PL52255B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób, który ma na celu taka przeróbke materialu gro¬ madzonego przy kopalniach wegla na haldach skaly plonnej, ze przy przeróbce tej wieksza czesc zawartego w materiale haldy wegla jest odzyskiwana jako wartosciowy wzbogacony we¬ giel, przy tym jednak haldy te w takim stopniu zostaja pozbawione wegla, ze pozostaly material haldy nadaje sie odpowiednio do wytwarzania ce¬ giel z samej skaly plonnej oraz do wytwarza¬ nia powodujacej pecznienie gliny, jako dodatku do lekkich betonów, a ponadto nadaje sie do stosowania jako kopalniany material podsadzko¬ wy, a takze jako podstawowy material do wy¬ twarzanie klinkieru cementowego. W znanych dotychczas sposobach dazono w rozmaity sposób do wzbogacania wydobywanego, w mniejszym lub wie¬ kszym stopniu zanieczyszczonego skala plonna, we¬ gla (za pomoca aparatów strumieniowych, osadza¬ nia, oddzielania za pomoca ciezkiej zawiesiny w korytach, bebnach lub hydrocyklonaeh). Sposób wedlug wynalazku dotyczy przeróbki kopalnia¬ nych zawierajacych skale plonna hald w tym ce¬ lu, aby odzyskiwac przy tym wieksza czesc tra¬ conego dotychczas wraz ze skala plonna wegla w postaci spotykanej w handlu, i aby uzyski- wane przy tej przeróbce frakcje skaly plonnej mogly byc w miare moznosci praktycznie zuzy¬ tkowane, na przyklad przy wytwarzaniu cegiel, dodatków do betonów, a nastepnie jako cement 10 albo kopalniany material podsadzkowy, a jedno¬ czesnie aby zajmowane przez haldy skaly plon¬ nej tereny mogly byc wykorzystane do innych celów.Kopalniane haldy skaly plonnej zawieraja w wiekszej lub mniejszej ilosci wegiel, który trafil do skaly plonnej przy drazeniu przecinajacych poklad chodników kopalnianych, przy przygotowy¬ waniu lub oczyszczaniu wyrobisk, albo tez trafil na haldy jako blednie wysortowany z urzadzen sortujacych lub urzadzen klasyfikujacych. Wy¬ rzucane na haldy masy skaly plonnej wymagaja ciagle zwiekszajacych sie, uzytkowych terenów gruntu. Przy niedostatecznym nadzorze haldy za- 19 palaja sie a zawarty w nich wegiel spala sie powodujac znaczne zanieczyszczanie otaczajacego powietrza. Wskutek tego okazalo sie wskazane przerabianie materialu haldy przy jednoczesnym ekonomicznym zuzytkowaniu zawartego w nim wegla.Odnosnie zuzytkowania kopalnianych hald ska¬ ly plonnej, a w danym przypadku odzyskiwania zawartego w nich wegla znany jest juz sposób, wedlug którego material haldy o okreslonej war¬ tosci opalowej, po odpowiednim rozdrobnieniu byl spalany i zuzytkowywany termoelektrycznie. Do tego celu sa jednakze 'konieczne specjalne urza¬ dzenia paleniskowe.Poza tym byl juz proponowany sposób, w któ¬ rym material haldy byl ogrzewany na mechanicz- 20 25 5225552255 a nych rusztach a nastepnie w ten sposób spieczo¬ ny material przerabiany byl jako dodatek do lek¬ kich betonów. Znane jest równiez, ze material hald skaly plonnej wraz z zawartym w nim we¬ glem, przy braku odpowiedniego piasku podsadz¬ kowego, stosowany byl do pneumatycznego lub hydraulicznego podsadzania podziemnych wyro¬ bisk kopalnianych. Znany jest wreszcie fakt, ze fabryki cementu do najlepszego gatunku wegla dodaja bogata w wegiel skale plonna hald i spalaja ja w piecach obrotowych. Wszystkie te sposoby sa jednakze stosunkowo kosztowne, i maja na celu wylacznie jedno jedyne technolo¬ giczne przeznaczenie. Odnosnie zuzytkowywania ich produkty koncowe nie przedstawiaja ekono¬ micznego optimum i czesto w tych sposobach ko¬ nieczne jest tworzenie nowych hald.Przy przerabianiu hald na speczajaca beton gli¬ ne, jako dodatek do lekkich betonów, przemyslo¬ we zagadnienie polega jednak na tym, ze przy spalaniu na mechanicznym ruszcie pozostajaca na jednakowym poziomie dobra jakosc wyrobu tyl¬ ko wówczas jest zapewniona, gdy przygotowany surowiec co do zawartosci wegla ma okreslona wartosc opalowa i gdy odchylki od równomier¬ nego rozmieszczenia wegla wahaja sie tylko w bardzo waskich granicach lub tez nie przekracza¬ ja tych wartosci granicznych.Do tego rodzaju produkcji nadaja sie tylko ta¬ kie haldy skaly plonnej, które dokladnie odpo¬ wiadaja tym warunkom, ale tego rodzaju haldy zdarzaja sie w praktyce wyjatkowo rzadko. Usu¬ wanie nadmiaru wegla za pomoca recznego prze¬ bierania (tak jak to przepisuje wiekszosc sposo¬ bów) nie prowadzi do celu. Technologia spieka¬ nia nie jest równomierna, powstaja braki wów¬ czas gdy wartosc opalowa jest albo wieksza albo tez mniejsza i procesem roboczym praktycznie nie mozna kierowac.To samo odnosi sie równiez do wytwarzania ce¬ giel z tak zwanej czystej skaly plonnej, ponie¬ waz w surowym materiale kopalnianej skaly plonnej w sposób nieunikniony istnieje i pozosta¬ je pewna ilosc wegla w postaci pigmentów itp., który to wegiel jako nosnik energii cieplnej od¬ daje ja przy wypalaniu w piecu. Jezeli energia ta nie ma okreslonej wartosci lub gdy brak wspomnianego jednorodnego rozkladu wegla, to przy wypalaniu proces ten nie daje sie opanowac, wyrób przynosi braki lub nawet wcale nie nada¬ je sie do uzytkowania. ' Za pomoca sposobu wedlug wynalazku moze byc w praktyce ekonomicznie przerabiana taka kopalniana skala plonna, w której zawartosc we¬ gla i skaly plonnej z gruba biorac sa wzajemnie w odwrotnym stosunku ilosciowym niz w ma¬ teriale nadawanym do urzadzenia wzbogacajace¬ go wegiel. Znajdujacy sie na haldzie material wskutek wplywów atmosferycznych i wahan temperatury ulega sam w sobie rozdrabnianiu, które specjalnie korzystne jest dla czastek wiek¬ szych rozmiarów. Na ogól mozna stwierdzic, ze frakcja materialu hjaldy o wielkosci ziarn poni¬ zej 60—80 mm bogatsza jest w wegiel. Podczas gdy kawalki wegla przekraczajace te wartosc graniczna moga byc jednak odzyskiwane ze ska¬ ly plonnej za pomoca recznego wybierania, to wegiel ponizej tej wielkosci ziarn musi byc pod¬ dawany wzbogacaniu, które umozliwia ekono- 5 miczne odzyskiwanie tego wegla. Istota wyna¬ lazku polega wlasnie na tym, ze z bogatej w wegiel czesci (tzn. z frakcji o wielkosci ziarn 60—80 mm) skladajacego sie przewaznie ze ska¬ ly plonnej materialu haldy przygotowany zosta- w je material o wielkosci ziarn ponizej 30 mm i przekazany zostaje w celu rozdzielenia do wzbo¬ gacajacych cyklonów, przy czym jako material obciazajacy dla uzyskiwania potrzebnego dla od¬ dzielania ciezaru wlasciwego zastosowana zostaje 13 frakcja o wielkosci ziarn ponizej 0,5 mm zawarta w duzej ilosci w materiale haldy skaly plonnej, zamiast obcych ciezkich materialów (magnetytu, zelazokrzemu itp.), stosowanych do tworzenia cie¬ czy zawiesinowej w technologii wzbogacania w 20 pluczkach do wegla.Przedmiotem wynalazku jest zatem sposób od¬ dzielania wegla z górniczych hald skaly plonnej, przy czym zawartosc wegla w materiale haldy jest mniejsza niz zawartosc skaly plonnej, a któ- 25 ry to sposób odznacza sie tym, ze do przepro¬ wadzanego wedlug ciezaru wlasciwego oddziela¬ nia jako obciazajacy material ciezkiej cieczy za¬ wiesinowej sluzy wylacznie — bez dodawania obcych dodatków — ta frakcja skaly plonnej z 30 nadawanego materialu wejsciowego, której wiel¬ kosc ziarn jest niniejsza niz 0,5 mm.Takie rozwiazanie wytwarzania odpowiedniej ciezkiej cieczy zawiesinowej jest o wiele korzyst¬ niejsze niz stosowanie materialów o duzym cie- 35 zarze wlasciwym (magnetytu, zelazokrzemu itp.), gdyz ten obciazajacy material jest na miejscu do dyspozycji, nie musi byc mielony w celu uzys¬ kania specjalnie drobnego rozdrobnienia, a przede wszystkim rozwiazanie to umozliwia prowadzenie 40 procesu plukania ze znacznie mniejszym zapo¬ trzebowaniem swiezej wody. Ponadto odpadaja przy tym calkowicie duze koszta, zwiazane z ko¬ niecznoscia regenerowania obcych materialów o duzym ciezarze wlasciwym. 45 Istnienie we wzbogacajacym cyklonie odpo¬ wiedniej ilosci wykorzystywanej jako material obciazajacy, a tworzacej czesc trafiajacego do przeróbki materialu haldy, drobnoziarnistej frak¬ cji o wielkosci ziarn ponizej 0,5 mm, zostaje za- 50 pewnione za pomoca kolejnego wlaczenia zna¬ nych urzadzen wzbogacajacych. Dzieki cyrkulo- waniu drobnych czastek i wody w wielu zam¬ knietych obiegach, trafiajacy do przeróbki ma¬ terial haldy (jego czesc o ziarnach powyzej 55 30 mm), w celu wytworzenia materialu obcia¬ zajacego dla cieczy zawiesinowej, nie potrzebuje byc rozdrabniany. Ponadto mokre wzbogacanie (plukanie) wymaga swiezej wody tylko do prze¬ plukiwania wzbogacanego juz wegla, a zatem za- 60 potrzebowanie swiezej wody w tym procesie, od¬ niesione do nadawanej do pluczki ilosci ma¬ terialu haldy, wynosi mniej niz 0,25 m3/t.Nie mniej istotnym efektem stosowania sposobu wedlug wynalazku jest ta okolicznosc, ze zawar- 65 tosc wegla w uzyskiwanej w procesie wzboga-/ 5 cania frakcji skaly plonnej, materialu podstawo¬ wego, zmniejsza sie tak szybko, ze w obrebie od¬ powiednich granic wielkosci ziarn, wartosc opa¬ lowa moze byc obnizona do 600—900 kcal/kG, tak ze uzyskany w ten sposób produkt skaly plonnej, zarówno co do wielkosci ziarn jak i co do war¬ tosci opalowej, moze znalezc zastosowanie, jako jednorodna skala plonna bez obcych modyfikuja¬ cych materialów, bezposrednio do wytwarzania cegiel z samej skaly plonnej oraz w postaci spe- czajacej gliny jako dodatek do betonu, a takze jako kopalniany material podsadzkowy.Sposób wedlug wynalazku zostanie dalej szcze¬ gólowiej wyjasniony na podstawie rysunku przedstawiajacego schemat pluczki materialu haldy. Na ilustrujacym zasade dzialania rysunku sa polaczone takie dwa przypadki, w których na¬ dawany do pluczki material haldy juz poczatko¬ wo zawiera, badz w nadmiarze, badz tez w zbyt malej ilosci, potrzebna do oddzielania w hydro- cyklonie frakcje ziarn.Rozdrobniony do wielkosci ziarn wynoszacej 0—30 mm material A| haldy, wówczas gdy za¬ warta w nim ilosc drobnych ziarn o wielkosci ponizej 0,5 mm wynosi okolo 25%, trafia na wi¬ brator L Splukiwana wlasna rzadka ciecza za¬ wiesinowa doprowadzona za pomoca rurociagu 2 nadawa, zostaje rozdzielona na frakcje o wiel¬ kosci ziarn od 0,5 do 30 mm i na frakcje o wielkosci ziarn ponizej 0,5 mm. Ta ostatnia frak¬ cja wyplywa z leja zbiorczego 3 poprzez ruro¬ ciag 4 do zbiornika 3)1. Frakcja o wielkosci ziarn od 0,5 do 30 mm, za pomoca urzadzenia przenos¬ nikowego 5, trafia do akumulujacego zbiornika 6.Jezeli natomiast rozdrobniony na ziarna o wiel¬ kosci od 0,5 do 30 mm material podstawowy, za¬ wiera mniej niz okolo 25% ziarn w wiel¬ kosci ponizej 0,5 mm, to wprost napelnia sie nim akumulujacy zbiornik 6. Material z tego zbior¬ nika, zostaje za pomoca urzadzenia dozujacego 7, równomiernie nadawany i trafia do zawieraja¬ cego ciecz zawiesinowa zbiornika 8j, do którego ciezka ciecz zawiesinowa o regulowanym cieza¬ rze wlasciwym jest dodawana w wymaganej ilosci z ostroslupowego osadnika 26, poprzez za¬ suwe 27. Z zawierajacego zawiesine zbiornika 8 ciecz zawiesinowa o odpowiedniej gestosci jest pompowana za pomoca pompy 9 dla cieczy za¬ wiesinowej, poprzez rurociag tloczny 10, do cy¬ klonu wzbogacajacego 11. Odprowadzany przez górny odplyw 12 cyklonu, bogaty w wegiel ma¬ terial, na sicie 13 zostaje czesciowo pozbawiony swej drobnoziarnistej zawartosci i wody a w celu przeplukania i sklasyfikowania trafia przez ru- - rociag 14 na wibrator 16. Ciecz przeplukujaca jest tu doprowadzana poprzez rurociag 49. Wy¬ plukany produkt weglowy przechodzi do wysylki odpowiednio do potrzeb, jako gatunek a i b o ziarnach w granicach od 0,5 do 30 mm.Wzbogacony w skale plonna w cyklonie wzbo¬ gacajacym 11 material, odprowadzany jest dol¬ nym odplywem 18 cyklonu i po rozcienczeniu rzadka ciecza zawiesinowa, której ilosc regulo¬ wana jest zasuwa 41, trafia na sito 19, skad po oddaniu czesci swej zawartosci drobnoziarnistej 6 i wody, w celu sklasyfikowania i przeplukania, poprzez przewód 20 trafia na wibrator 22. Prze¬ plukiwanie nastepuje tu .za pomoca rzadkiej cie¬ czy zawiesinowej 45, której ilosc jest regulowana 9 zasuwa $2, podczas gdy produkt skaly plonnej opuszcza urzadzenie odpowiednio do potrzeb, jako material zaklasyfikowany do wielkosci ziarn c. d.Ciecz zawiesinowa, która zawiera oddzielone na lukowych sitach 13 i 19 ziarna o wielkosci poni- io zej 0,5 mm, przeplywa rurociagami 15 i 21, a nastepnie przez przepust zbiornika 23, wibratora 22 skaly plonnej oraz przez rurociagi 24 i 25 do ostroslupowego zasobnika 26. Ciecz, która plynie ze zbiornika 17 i wibratora 16 wegla, przez ruro- M ciag 29, trafia do zbiornika 31.Zbierajaca sie w zbiorniku 3H rzadka ciecz za¬ wiesinowa, trafia za pomoca pompy 32 cieczy za¬ wiesinowej, poprzez rurociag 33, do cyklonu za¬ geszczajacego 34. Jego zageszczana odplywajaca *o dolem ciecz 36 plynie rurociagiem 38 do ostro¬ slupowego zasobnika 26 i jest tam stosowana do zwiekszenia gestosci gromadzonych tu odplywów z sit 13, 19 i wibratora 22. Rzadka odplywajaca góra ciecz 35 zageszczajacego cyklonu 34 plynie 29 rurociagiem 37 do zbiornika 39 rzadkiej cieczy zawiesinowej. Stad wieksza jej czesc, przepro¬ wadzona przez rurociag 40, jest uzytkowana do rozcienczania odplywajacej dolem cieczy 18 ze wzbogacajacego cyklonu 11, a takze za pomoca 30 natrysku 45 jest uzytkowana do przeplukiwania produktu skaly plonnej na wibratorze 22. Re¬ gulowanie ilosci stosowanej do rozcienczania i przeplukiwania cieczy zawiesinowej odbywa sie za pomoca zasuw 41 i 42. 85 Ciecz zawarta w zbiorniku 39 rzadkiej cieczy zawiesinowej jest jednoczesnie wykorzystywana poprzez rurociag 43 do regulowania ciezaru wlas¬ ciwego cieczy zawiesinowej zawartej w ostroslu¬ powym zasobniku 26. Odbywa sie to przez umoz- 40 liwianie doplywu rzadkiej cieczy zawiesinowej, której ilosc jest regulowana za pomoca zasuwy 44.Nadmiar cieczy opuszcza uklad jako przelew zbiornika 39 rzadkiej cieczy zawiesinowej i ostro- 49 slupowego zasobnika 26. Przelewajaca sie ciecz 50 i 28 opuszcza urzadzenie przez przewód 30 w miejscu y.Przy uruchamianiu urzadzenia, uklad zostaje w miejscu B w taki sposób napelniony swieza wo- W da, ze z rurociagu 46, za pomoca otwarcia zasu¬ wy 48, woda plynie do zbiornika 39 rzadkiej cieczy zawiesinowej. Przy normalnej pracy urza¬ dzenia doplywajaca poprzez przewód 49 swieza woda sluzy tylko do przeplukiwania produktu 55 weglowego na wibratorze 16. Ilosc zuzywanej do przeplukiwania wody jest regulowana za pomo¬ ca zasuwy 47 na odgaleznym rurociagu 49 swie¬ zej wody, tak ze gotowy produkt opuszcza urza¬ dzenie odpowiednio czysty. 60 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oddzielania wegla z hald skaly plon¬ nej, w których zawartosc wegla jest mniejsza W niz zawartosc skaly plonnej, przy czym pro-52255 ces oddzielania wedlug ciezaru wlasciwego przeprowadzany jest w ciezkiej cieczy zawie¬ sinowej, znamienny tym, ze jako material ob¬ ciazajacy ciecz stosuje sie wylacznie czesc, nadawanej jako material wejsciowy rozdrob¬ nionej skaly plonnej zawierajaca ziarna o wielkosci mniejszej od 0,5 mm. Sposób wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze w przypadku stosowania materialu skaly plonnej, którego nadawana do przeróbki frakcja ziarn o wielkosci od 0 do 30 mm za¬ wiera mniej niz 25% drobnej skaly plonnej o wielkosci ziarn ponizej 0,5 mm, powstajace przy plukaniu produktów wzbogacania na si¬ tach lukowych lub wibratorach odchody rzad¬ kiej cieczy zawiesinowej, zageszcza sie a nas¬ tepnie tak zageszczona ciecz zawiesinowa uzy¬ wa sie do przygotowania cieczy zawiesinowej potrzebnej jako ciecz oddzielajaca, przy czym gesta ciecz zawiesinowa dodaje sie do cieczy oddzielajacej. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze przy przekraczajacej wymagana ilosc za- aa 10 15 5. 20 wartosci drobnej skaly plonnej o wymiarach ponizej 0,5 mm w materiale podstawowym o wielkosci ziarn od 0 do 30 mm, nadmiar jej usuwa sie za pomoca przeplukiwania, a na¬ stepnie zageszcza sie i uzywa sie jej w ilosci koniecznej do przeprowadzenia oddzielania za pomoca ciezkiej cieczy. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze podczas jego ciaglego przeprowadzania, swieza wode pobiera sie wylacznie tylko do przeplukiwania wegla jako produktu prze¬ mywanego. Sposób wedlug zastrz. 1^4, znamienny tym, ze za pomoca regulowania ilosci odbieranego wegla ze skaly plonnej, jednoczesnie zmniej¬ sza sie w takim stopniu zawartosc tego wegla w wyplukanym produkcie skaly plonnej, azeby równomierne rozmieszczenie pozostalej za¬ wartosci wegla w tym produkcie, spelnialo w wystarczajacym stopniu wymagania gruboce- ramicznego procesu wytwarzania ze skaly plonnej cegiel lub dodatku speczniajacego do betonu. -¦v;;-tf „Prasa" Wr. Zam. 7258/66. Naklad 260 egz. PL