Impact of Flotation Machine Characteristics on the Performance of Fine Coal Beneficiation (-0.5mm & -0.25mm) – a Case Study of Tatasteel

• Autorzy: Dhavala Bhargav , Koparthi Prasad , Singh Jitender , Sit Suman Krishna , Chakraborty D. P.

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2019-02-19

Warianty tytułu

PL

Wpływ doboru maszyny flotacyjnej na wyniki wzbogacalności drobnego węgla (-0,5 mm i -0,25 mm) – studium przypadku Tatasteel

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Tatasteel coal washeries at West Bokaro are designed to treat (+) 0.5mm in dense media cyclones & (-) 0.5mm in mechanical type flotation cells. Typically, ~20% of the raw coal feed reports to the flotation circuit. Through several plant audits carried out for the fines circuit, it was established that there is a scope for yield improvement in the fines circuit by ~3–4% on raw coal basis w.r.t the maximum theoretical flotability of the coal. Flotation is a complex process controlled by factors which can be divided into three facets: coal characteristics, chemistry and machine characteristics. Factors within the coal and chemistry areas are dynamic and hence, need to be dealt with by personnel on an ongoing basis in normal plant operations. One of the most important characteristics of any flotation technology is air bubble generation and the size of air bubbles produced as this controls flotation kinetics and also, it dictates the carrying capacity of the machine. Another crucial component is how the machine effects collision and contact between air bubbles and particles. Apart from mechanical type flotation cells, the most popular flotation technologies elsewhere are Jameson & Column flotation. Jameson cells hold an edge over Column & mechanical flotation cells in terms of providing better kinetics, low footprint, lower operating & maintenance costs. In the present study, authors have tested West Bokaro coal in conventional mechanical & Column flotation cells at Tatasteel R&D whereas testwork in Jameson flotation cells was carried out at University of Queensland (Australia) for (-)0.5mm & (-)0.25mm size fractions .Results for (-)0.5mm size fraction show that Jameson cell gives 78.5% yield , Column cells give ~71% compared to 65% in mechanical cells on unit basis. Results for (-)0.25mm size fraction show that Jameson cell gives 87% yield , Column cells give ~83% compared to 80% in mechanical cells on unit basis. It is evident from the testwork carried out that Jameson cells are capable of giving higher yields at the same product ash and based on the same ,a pilot scale installation of Jameson cells has been proposed to validate the lab findings.

PL

Zakłady wzbogacania Tatasteel w West Bokaro są przeznaczone do przeróbki klasy ziarnowej +0,5 mm w cyklonach z cieczą ciężką i klasy ziarnowej -0,5 mm w mechanicznych maszynach flotacyjnych. Zazwyczaj ~20% surowego węgla podaje się do flotacji. W wyniku szeregu badań układu wzbogacania miału węglowego ustalono, że istnieje możliwość poprawy wydajności wzbogacania miału o ~3–4% w przeliczeniu na surowy węgiel. Flotacja jest złożonym procesem który zależy od szeregu czynników , które można podzielić na trzy grupy: charakterystykę węgla, zjawiska fizykochemiczne i charakterystykę maszyny. Czynniki w obszarze są dynamiczne i dlatego obsługa procesu musi na bieżąco je kontrolować podczas normalnej pracy zakładu. Jedną z najważniejszych cech technologii flotacji jest generowanie pęcherzyków powietrza i wielkość wytwarzanych pęcherzyków powietrza, ponieważ wpływa to na kinetykę flotacji, a także decyduje o wydajności maszyny. Kolejnym istotnym elementem jest wpływ kontaktu pęcherzyków powietrza z cząsteczkami w maszynie flotacyjnej. Oprócz mechanicznych komór flotacyjnych, najpopularniejszymi technologiami flotacji są maszyny flotacyjne Jamesona i kolumnowe. Maszyny flotacyjne Jamesona mają przewagę nad kolumnowymi i mechanicznymi komorami flotacyjnymi pod względem lepszej kinetyki flotacji, małych gabarytów, niższych kosztów eksploatacji i konserwacji. W niniejszym artykule autorzy pokazali wyniki flotacji węgla West Bokaro w konwencjonalnych mechanicznych i kolumnowych maszynach flotacyjnych w Tatasteel R&D. Badania w komorach flotacyjnych Jamesona przeprowadzono na University of Queensland (Australia) dla węgla o uziarnieniu - 0,5 mm i - 0,25 mm. Wyniki dla klasy ziarnowej o wielkości -0,5 mm pokazują, że w komorze Jamesona uzysk wynosi 78,5%, w maszynie kolumnowej ~71% w porównaniu do 65% w maszynie mechanicznej. Wyniki dla klasy ziarnowej - 0,25 mm pokazują, że w komorach Jamesona otrzymuje się uzysk 87%, w maszynie kolumnowej ~83% w porównaniu do 80% w maszynie mechanicznej. Z przeprowadzonych testów wynika, że maszyny Jamesona są w stanie dawać wyższe wydajności przy tej samej zawartości popiołu w produkcie. Na tej samej podstawie zaproponowano instalację maszyn flotacyjnych Jamesona w skali pilotażowej w celu potwierdzenia wyników badań laboratoryjnych.

Słowa kluczowe

EN

mechanical cells; column cells; jameson cells; unit yield

PL

maszyny flotacyjne mechaniczne; maszyny flotacyjne kolumnowe; maszyny flotacyjne Jamesona; uzysk

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 21, nr 1/2
• Strony: 113--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dhavala Bhargav

• Process Technology Group, Tatasteel Limited, Jamshedpur-831005, Jharkhand, India

autor

Koparthi Prasad

autor

Singh Jitender

autor

Sit Suman Krishna

autor

Chakraborty D. P.

Bibliografia

• 1. “Busting the myths of flotation in the Australian coal industry” by L Huynh, I Kohli, D G Osborne, Xstrata Technology.
• 2. “Design and performance aspects of coal flotation – experiences with the Jameson cell” by L. Huynh, I. Kohli and D. Osborne, Xstrata Technology, Australia.
• 3. “Jameson cell scale-up experiences at BHP coal’s Goonyella coal preparation plant “by Michael F Carretta, (Process Engineer), James N Graham (Process Engineer), BHP Coal Pty Ltd.
• 4. Amelunxen, R.L and Redfearn, M.A., 1985. "The Mechanics of Operation of Column Flotation Machines", Proc. 17th Annual Meeting of The Canadian Mineral Processors. CIM, Ottawa, Canada, January, 13-31.
• 5. Espinosa, RG., Yianatos, J.B., Finch, J.A., and Johnson, N.W., 1988c. "Carrying Capacity Limitations in Flotation Columns", in Column Flotation '88 (K.V.S. Sastri, ed.), SME Annual Meeting, Phoenix, Arizona, U.S.A., January, 143-148.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).