The analysis of coal fines separation precision exposed to changeable hydrodynamic parameters of jig work

• Autorzy: Surowiak A.

Identyfikatory

DOI

10.24425/122457

Warianty tytułu

PL

Analiza dokładności rozdziału miałów węglowych w zależności od zmiennych parametrów hydrodynamicznych pracy osadzarki

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In technology of coal fines beneficiation in Poland mainly fines jigging processes are in use. In case of steam coal fines beneficiation it is till 80% of the whole amount of produced assortments, while in case of coking coal fines it is 100%. The necessary condition of not homogenous feed separation which is directed to beneficiation process in pulsating water stream is a sufficient liberation of particles. The stratification of particles in working bed causes that particles of certain size, density and shape gather in individual layers in working bed of jig. The introduction of sufficient amount of additional water determines appropriate liberation of particles group, which generates partition into concentrate and tailings. The paper presents the results of sampling of industrial jig used for the beneficiation of coal fines by three various settings of additional amount of water under sieve which is directed to jigging. These amounts were equal to 35, 50 and 70 [m3/h]. Collected samples of separation products were then sieved into narrow particle size fractions and divided into density fractions. In such narrow size-density fractions the coordinates of partition curves were calculated for tailings of hard coal fines, which were subsequently approximated by means of Weibull distribution function. The separation precision measured by separation density, probable error and imperfection were determined on the basis of obtained model separation curves. The evaluation of separation effects was performed for a wide particle size fraction: feed directed to jigging process and narrow particle size fractions. The analysis of separation results in size-density fractions allowed to determine the influence of particle size change on the value of probable error. The results of separation precision in size-density fractions were compared with effects of separation of wide particle fraction, i.e. feed directed to jigging process.

PL

W technologii wzbogacania miałów węglowych w Polsce wykorzystuje się głównie procesy separacji w osadzarkach miałowych. W przypadku wzbogacania miałów węgla energetycznego jest to do ok. 80% całości produkowanych sortymentów, natomiast miały węgla koksowego wzbogaca się w 100%. Warunkiem koniecznym rozdziału nadawy niejednorodnej kierowanej do wzbogacania w pulsującym strumieniu wody jest dostateczne rozluzowanie ziaren. Stratyfikacja ziaren w łożu roboczym powoduje, że ziarna o określonej wielkości, gęstości i kształcie grupują się w odpowiednich warstwach w łożu roboczym osadzarki. Doprowadzenie odpowiedniej ilości wody dodatkowej warunkuje prawidłowe rozluzowanie grupy ziaren, co w rezultacie generuje podział na koncentrat i odpad. W artykule przedstawiono wyniki opróbowania osadzarki przemysłowej wzbogacającej miały węglowe przy trzech różnych ustawieniach dodatkowej ilości wody podsitowej podawanej do osadzarki równej 35, 50 i 70 [m3/h]. Pobrane próbki produktów rozdziału rozsiano na wąskie klasy ziarnowe i podzielono na frakcje gęstościowe. W wąskich klaso-frakcjach wyliczono współrzędne krzywych rozdziału dla odpadów miałów węgla kamiennego, które aproksymowano rozkładem Weibulla. Dokładność rozdziału mierzoną gęstością rozdziału, rozproszeniem prawdopodobnym i imperfekcją określono na podstawie uzyskanych modelowych krzywych rozdziału. Dokonano oceny efektów rozdziału dla szerokiej klasy ziarnowej – nadawy kierowanej do separacji w osadzarce oraz dla wąskich klas ziarnowych. Analiza rezultatów separacji w klaso-frakcjach pozwoliła na określenie wpływu zmiany wielkości ziaren na wartość rozproszenia prawdopodobnego. Wyniki dokładności rozdziału w klaso-frakcjach porównano z efektami separacji szerokiej klasy ziarnowej – nadawy kierowanej do osadzarki.

Słowa kluczowe

EN

jig; particle size; separation precision; probable terror; Weibull distribution function

PL

osadzarka; wielkość ziaren; dokładność rozdziału; rozproszenie prawdopodobne; rozkład Weibulla

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 63, no. 2
• Strony: 437--448
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Surowiak A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mining and Geoengineering, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Blaschke W., 2009. Przeróbka węgla kamiennego – wzbogacanie grawitacyjne. Wyd. Inst. Gospod. Sur. Min I Energią PAN, Kraków (in Polish).
• [2] Brożek M., Surowiak A., 2004. Distribution of settling velocity of particles in samples of mineral raw materials. Mineral Resources Management 20, 67-84.
• [3] Brożek M., Surowiak A., 2005. The dependence of distribution of settling velocity of spherical particles on the distribution of particle sizes and densities. Physicochemical Problems of Mineral Processing 39, 199-210.
• [4] Cierpisz S., Joostberens J. 2015., Monitoring of coal separation in a jig using a radiometric density meter. 4th IFAC Workshop on Mining, Mineral and Metal Processing, Oulu, Finland, 25-27 August 2015, 48, 17, 74-79.
• [5] Drzymała J., 2007. Mineral processing. Foundations of theory and practice of minerallurgy. Wrocław University of Technology, Wrocław.
• [6] Gottfried B.S., 1978. A generalization of distribution data for characterizing the performance of float-sink coal cleaning devices. Int. J. Mineral Processing 5, 1-20.
• [7] Heyduk A., Pielot J., 2014. Economical efficiency assessment of an application of on-line feed particle size analysis to the coal cleaning systems in jigs. Inżyniernia Mineralna- Journal of the Polish Mineral Engineering Society 2 (34), 217-228.
• [8] Leyman G.J., 1992. Review of Jigging Principles and Control. Int. J. of Coal Prep. and Util. 11, 3-4, 145-165.
• [9] Osoba M., 2017. Polish-type water pulsated jigs. Inżynieria Mineralna – Journal oft he Polish Mineral Engineering Society, 18, 1(39), 111-117.
• [10] Panda L., Sahoo A.K., Tripathy., A., Biswal S.K., Sahu A.K. 2012. Application of artificial neural network to study the performance of jig for beneficiation of non-coking coal. Fuel 97, 151-156.
• [11] Paul A.D., Maronde C.P., Killmeyer R.P., 1998. Evaluation of mathematical functions for representing partition data: a case study. Proc. XIII ICPC, Brisbane, II, 861-869.
• [12] Stępiński W., 1964. Wzbogacanie grawitacyjne. PWN, Warszawa (in Polish).
• [13] Surowiak A., 2014. Influence of particle density distributions of their settling velocity for narrow size fractions. Mineral Resources Management 30, 1, 105-122.
• [14] Surowiak A., Brożek M., 2016. A physical model of separation process by means of JIGS, Physicochemical Problems of Mineral Processing 52, 1, 228-243.
• [15] Xia Y., Peng Felicia F., Wolfe E., 2007. CFD simulation of fine coal segregation and stratification in jigs. Int. Jou. Of Min. Proc. 82, 164-176.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)