Główna Wydawnictwa Monografie Prace naukowe - Monografie KOMAG Monografia nr 22

Monografia nr 22

Energetyczne właściwości powierzchniowe ziaren w produktach przemysłowej flotacji węgla

Jerzy Sablik, Marek Lenartowicz
Gliwice 2007, s.1-81,  il., bibliogr.

cena egz. 30,00 zł

W pracy przedstawiono wyniki badań aktywności flotacyjnej węgli o różnym stopniu uwęglenia w korytowej pneumomechanicznej maszynie flotacyjnej w funkcji napięcia powierzchniowego zwilżania ziaren węglowych. Celem pracy było wykazanie, że w turbulentnych warunkach procesu kolejność flotowania ziaren zależy od stanu energetycznego ich powierzchni, którego miarą może być napięcie powierzchniowe zwilżania, a wyniki uzyskane metodą frakcjonowanej flotacji powierzchniowej można wykorzystać do badania parametrów technologii flotacji i sprawności technologicznej maszyn flotacyjnych typu IZ.

Przeprowadzono opróbowanie w warunkach rzeczywistych maszyn flotacyjnych typu IZ pracujących w zakładach przeróbczych wzbogacających węgle o różnym stopniu uwęglenia, a mianowicie węgiel gazowo-płomienny typu 32.1, gazowy typu 33, gazowo-koksowy typu 34.2 i ortokoksowy typu 35.1. Badano próbki nadawy, koncentratów z po- szczególnych sekcji dwuwirnikowych flotowników oraz odpady. Dla celów porównawczych badano także próbki brył węgla o możliwie dużej czystości (małej zawartości popiołu, czyli małej zawartości substancji popiołotwórczych), które po rozdrobnieniu badano podobnie jak produkty uzyskane z opróbowania maszyn flotacyjnych typu IZ. Energetyczne właściwości powierzchniowe ziaren w próbkach badano metodą frakcjonowanej flotacji powierzchniowej, a liczba oznaczeń tą metodą wyniosła 1491. Ponadto wykonano analizy technologiczne i fizykochemiczne obejmujące oznaczenie zawartości węgla, zawartości siarki, zawartości części lotnych, wilgoci, zawartości popiołu w bryłach, nadawach i koncentratach oraz odpadach.

Wykorzystując wyniki badań obliczono dla wszystkich próbek średnie krytyczne napięcie powierzchniowe zwilżania, niejednorodność energetyczną powierzchni w badanych zbiorach ziaren oraz udział w nich ziaren o powierzchniach hydrofilowych. Wykazano, że mimo turbulentnych warunków, w jakich przebiega proces flotacji w korytowych maszynach flotacyjnych kolejność flotowania ziaren węglowych zależy od napięcia powierzchniowego zwilżania. W pierwszej kolejności (w pierwszych przedziałach wirnikowych) flotują ziarna o najmniejszym napięciu powierzchniowym zwilżania (najmniejszej energii powierzchniowej), które charakteryzują się największą aktywnością flotacyjną, a w dalszych przedziałach wirnikowych flotują ziarna o coraz większej energii powierzchniowej, a więc mniejszej aktywności flotacyjnej. Wykazano również, że do koncentratów przedostają się ziarna o powierzchniach hydrofilowych, a do odpadów nadmierne ilości ziaren hydrofobowych, co zmniejsza efektywność procesu wzbogacania. Udział poszczególnych rodzajów ziaren w produktach flotacji zależy od stopnia uwęglenia wzbogacanego węgla. Analizowano także przyczyny, które powodują niekorzystne zjawisko przechodzenia ziaren hydrofilowych do koncentratów oraz ziaren hydrofobowych do odpadów. Ponadto wykazano ścisłą zależność między napięciem powierzchniowym zwilżania, a zawartością popiołu i zawartością ziaren hydrofilowych w danym zbiorze ziaren (produkcie wzbogacania) oraz na tej podstawie stwierdzono, że przechodzące do koncentratów ziarna hydrofilowe nie są zawierającymi dużo połączeń tlenowych ziarnami substancji organicznej węgla, ale ziarnami substancji mineralnej.

Zgromadzone w wyniku badań i obliczeń wyniki umożliwiły analizę zastosowanych w zakładach przeróbczych technologii flotacji (ocenę prawidłowego doboru parametrów technologii) oraz ocenę sprawności technologicznej maszyn IZ. Wykorzystując tego typu analizy określono i opisano działania umożliwiające poprawę warunków procesu i uzyskiwanie bardziej korzystnych wyników wzbogacania mułów węglowych we flotownikach pneumomechanicznych typu IZ.

 

Wykaz dotychczas wydanych pozycji