Лабораторка чм. Лабораторная работа 1 Определение гранулометрического состава полезных ископаемых
 Скачать 0.7 Mb.
|
|
ВЫЧИСЛЕНИЯ: ПОСТРОЕНИЕ:  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6 Фракционный анализ угля и построение кривых обогатимости Ископаемые угли – это твердые горючие вещества органического происхождения. Угольное вещество представляет собой сложные высокомолекулярные соединения, образовавшиеся из продуктов превращения растительных остатков в результате процессов полимеризации и конденсации, имевших место на всех стадиях углеобразования. Добытый уголь является многокомпонентной смесью угля и различных примесей, попадающих в рядовой уголь из прослойков и вмещающих пород в процессе добычи и транспортировки. Минеральные компоненты ископаемых углей представлены следующими классами минералов: силикаты, карбонаты, сульфиды, сульфаты, галогениды, фосфаты. Содержание минеральных примесей в углях принято характеризовать косвенным показателем – зольностью, определяемой сжиганием угольной пробы определенной массы в стандартных условиях. Зольность является основным показателем качества при обогащении и переработке углей. С увеличением содержания в угле минеральных примесей его зольность и плотность повышаются. Фракции плотности выделяются при фракционном анализе, сущность которого заключается в последовательном расслоении представительной пробы угля на фракции в жидкостях различной плотности, определении весовых выходов и зольностей полученных фракций. Фракционный анализ предназначен для установления категории обогатимости, определения теоретически возможных качественно-количественных показателей гравитационного обогащения. Обогатимость характеризует способность углей к разделению на соответствующие продукты. По ГОСТ 10100-62 обогатимость угля (ее категорию) условно устанавливают по суммарному выходу (в %) средних (промежуточных) фракций плотностью 1400-1800 кг/м3, отнесенному к выходу беспородной массы (фракций плотностью < 1800 кг/м3). Показатель обогатимости рассчитывается по формуле:  ,где γпп – выход промежуточных фракций 1400 – 1800 кг/м3, %; γп – выход породных фракций больше 1800 кг/м3, %. Приняты следующие категории обогатимости: Категория Степень Т обогатимости обогатимости I Легкая < 4 II Средняя 4...10 III Трудная 10...17 IV Очень трудная > 17 Цель: освоение методик производства фракционного анализа угля, обработки его данных, построения кривых обогатимости и правил пользования ими. Приборы, оборудование, материалы: растворы хлористого цинка плотностью 1300, 1400, 1500, 1600, 1800 кг/м3, сосуды для растворов, денсиметр, сосуд для расслоения с сетчатым дном, сетчатый черпак, противни для фракций, весы, сушильный шкаф, защитные очки, резиновые перчатки, фартук, уголь крупностью 1-3 мм. Методика фракционного анализа Отбор пробы для фракционного анализа осуществляется согласно ГОСТ 10742-71. После усреднения отквартованная часть материла должна быть массой не менее:  , кг,где D – максимальный размер кусков, мм. Фракционный анализ проводится по ГОСТ 4790-75. Расслоение углей крупностью более 1 ми производится в статических условиях, крупностью менее 1 мм – в центробежном поле в растворах органических жидкостей, обладающих пониженной вязкостью. Для производства фракционного анализа углей крупностью более 1 мм готовятся водные растворы хлористого цинка плотностью не более 2000 кг/м3 и смеси органических жидкостей большой плотности, а для классов менее 1 мм – смеси органических жидкостей. Расслоение производят в тяжелых жидкостях плотностью от 1300 до 2600 кг/м3 с интервалом 100 кг/м3. Плотность жидкости проверяют денсиметром (по ГОСТ 1300-57) или путем взвешивания жидкости в пикнометре или стеклянном цилиндре емкостью 100 см3 на технических весах. Отсчет по шкале денсиметра производят по нижнему краю мениска после того, как он займет устойчивое положение. Приготовление тяжелых жидкостей и расслоение угля на фракции необходимо производить с соблюдением мер предосторожности против ожогов и отравления с применением индивидуальных средств защиты. Из исходного угля выделяют класс 0-1 мм, класс более 1 мм дешламируют или, после предварительного просушивания до воздушносухого состояния, обеспыливают. Расслоение угля крупностью более 1 мм производят начиная с жидкости наименьшей плотности, а при наличии размокаемой породы или при преимущественном содержании тяжелых фракций, начинают с жидкости наибольшей плотности. Перед каждой операцией расслоения проверяют плотность жидкости. Пробу угля частями засыпают в бачок с сетчатым дном, который опускают в бак с жидкостью соответствующей плотности. Содержимое бачка тщательно перемешивают мешалкой или движением бачка с сетчатым дном в вертикальном направлении и дают отстояться. Всплывшую на поверхность часть пробы тщательно снимают черпаком и переносят во второй бачок с сетчатым дном и дают стечь тяжелой жидкости, затем производят промывку под струей воды (сначала холодной, а затем горячей) в течение 3 мин. После отделения воды промытую фракцию переносят в противень для просушивания. Бачок с потонувшей частью пробы приподнимают и ставят над тем же баком, из которого он вынут, и дают стечь остаткам тяжелой жидкости. Затем бачок переносят в следующий бак с жидкостью другой плотности и производят в нем расслоение в порядке, указанном выше. Все полученные в процессе расслоения фракции подсушиваются до воздушно-сухого состояния, взвешиваются. Затем от них отделяются пробы для определения зольности по ГОСТ 11022-64 или по ГОСТ 11055-67. Результаты расслоения и определения зольности фракций заносят в табл. 6.1, которые представляют графически в виде кривых обогатимости (рис. 1). Обработка результатов фракционного анализа Табл. 6.1 заполняется следующим образом. Плотности фракций (колонка 1) заполняются по плотностям δiтяжелых жидкостей, использовавшихся при анализе. Массы фракций mi (колонка 2) записываются по результатам взвешивания фракций. Выхода фракций (колонка 3) рассчитываются по формуле  , %,где  – сумма масс всех фракций, полученных при расслоении.Зольности фракций  (колонка 4) записываются по результатам анализа по определению зольности (в лабораторной работе задаются преподавателем).Во вспомогательную колонку 5 вносятся рассчитанные произведения  для каждой фракции.Суммарный выход всплывших фракций  (колонка 6) рассчитывается по формуле  .Например:   и т.д.Зольность всплывших фракций (колонка 7) рассчитывается по формуле:  Например:   и т.д.Суммарный выход потонувших фракций  (колонка 8) рассчитывается по формуле: Например:   Зольность потонувших фракций (колонка 9) рассчитывается по формуле  Например:   и т.д.Кривые обогатимости (рис. 1) строятся на основании данных табл. 6.1 следующим образом. Строят квадрат с длиной стороны 200 мм. На оси ординат (левая вертикальная сторона) откладывается в масштабе через каждые 10% (сверху, вниз) выход всплывших фракций, а на оси абсцисс (слева направо) – через каждые 10% зольность фракций. На правой вертикальной стороне квадрата в том же масштабе откладывают суммарный выход потонувших фракций через каждые 10% снизу вверх. На верхней стороне квадрата откладывают через каждые 100 кг/м3 плотности фракций справа налево. Кривую элементарных фракций  строят по данным колонок 4 и 6, для чего проводят линии суммарных выходов всплывших фракций, на которых откладывают последовательно зольность фракций и из полученных точек проводят (таким образом: чтобы площади фигур, отсекаемых кривой в пределах каждой фракции, были равны между собой) плавную кривую. Началом кривой служит точка, соответствующая половине зольности самой легкой фракции.Кривую концентрата  строят по данным колонок 6 и 7, для чего на линиях суммарных выходов всплывших фракций откладывают последовательно суммарную зольность всплывших фракций. Полученные точки соединяют плавной кривой.Кривую отходов  строят по данным колонок 8 и 9. На линию выходов фракций откладывают последовательно суммарную зольность потонувших фракций. Полученные точки соединяют плавной кривой.Кривую плотностей  строят по данным колонок 1 и 6. На линию выходов фракций откладывают последовательно плотности фракций (наименьшую в интервале плотнотей). Полученные точки соединяют плавной кривой.Таблица 6.1
По полученным результатам рассчитывают показатель Т и делают вывод о категории и степени обогатимости данного угля. ВЫЧИСЛЕНИЯ: ПРИМЕР:  Рис. 1 Кривые обогатимости угля ПОСТРОЕНИЕ:  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
