикеты направляют на сушку и последующее охлаждение, после чего на внешнюю поверхность брикетов наносят защитное покрытие для предохранения их от вредного воздействия окружающей среды. Изобретение решает задачу по утилизации тонкодисперсных угольных шламов класса 0-1,0 мм, аккумулированных в отстойниках шахт и углеобогатительных фабрик, на упрощение и удешевление технологии брикетирования углей без связующих и на улучшение экологической обстановки в угледобывающих регионах. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области брикетирования полезных ископаемых, в частности к технологии брикетирования каменных углей и антрацитов, и может быть использовано в угледобывающей и углеперерабатывающей промышленности.

Известны способы брикетирования каменных углей и антрацитов, включающее обезвоживание и сушку исходного угля до влажности 2-3%, смешивания его с жидкими или твердыми связующими (нефтебитумы, каменноугольный пек, сульфат-спиртовая барда, твердые глины, цемент), прессование смеси давлением 20-50 МПа, и последующее охлаждение (см. Елишевич А.Т. “Технология брикетирования полезных ископаемых”, М.: “Недра”, 1989, с.86, 92, 98, 101, 106).

Упомянутым способам присущи следующие недостатки.

Во-первых, необходимость использования связующих значительно усложняет и удорожает процесс брикетирования каменных углей, т.к. предопределяет операции по глубокому обезвоживанию и термической сушке исходного угля до минимальных значений по влажности, т.е. до 2-3%.

Во-вторых, необходимость тщательного перемешивания угля со связующими сопряжено с использованием дополнительного оборудования, а именно: малаксеров и различных дозирующих устройств.

В-третьих, существующие технологии брикетирования каменных углей и антрацитов не предназначены для использования в качестве исходного сырья тонкодисперсных угольных шламов класса 0-1,0 мм, образующихся при добыче и его переработке, сбрасываемых в отстойники этих предприятий, ухудшающих экологическое состояние окружающей среды в угледобывающих регионах.

Предлагаемое техническое решение направлено на решение задач по утилизации тонкодисперсных угольных шламов класса 0-1,0 мм, аккумулированных в отстойниках шахт и обогатительных фабрик в значительных объемах, по упрощению и удешевлению технологии их брикетирования без связующих и по улучшению экологической обстановки в угледобывающих регионах.

Задача решается тем, что прессованию подвергают угольные шламы отстойников шахт и углеобогатительных фабрик, а полученные брикеты направляют на сушку и последующее охлаждение, после чего на внешнюю поверхность брикетов наносят защитное покрытие для предохранения их от вредного воздействия окружающей среды.

Действительно, прессование угольных шламов класса 0-1,0 мм отстойников шахт и углеобогатительных фабрик, содержащих глинистые и илистые частицы класса 0-0,05 мм, без использования связующих позволяет в значительной степени упростить технологию изготовления брикетов, снизить их себестоимость и решить вопросы улучшения экологической обстановки в угледобывающих регионах.

В качестве примера приводим характеристику параметров угольных шламов класса 0-1,0 мм центральной углеобогатительной фабрики “Абашевская” г.Новокузнецка при опробовании отходов флотации в августе 1997 г.

Из таблицы видно, что наибольшей зольностью обладают классы 0-0,05 мм и 0,05-0,1 мм, представленные глинистыми и илистыми тонкодисперсными фракциями, что и предопределило использование их для агломирирования шламов в процессе брикетирования. Выполненные исследования и натурные эксперименты полностью подтвердили промышленную целесообразность предлагаемого способа утилизации шламовых отходов шахт и углеобогатительных фабрик.

Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что оно существенно отличается от известного уровня техники и технологии брикетирования каменных углей введением новых существенных признаков, указанных выше и соответствует критерию новизны, изобретательского уровня и промышленно применимо.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежом, где представлена технологическая схема операции технологии брикетирования угольных шламов из отстойников шахт и углеобогатительных фабрик.

Указанный способ брикетирования угольных шламов реализуется следующим образом.

Из отстойников шахт и углеобогатительных фабрик угольный шлам класса 0-1,0 мм извлекают ковшовым экскаватором (не показан) и выгружают на дренажную площадку и аккумулируют в виде конусообразных отвалов, в которых осуществляют сброс излишней влаги, доводя влажность шламового продукта до 12-20%.

Далее шлам автотранспортом доставляют непосредственно к месту его брикетирования и складируют в достаточных объемах, защищая от атмосферных осадков. Со склада шлам влажностью 12-20% направляют конвертерами в приемный бункер 1 (см. чертеж), из которого шлам определенным образом засыпают в формы пресса 2 и рабочим органом воздействуют на порции шлама давлением 30-80 МПа в течение 5-15 сек, в результате чего образуются брикеты определенной формы, при этом большому давлению соответствует меньшее время прессования. Подготовленную партию брикетов направляют в сушильную камеру 3, в которой она пребывает в течение одного-полутора часов при температуре 120-180°С. В результате термической обработки глинистые и илистые частицы класса 0-0,05 мм “цементируются” и высушенные брикеты приобретают достаточную механическую прочность, обеспечивающую их транспортабельность любым видом транспорта.

Из сушильной камеры брикеты направляют в зону 4 и осуществляют их охлаждение до 20-25°С, после чего осуществляют в цехе 5 ламинирование внешней поверхности брикетов с целью предохранения их от растрескивания и разрушения под воздействием атмосферных осадков.

Формула изобретения

1. Способ брикетирования каменных углей, включающий сушку, прессование и охлаждение, отличающийся тем, что прессованию подвергают угольные шламы отстойников угольных шахт и углеобогатительных фабрик, в результате которого полученные брикеты направляют на сушку и последующее охлаждение, после чего на внешнюю поверхность брикетов наносят защитное покрытие для предохранения их от вредного воздействия окружающей среды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на прессование направляют тонкодисперсный угольный шлам влажностью 12-20%, а прессование осуществляют давлением 30-80 МПа, в течение 5-15 с, в зависимости от давления.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушку брикетов осуществляют при температуре 120-180°С в течение 1-1,5 ч.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после охлаждения брикетов их внешнюю поверхность подвергают ламинированию.

РИСУНКИ

Рисунок 1