Типичная технологическая схема флотационной системы
2025-12-02
При проектировании углеобогатительных фабрик, когда разделяемые частицы чрезвычайно мелкие, разделение, основанное на разнице плотностей, становится практически невозможным, что обуславливает незаменимость технологии флотации тонкодисперсных частиц. Помимо двух основных факторов: свойств исходного угля (петрографического состава, свойств поверхности, плотности, гранулометрического состава и характеристик впитывания примесей) и состава реагентов (типа, дозировки и соотношения собирателей и вспенивателей), эффект флотации также существенно зависит от ряда факторов, связанных с технологическим процессом и оборудованием.
I.Типичная схема процесса флотации
(1) Одинарная флотация
При использовании флотационного оборудования для первичного разделения флотационный концентрат обычно извлекается через фильтр-пресс, а хвосты флотации подаются в сгуститель хвостов. Этот метод подходит для случаев, когда угольный шлам легко флотируется. Его преимуществами являются низкие инвестиции и затраты на переработку; это наиболее простой флотационный процесс, отвечающий производственным условиям и поэтому являющийся приоритетным. Его недостатком является плохая адаптивность к изменениям качества угля или готовой продукции.
(2) Двухступенчатая флотация (грубо-тонкая флотация)
Вторичная флотация используется для отделения концентрата от первичной флотации, что позволяет улучшить его качество и снизить зольность. Хвосты первичной флотации, как правило, поступают в сгуститель хвостов, а концентрат вторичной флотации извлекается на фильтр-прессе. После сгущения хвосты вторичной флотации селективно подаются в промпродукт или хвосты в зависимости от их зольности. Этот метод, как правило, подходит для ситуаций, когда требуется повышение качества концентрата, а первичная флотация не может обеспечить требуемые параметры. Его преимущества включают использование концентрата первичной флотации во вторичной флотации, экономию реагентов и простоту контроля концентрации флотации с помощью разбавляющей воды. К недостаткам метода относятся высокие инвестиционные и технологические затраты, а также необходимость гибкой обработки хвостов вторичной флотации.
(3) Двухступенчатая флотация (тонкая флотация – очистная флотация)
Вторичная флотация используется для отделения хвостов от первичной флотации, повышая их зольность. Концентрат первичной флотации обычно извлекается с помощью фильтр-пресса, в то время как концентрат вторичной флотации возвращается в питание первичной флотации или, после фильтр-пресса, выборочно подается в чистый уголь или промпродукт в зависимости от зольности. Хвосты вторичной флотации подаются в сгуститель хвостов. Этот метод, как правило, подходит в ситуациях, когда требуется более высокая зольность хвостов, когда первичная флотация не может удовлетворить этим требованиям. Его преимущества включают эффективное обеспечение высокой зольности и глубокое извлечение хвостов. Его недостатки включают высокие инвестиционные и технологические затраты; необходимость гибкости в выборе концентрата вторичной флотации; и вероятность того, что хвосты первичной флотации, с их низкой концентрацией и большой скоростью потока, могут потребовать предварительного сгущения перед флотацией, что увеличивает затраты.
II.Сложный процесс флотации
(1) Двухступенчатая флотация (оптимизация грубо-тонкой флотации)
Вторичное разделение достигается с помощью флотационного оборудования. Концентрат первичной флотации сначала обрабатывается в горизонтальной отстойной центрифуге для извлечения относительно крупных частиц с низкой зольностью, что позволяет избежать повторной флотации. Относительно более мелкий центробежный раствор с высокой зольностью подвергается вторичной флотации для улучшения качества концентрата и снижения его зольности. Как правило, хвосты первичной и вторичной флотации подаются в сгуститель хвостов, а концентрат вторичной флотации извлекается через фильтр-пресс. Этот метод обычно подходит в ситуациях, когда требуется повышение качества концентрата, а первичная флотация не может удовлетворить этим требованиям. Его преимущества включают в себя процесс вторичной флотации, включающий в себя часть высокозольного концентрата первичной флотации, экономию затрат на обработку и непрерывную выгрузку из горизонтальной отстойной центрифуги с низкой влажностью. Его недостатки включают несколько более высокие инвестиции, более мелкий концентрат вторичной флотации и повышенную сложность обезвоживания на фильтр-прессе.
(2) Поперечная флотация (тонкая-грубая)
Перекрёстная флотация используется для вторичного разделения. Питание из первой флотационной установки поступает в первую флотационную установку. Хвосты из первой и второй флотационных установок поступают в третью флотационную установку для вторичной флотации. Хвосты из третьей флотационной установки являются отвальными хвостами и поступают в сгуститель хвостов. Концентрат из первой и третьей флотационных установок поступает во вторую флотационную установку для вторичной флотации. Концентрат из второй флотационной установки является отвальным концентратом и поступает на фильтр-пресс для очищенного угля. Этот метод, как правило, подходит для ситуаций с плохой флотируемостью, нестабильным качеством угля и когда первичная флотация не может удовлетворить требованиям. Его преимущества включают эффективное обеспечение зольности хвостов, глубокое извлечение и, благодаря регулированию направления подачи питания, концентрата и хвостов с помощью клапанов, что обеспечивает чрезвычайно гибкую технологическую схему. Его недостатки включают высокие инвестиции, сложность системы и множество факторов контроля.
(3) Другие процессы
Другие процессы флотации, такие как получение малозольного концентрата в первых нескольких камерах флотационной машины и получение высокозольного концентрата в последующих камерах, где высокозольный концентрат затем подвергается селективной вторичной флотации или обезвоживанию, по сути, являются вариациями предыдущих процессов.
III.Резюме
Благодаря технологическому прогрессу ранее невидимые микроскопические эффекты флотации теперь постепенно наблюдаются, анализируются и прогнозируются, что приводит к инновациям и прорывам как в теории флотации, так и в её оборудовании. Помимо усовершенствования оборудования, решающее значение имеет сам процесс флотации (качество угля определяет его эффективность); рациональный процесс флотации может значительно снизить затраты на переработку и повысить эффективность предприятия.
