RU2130339C1

RU2130339C1 - Coal processing method

Info

Publication number: RU2130339C1
Application number: RU97121464A
Authority: RU
Original assignee: Лурий Валерий Григорьевич
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-05-20

Abstract

FIELD: coal industry. SUBSTANCE: invention is designed for open-ground, underground, and mixed development of coal deposits involving hydrotransportation of coal and hydraulic, mechanohydraulic, and mechanic breaking-down of coal, and also when processing mined coal. Coal processing includes hydrotransport, sizing, dehydration, taking away commercial coarse-class coal, and concentrating fine-class coal in suspension to content of solids at least 50%. Process water is clarified and reused. Concentrated coal suspension is subjected to additionally crushing coal to produce homogeneous water-coal mixture useful as energy carrier on heat-and- power plants. If necessary, such mixture can be subjected to further concentration followed by homogenization and addition of plasticizer. EFFECT: reduced operation cost. 3 cl

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной открытой или комбинированной разработке углей с применением гидротранспорта угля, при гидравлической, механогидравлической или механической отбойке угля, а также при переработке добытого угля. The invention relates to mining and can be used in underground open or combined coal mining using coal hydrotransport, in hydraulic, mechanohydraulic or mechanical breaking of coal, as well as in the processing of mined coal.

Известен способ подземной переработки угля, которым предусмотрен гидротранспорт угля, классификация угля на крупный, средний и мелкий классы, осветление технологической воды и возврат ее для повторного использования, двухступенчатое обезвоживание среднего класса на пластинчатом питателе и центрифуге, сгущение смеси мелкого класса угля с водой и обезвоживание мелкого класса угля за счет фильтрации воды через специально формируемый слой крупного класса угля при воздействии перепада давления воздуха над и под фильтрующим слоем угля (SU, АС N 1745945, 1992). A known method of underground coal processing, which provides coal hydrotransport, classification of coal into large, medium and small classes, clarification of process water and return it for reuse, two-stage dehydration of the middle class on a plate feeder and centrifuge, thickening a mixture of a small class of coal with water and dehydration fine class of coal due to the filtration of water through a specially formed layer of a large class of coal under the influence of a pressure drop of air above and below the filter layer of coal (SU, AC N 1745945, 1992).

Следует отметить, что данный способ отличается высокой капиталлоемкостью и высокими эксплуатационными затратами на обезвоживание мелкого класса угля. It should be noted that this method is characterized by high capital intensity and high operating costs for dehydration of a small class of coal.

Наиболее близким к предполагаемому способу является известный способ подземной переработки угля (SU, АС N 1719083, 1992), которым предусмотрены гидротранспорт, классификация угля по крупности, обезвоживание и подача на погрузку крупного класса угля, сгущение мелкого класса угля с водой, осветление технологической воды и подача ее для повторного использования. Данный способ отличается высокой капиталлоемкостью и высокими эксплуатационными затратами на переработку мелкого класса угля. Closest to the proposed method is the known method of underground coal processing (SU, AC N 1719083, 1992), which provides hydrotransport, classification of coal by size, dehydration and feeding for loading a large class of coal, thickening a small class of coal with water, clarification of process water and submitting it for reuse. This method is characterized by high capital intensity and high operating costs for the processing of a small class of coal.

Техническим результатом изобретения является снижение капитальных затрат способа переработки угля и эксплутационных затрат на переработку мелкого класса угля. The technical result of the invention is to reduce the capital costs of the method of processing coal and operating costs for the processing of a small class of coal.

Сущность изобретения заключается в том, что способ переработки угля включает гидротранспорт угля, гидроклассификацию угля на крупный и мелкий классы, обезвоживание и подачу на погрузку крупных классов угля, сгущение смеси мелких классов угля с водой до концентрации твердого в смеси не менее 50%, осветление технической воды и подачу ее для повторного использования, подачу сгущенной смеси мелких классов угля с водой на дополнительное измельчение частиц угля и гомогенизацию смеси, полученную гомогенную смесь угля с водой, как энергоноситель, подают в энергетические установки для производства тепла и/или электроэнергии, а при необходимости после дополнительного измельчения мелкого класса угля, смесь угля с водой может быть подана на обогащение угля с последующей гомогенизацией, а также при дополнительном измельчении частиц угля в смеси с водой и гомогенизации, в смесь может быть добавлен пластификатор. The essence of the invention lies in the fact that the method of processing coal includes hydrotransport of coal, hydroclassification of coal into large and small classes, dehydration and feeding large classes of coal for loading, thickening a mixture of small classes of coal with water to a concentration of solid in the mixture of at least 50%, technical clarification water and its supply for reuse, the supply of a condensed mixture of small classes of coal with water for additional grinding of coal particles and the homogenization of the mixture, the resulting homogeneous mixture of coal with water as an energy source fed into power plants for the production of heat and / or electricity, and if necessary, after additional grinding of a fine class of coal, a mixture of coal with water can be fed to coal enrichment with subsequent homogenization, as well as with additional grinding of coal particles in a mixture with water and homogenization , a plasticizer may be added to the mixture.

По предлагаемому способу уголь в смеси с водой от места отбойки по трубам или желобам транспортируется до гидроклассификатора, который выполнен, например, в виде скребкового конвейера с решетчатым днищем. При этом смесь угля с водой, попадая на указанный конвейер, подвергается гидроклассификации. Частицы угля с размерами более крупными, чем ячейка решетки в днище конвейера, например, более 13 мм, обезвоживаются и скребками конвейера подаются в отгрузочный бункер. А частицы угля с размерами меньшими, чем ячейка решетки в днище конвейера, например, менее 13 мм, совместно с водой проходят сквозь решетку в днище конвейера и направляются в аппарат для сгущения смеси мелких классов угля с водой и осветления технологической воды, например, в "Осветлитель шламовой воды" по патенту RU N 2075454 С 1 от 20.03.1997. Осветленная вода подается в зумпф осветленной воды, откуда она насосом подается на технологические нужды, а сгущенная смесь мелкого угля с водой, до концентрации твердого в смеси не менее 50%, подается для дополнительного измельчения твердого и гомогенизации смеси, например, в шаровую или стержневую мельницу. Гомогенная смесь насосом по трубам подается в накопительную емкость, откуда гомогенная смесь подается на топливные форсунки обжиговых печей, агломашин или в топку котельной, ТЭЦ или ГРЭС, где получают тепло и/или электроэнергию. При необходимости снизить зольность угля в смеси, например, при подаче смеси в топливные форсунки обжиговых печей, где нет системы золоудаления, смесь угля с водой после шаровой или стержневой мельницы направляют на флотационную машину, где уголь обогащается. Обогащенный и обводненный концентрат угля подвергают гомогенизации и после этого подают в накопительную емкость и далее на топливные форсунки обжиговой печи. According to the proposed method, coal in a mixture with water from the place of breaking through pipes or gutters is transported to a hydroclassifier, which is made, for example, in the form of a scraper conveyor with a trellised bottom. In this case, a mixture of coal with water, falling on the specified conveyor, is hydroclassified. Coal particles with sizes larger than the lattice cell in the bottom of the conveyor, for example, more than 13 mm, are dehydrated and conveyor scrapers are fed into the discharge hopper. And coal particles with sizes smaller than the lattice cell in the bottom of the conveyor, for example, less than 13 mm, together with water pass through the lattice in the bottom of the conveyor and are sent to the apparatus for thickening a mixture of small classes of coal with water and clarification of process water, for example, in Slurry water clarifier "according to patent RU N 2075454 C 1 of 03/20/1997. The clarified water is supplied to the sump of clarified water, from where it is pumped for technological needs, and the condensed mixture of fine coal with water, to a concentration of solid in the mixture of at least 50%, is supplied for additional grinding of the solid and homogenizing the mixture, for example, in a ball or rod mill . A homogeneous mixture is pumped through pipes to a storage tank, from where a homogeneous mixture is fed to the fuel nozzles of kilns, sintering machines or to the furnace of a boiler house, thermal power station or state district power station, where heat and / or electricity are obtained. If necessary, reduce the ash content of the coal in the mixture, for example, when the mixture is fed into the fuel nozzles of kilns where there is no ash removal system, the mixture of coal and water after a ball or rod mill is sent to a flotation machine, where the coal is enriched. The enriched and flooded coal concentrate is homogenized and then fed to a storage tank and then to the fuel nozzles of the kiln.

При необходимости длительного хранения гомогенной смеси в накопительных или транспортных емкостях, для предотвращения быстрого расслоения смеси, при дополнительном измельчении угля и гомогенизации смеси в смесь добавляют пластификатор, например, производное сульфокислоты. If necessary, long-term storage of a homogeneous mixture in storage or transport containers, to prevent rapid separation of the mixture, with additional grinding of coal and homogenization of the mixture, a plasticizer, for example, a sulfonic acid derivative, is added to the mixture.

Пример 1. Example 1

Переработку угля проводили на стендовой установке. Из угольного бункера уголь марки Т с ситовым составом 0-50 мм и зольностью 20% подавали ленточным питателем в смеситель, куда также подавали воду в соотношении твердого к жидкому 1:4. Смесь угля с водой самотеком по желобам подавали на скребковый конвейер СР-70 М, днище рештаков которого имели вставки из шпальтового сита со щелью 13 мм. На этом конвейере частицы угля более 13 мм обезвоживались и скребками транспортировались в бункер крупного угля. А частицы угля менее 13 мм с водой проходили сквозь щели шпальтого сита и попадали в модель "осветлители шламовой воды" по патенту RU 2075454 С1 от 20.03.97 г. В "Осветлителе шламовой воды" вода осветлялась до содержания твердого 4 г/л и по сливному желобу попадала в зумпф осветленной воды, откуда ее насосом снова подавали в смеситель. Смесь мелкого угля с водой, сгущенная в "Осветлителе" до концентрации твердого в смеси 60%, подавали в шаровую мельницу, где уголь измельчали до ситового состава 0-0,1 мм, при выходе из шаровой мельницы смесь угля с водой была гомогенной. Гомогенную смесь шестеренчатым насосом подавали в накопительную емкость. Из накопительной емкости гомогенную смесь угля с водой насосом подавали на две форсунки, встроенные в топку котла Е1-9Т, где смесь сгорала и при этом получали пар, как носитель тепла. Наблюдения показали, что в накопительной емкости смесь не расслаивалась, то есть сохраняла гомогенность 96-120 ч, а после этого срока начиналось расслоение смеси, при этом твердое выпадало в осадок, а вода концентрировалась в верхней части емкости. Coal processing was carried out on a bench installation. From a coal bunker, grade T coal with a sieve composition of 0-50 mm and an ash content of 20% was fed by a belt feeder to the mixer, where water was also supplied in a ratio of solid to liquid 1: 4. A mixture of coal and water by gravity was fed through the gutters to the SR-70 M scraper conveyor, the bottom of the pans of which had inserts from a split gauge sieve with a gap of 13 mm. On this conveyor, coal particles of more than 13 mm were dehydrated and transported by scrapers to a large coal bunker. And coal particles of less than 13 mm with water passed through the slots of a sleeper sieve and fell into the model “sludge clarifiers” according to patent RU 2075454 C1 dated 03.20.97. In the “Sludge clarifier” water was clarified to a solid content of 4 g / l and the drain trough fell into the sump of clarified water, from where it was again pumped into the mixer. A mixture of fine coal with water, condensed in the “Clarifier” to a concentration of solid in the mixture of 60%, was fed to a ball mill, where the coal was crushed to a sieve composition of 0-0.1 mm, when leaving the ball mill, the mixture of coal with water was homogeneous. A homogeneous mixture was pumped into a storage tank by a gear pump. From the storage tank, a homogeneous mixture of coal and water was pumped to two nozzles built into the furnace of the E1-9T boiler, where the mixture was burned and steam was received as a heat carrier. Observations showed that the mixture did not stratify in the storage tank, that is, it remained homogeneous for 96-120 hours, and after this time the mixture began to stratify, while solid precipitated, and water was concentrated in the upper part of the tank.

Пример 2. Example 2

Переработку угля вели по примеру 1, но при измельчении угля и гомогенизации смеси, в шаровую мельницу насосом подавали 50% водный раствор натриевой соли метиленнафталинсульфокислоты в количестве 1% от массы смеси и далее смесь, как в примере 1, направляли и сжигали в топке котла Е1-9Т. Coal processing was carried out according to example 1, but when grinding coal and homogenizing the mixture, a 50% aqueous solution of sodium methylene naphthalene sulfonic acid in an amount of 1% by weight of the mixture was pumped to the ball mill, and then the mixture, as in example 1, was directed and burned in the furnace of boiler E1 -9T.

Пример 3. Example 3

Переработку угля вели по примеру 1, но после дополнительного измельчения мелкого класса угля в смеси с водой в шаровой мельнице, смесь подавали насосом на обогащение на флотомашину, где зольность угля понижали с 20% до 5%, а затем флотоконцентрат в виде смеси обогащенного угля и воды и воды подают насосом и гомогенизатор, куда также подавали 50% водный раствор метиленнафталинсульфокислоты в количестве 1% от массы смеси угля с водой. После гомогенизации смесь подавали в накопительную емкость, откуда смесь подавали для сжигания на форсунки в топке котла Е1-9Т. Наблюдения показали, что смесь в накопительной емкости не расслаивалась в течение 45 суток. The coal processing was carried out as in example 1, but after additional grinding of a fine class of coal mixed with water in a ball mill, the mixture was pumped for enrichment to a flotation machine, where the ash content of coal was reduced from 20% to 5%, and then a flotation concentrate in the form of a mixture of enriched coal and water and water are supplied by a pump and a homogenizer, to which a 50% aqueous solution of methylene naphthalenesulfonic acid in an amount of 1% by weight of a mixture of coal and water was also supplied. After homogenization, the mixture was fed into a storage tank, from where the mixture was fed for combustion to nozzles in the furnace of the boiler E1-9T. Observations showed that the mixture in the storage tank did not stratify for 45 days.

Анализ затрат на переработку угля по прототипу и предлагаемому способу показал, что по предлагаемому способу капительные затраты и эксплуатационные затраты на переработку мелких классов на 12-16% ниже. Это обусловлено тем, что в прототипе кроме двухстадийного обезвоживания мелких классов угля происходит выделение фильтратов и фугатов, которые требуют затрат на их сбор и транспорт, причем мелкие класса угля, содержащиеся в фильтрате и фугате постепенно накапливаются в системе переработки по прототипу и это дополнительно повышает капитальные затраты и эксплуатационные затраты на переработку мелких классов угля. Analysis of the cost of processing coal by the prototype and the proposed method showed that according to the proposed method, the capital costs and operating costs of processing small classes are 12-16% lower. This is due to the fact that in the prototype, in addition to two-stage dehydration of small classes of coal, filtrates and centrifuges are separated out, which require collection and transportation costs, and small classes of coal contained in the filtrate and centrate are gradually accumulated in the processing system of the prototype and this additionally increases capital costs and operating costs for the processing of small classes of coal.

Таким образом, обоснована осуществимость и снижение затрат на переработку угля по предложенному способу. Thus, the feasibility and reduction of coal processing costs by the proposed method are justified.

Claims

1. A method of processing coal, including hydrotransport, classification of coal by size, dehydration and feeding for loading a large class of coal, thickening a small class, clarifying industrial water and supplying it for reuse, characterized in that the thickening of a small class of coal is carried out to a concentration of solid mixtures of at least 50%, the condensed mixture of coal and water is fed to additional grinding of coal particles and the homogenization of the mixture, the resulting homogeneous mixture of coal and water, as an energy carrier, is fed to energy plants Application of heat and / or electricity.

2. The method according to claim 1, characterized in that after additional grinding of small classes of coal in a mixture with water, the mixture is fed to coal enrichment and then the mixture of enriched coal with water is homogenized.

3. The method according to claim 1, characterized in that with additional grinding of small classes of coal mixed with water and homogenization, a plasticizer is added to the mixture.