Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Statistical Analysis of Selected Coal Charateristics and Toxic Compounds for FGX Air-Vibrating Separation

Mijał Waldemar, Niedoba Tomasz, Polek Daria, Baic Ireneusz, Blaschke Wiesław

Inżynieria Mineralna

|

2023

|

no. 2, vol. 1

377--387

EN

Dry beneficiation methods were popular in the first part of the 20th century. In the 1930s, before World War II, dry separators were used more commonly in the United States. Currently, this method is very popular in China, the United States, India, Russia and other places where its implementation is possible. In Poland, by contrast, dry separation still remains uncommon. However, during the last 30 years, dry separators have started to be more commonly used in coal beneficiation. One example of this type of separator might be the FGX air-vibrating separator. This type of separator uses air suspension to separate heavier particles (tailings) from lighter coal grains. The process of dry separation may depend on various parameters, e.g. particle size fraction, air supply, feed parameters, etc.. This paper describes the mathematical model which shows the scope for using this separation method for coal beneficiation. Mathematical models are based on dependencies between calorific value and ash content in the samples tested as well as relations between arsenic, thallium, mercury, lead and other coal characteristics. The latter parameters are of vital importance as Polish emission standards do not have any limits for the elements mentioned above (arsenic, thallium, mercury and lead).

PL

Suche metody wzbogacania były popularne w pierwszej połowie XX wieku. Separatory suche były używane zwłaszcza przed II Wojną Światową w latach 30-ych w USA. Obecnie, metoda ta jest bardzo popularna w Chinach, USA, Indiach, Rosji oraz w innych miejscach, gdzie możliwe jest jej zastosowanie. W Polsce proces ten jest wciąż bardzo mało popularny. Podczas ostatnich 30 lat systemy wzbogacania węgla zaczęły szerzej korzystać z separatorów suchych a przykładem bardzo popularnego urządzenia tego typu jest FGX – wibracyjny stół powietrzny. Ten typ separatora korzysta z zawiesiny powietrznej w celu wydzielenia cięższych ziaren (odpadów) od lżejszych ziaren węgla. Sucha separacja może zależeć od różnych parametrów, tj. klasa ziarnowa, zasoby powietrza, parametry nadawy itp. Artykuł ten opisuje model matematyczny, który pokazuje możliwości zastosowania tej metody separacji przy wzbogacaniu węgla. Modele matematyczne oparte były na zależnościach pomiędzy wartością opałową oraz zawartością popiołu w testowanych próbkach, jak również na relacjach pomiędzy zawartościami arsenu, talu, rtęci, ołowiu i innych charakterystyk węgla. Ostatnie parametry są bardzo ważne ponieważ polskie standardy emisji nie zawierają limitów dla pierwiastków wymienionych powyżej, a więc arsenu, talu, rtęci oraz ołowiu.

2

Współczesne grawitacyjne suche metody wzbogacania ziaren drobnych

Mijał Waldemar

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 6

36--40

PL

Od początku XXI wieku można zaobserwować wzrost zainteresowania suchymi metodami wzbogacania węgla, jak i innych surowców mineralnych. Można tutaj wymienić typowe wzbogacanie w osadzarce powietrznej poprzez zastosowanie pulsacji powietrznej (osadzarki TFX, osadzarka Allair), wzbogacanie w separatorach powietrznych z wykorzystaniem złoża fluidalnego (wibracyjno-powietrzny separator typu FGX), wzbogacalniki powietrzne zawiesinowe (wzbogacalniki AMFB) czy separację optyczną wykorzystującą różnicę np. w kolorze poszczególnych ziaren (separatory OSX, CXR). Jednak większość z nich nie osiąga dokładnej separacji ziaren drobnych według ich gęstości. W zależności od typu urządzenia dotyczy to ziaren o wymiarach od 13 do 6 mm. W artykule przedstawiono wybrane rozwiązania konstrukcyjne nowoczesnych urządzeń do wzbogacania ziaren drobnych na sucho oraz porównanie ich wyników.

EN

From the beginning of the twenty-first century we can observe an increase interest in the dry beneficiation method related for coal as well and other mineral resources. The typical enrichment in an air jig can be mentioned here by using air pulsation (TFX jigs, Allair jig), air table fluidization using a fluidized bed (vibrating FGX air table), suspension air enrichments (AMFB enrichments) or optical separation using the difference eg in color of individual grains (OSX, CXR separators). However, most of them have a problem in the form of fine separation of fine grains and depending on the type of device, the limit is below 6-13 mm. The article will present the possibilities of individual new technological solutions used in the world and will present the benefits of using dry separation of mineral raw materials, in particular coal.

3

FGX Air-Vibrating Separators for Cleaning Steam Coal – Functional and Economical Parameters

Blaschke Wiesław, Baic Ireneusz

Inżynieria Mineralna

|

2019

|

R. 21, nr 1/2

19--26

EN

FGX – Dry Separators are a construction developed at the turn of the 20th century. It was created in China as a combination of a vertical jet air classifier and a vibration screen with a tapered channel. This structure has been modified (Figure 1). These separators proved to be very effective in deshaling of excavated coal. They are designed to remove as many grains of stone as possible. For this reason, separation is carried out in the thickness range above 2.0 g/cm3. The article describes the structure of dry separator as well as the principle of its operation. The factors influencing the enrichment efficiency and the separation accuracy of feed parameters have also been listed here. Moreover, the technical parameters of the separator which are subject to regulation and influence the course of the separation process have been discussed. Synthetic information on economic efficiency has been provided. The possibilities of application of FGX separators in the systems of existing enrichment plants or as independent processing plants have been presented. There are currently three FGX separators working in Poland. In the Institute of Mechanised Construction and Rock Mining in the Katowice Branch, the bituminous coal of some mines is tested on an installation with a capacity of up to 10 Mg/h. The results of the research confirm the possibility of implementing FGX separators in the bituminous coal mining in Poland. Two separators, with a capacity of about 30 Mg/h, improve the parameters of imported coal intended for individual customers; they are owned by private companies. More than 2000 FGX separators in more than a dozen countries are in operation in the world. They are effective and are referred to as '21st century technology'.

PL

Wibracyjno-powietrzne separatory typu FGX są konstrukcją opracowaną na przełomie XX i XXI wieku. Powstała ona w Chinach jako połączenie pionowo-prądowego klasyfikatora powietrznego i separatora wibracyjnego o zwężanej rynnie roboczej. Konstrukcja ta została zmodyfikowana (rys. 1). Separatory te okazały się bardzo skuteczne do odkamieniania urobku węglowego. Mają na celu usunięcie możliwie największej ilości ziaren kamienia. Z tego też względu rozdział prowadzony jest przy gęstościach powyżej 2,0 g/cm3. W artykule opisano budowę wibracyjno-powietrznego separatora, podano też zasadę jego działania. Wymieniono czynniki wpływające na efektywność wzbogacania oraz wpływające na dokładność rozdziału parametry nadawy. Omówiono parametry techniczne separatora podlegające regulacji a wpływające na przebieg procesu rozdziału. Podano syntetyczne informacje dotyczące efektywności ekonomicznej. Przedstawiono możliwości zastosowania separatorów FGX w układach istniejących zakładów wzbogacania lub jako samodzielnych zakładów przeróbczych. W Polsce pracują obecnie trzy separatory FGX. W Instytucie Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego w Oddziale Katowickim badane są, na instalacji o wydajności do 10 Mg/h, węgle kamienne niektórych kopalń. Rezultaty badań potwierdzają możliwość implementacji separatorów FGX w warunkach krajowego górnictwa węgla kamiennego. Dwa separatory, o wydajności ok. 30 Mg/h, poprawiają parametry węgla importowanego przeznaczonego dla odbiorców indywidualnych; są własnością firm prywatnych. W świecie pracuje już ponad 2000 separatorów FGX w kilkunastu krajach. Są one skuteczne i nazwano je „technologią XXI wieku”.

4

Poprawa parametrów rozdziału węgla w osadzarkach poprzez wstępne uśrednianie nadawy metodą odkamieniania na sucho

Blaschke W., Baic I.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 104

163--172

PL

Nadawa urobku węglowego kierowana do wzbogacania grawitacyjnego składa się z węgli pochodzących z różnych pokładów i frontów eksploatacyjnych. Węgle te różnią się parametrami jakościowymi, a zwłaszcza ilością skały płonnej (kamienia) zmieniającymi się w czasie. Skutkuje to niestabilnością pracy, w szczególności osadzarek. Posiadają one wówczas stosunkowo małą dokładność ocenianą wskaźnikami rozproszenia prawdopodobnego lub imperfekcji. Pogarsza to jakość otrzymywanego koncentratu, którego parametry jakościowe zmieniają się w czasie. Poprawa pracy osadzarek możliwa byłaby poprzez uśrednianie nadawy. Proces ten jest praktycznie niemożliwy ze względu na niezaprojektowanie takiego węzła podczas budowy zakładów, które są w większości przypadków powiązane bezpośrednio z szybem. W artykule autorzy proponują rozwiązanie procesu uśredniania nadawy przed skierowaniem jej do procesu wzbogacania w osadzarkach poprzez wprowadzenie jej odkamieniania w wibracyjno-powietrznych separatorach typu FGX.

EN

The coal fed to gravity enrichment consists of coals coming from different deposits and exploitation fronts. These coals differ in quality parameters, especially the amount of gangue (stone) changing over time. This results in the instability of work, especially jiggers, which have a relatively low accuracy assessed by probable scattering or imperfection rates. This deteriorates the quality of the concentrate obtained, the quality parameters of which change over time. The improvement of jiggers work would be possible by averaging the feed. This process is practically impossible due to the failure to design such a node during plant construction, which are, in most cases, directly related to the shaft. In the article, the authors propose to solve the process of averaging the feed before directing it to the enrichment process in jiggers by introducing its deshaling in vibratory- air separators of the FGX type.

5

Preliminary Study on The Reduction of Mercury Content in Steam Coal by Using a Pneumatic Vibrating Concentrating Table

Baic I., Blaschke W.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 19, nr 1

141--149

EN

Mercury content in hard coal is relatively small. However, considering the large amounts of coal burned in Poland, considerable quantities of mercury are released to the atmosphere. Mercury occurs mainly in pyrite and marcasite included in mineral matter in coal, but it is also present in coal organic matter. Certain, sometimes substantial, amounts of mercury are found in the roof and bottom layers of coal fields, which pass to run-of-mine coal in the mining process. It is possible to remove impurities with gangue coming from these layers and impurities originating from stone inserts in coal fields. It is also possible to remove the liberated iron sulphide particles. But, as practice shows, wet enrichment methods (jigging, flotation) are often imprecise. The concentrates contain certain amounts of gangue and sulphur compounds which results in the passing mercury compounds to commercial products. The Katowice Branch if the Institute of Mechanized Construction and Rock Mining has been conducting research on method for deshaling of dry run-of-mine for several years. In the study a system equipped with a pneumatic vibrating concentrating table was used. The system, when properly adjusted, allows effective removal of these contaminants. It is therefore possible to deshale the excavated material and also to remove mercury compounds occurring in the high density fractions. This article discusses the sources and emissions of mercury, its content in hard coal and legal considerations regarding mercury emissions. Also presented are the preliminary results of research on mercury removal using a pneumatic vibrating concentrating table.

6

Badania wstępne nad ograniczeniem zawartości rtęci w energetycznym węglu kamiennym poprzez zastosowanie wibracyjnego powietrznego stołu koncentracyjnego

Baic I., Blaschke W.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

480--496

PL

Zawartość rtęci w węglach kamiennych jest stosunkowo niewielka. Jednak przy dużej ilości spalanego węgla w Polsce do atmosfery przedostają się jej znaczne ilości. Rtęć występuje głównie w pirycie i markazycie wchodzących w skład substancji mineralnej węgla. Występuje także w substancji organicznej węgla. Pewne, czasami znaczne, ilości rtęci znajdują się w warstwach stropowych i spągowych pokładów węglowych, które podczas eksploatacji trafiają do urobku węglowego. Podczas wzbogacania (przeróbki mechanicznej) istnieje możliwość usuwania zanieczyszczeń skałą płonną pochodzącą z tych warstw a także z wkładek kamiennych przerastających pokłady węglowe. Możliwe jest też usuwanie uwolnionych ziarn siarczków żelaza. Jak jednak pokazuje praktyka wzbogacania metodami mokrymi (osadzarki, flotacja) procesy te są często niedokładne. W koncentratach pozostają pewne ilości skały płonnej i związków siarki. Skutkuje to przechodzeniem do produktów handlowych związków rtęci. W Instytucie Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego w Oddziale Katowickim prowadzone są od kilku lat badania nad odkamienianiem urobku węglowego metodą suchą. Wykorzystuje się posiadaną instalację wyposażoną w wibracyjny powietrzny stół koncentracyjny. Urządzenie to, przy dobrym uregulowaniu, pozwala na skuteczne usuwanie wspomnianych zanieczyszczeń. Istnieje więc możliwość aby oprócz odkamieniania urobku usuwać związki rtęci, które znajdują się we frakcjach o dużej gęstości. W niniejszym artykule omówiono źródła i wielkości emisji rtęci, jej zawartość w węglach kamiennych oraz uwarunkowania prawne dotyczące emisji rtęci. Przedstawiono też wstępne wyniki badań nad możliwościami usuwania rtęci przy wykorzystaniu wibracyjnego powietrznego stołu koncentracyjnego.

EN

Mercury content in hard coal is relatively small. However, when a large amount of coal is burned in Poland, the considerable quantities of mercury reach the atmosphere. The mercury is mainly pyrite and marcasite included in mineral coal substance. It is also present in the organic carbon substance. Certain, sometimes substantial quantities of mercury are found in the roof and bottom layers of coal field which during the exploitation reach the run-of-mine. During the enrichment (mechanical processing) it is possible to remove impurities with a gangue coming from these layers and from inserts of stone outstripping coal seams. It is also possible to remove the released iron sulphide particles. But, as practice shows wet enrichment methods (jigging, flotation) are often inaccurate. The concentrates contain certain amounts of gangue and sulphur compounds. This results in a transition to commercial products of mercury compounds. The Institute of Mechanized Construction and Rock Mining, a Branch in Katowice conducts for several years the research on the deshaling method of dry run-of-mine. It uses possessed installation equipped with air-vibrating concentration table. This device, with good regulation, allows effective removal of these contaminants. There is therefore the possibility of deshaling the excavated material and in addition removing mercury compounds that are found in the fractions with a high density. This article discusses the sources and emissions of mercury, its content in hard coal and legal considerations regarding mercury emissions. Also presented are the preliminary results of research activities on mercury removal using a air-vibrating concentration table.

7

Usuwanie siarki z węgla kamiennego z wykorzystaniem stołu koncentracyjnego FGX

Blaschke W., Baic I., Sobko W., Biel K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 95

137--144

PL

Powietrzne stoły koncentracyjne typu FGX służą do odkamieniania urobku węgla kamiennego. W Instytucie Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego Oddziale Zamiejscowym w Katowicach prowadzi się badania nad możliwością wykorzystania powietrznych stołów koncentracyjnych do wzbogacania krajowych węgli kamiennych. Badano efekty rozdziału różnych klas ziarnowych pod kątem obniżenia zawartości popiołu i podwyższenia wartości opałowej. W uzyskiwanych produktach określano także zawartość siarki całkowitej, mimo iż nie była ona zakładanym kryterium rozdziału. W niniejszym artykule zestawiono zawartość siarki w badanych próbkach (nadawa) oraz produktach rozdziału (koncentrat, produkt pośredni, odpady). Z wielu badanych klas ziarnowych zamieszczono wyniki wzbogacania klasy ziarnowej 20–0 mm i klasy ziarnowej 25–6 mm. Zwrócono uwagę na sposób występowania siarki w węglach kamiennych mający wpływ na efektywność rozdziału (wzbogacania). Zamieszczono też wyniki odsiarczania koncentratów węglowych otrzymywanych podczas wzbogacania w osadzarkach. Prezentowane badania pokazują celowość podjęcia kompleksowej pracy nad wykorzystaniem powietrznych stołów koncentracyjnych typu FGX do odsiarczania węgli kamiennych.

EN

FGX type air concentration tables are used for de-shaling raw coal. At the Institute of Mechanized Construction and Rock Mining, Branch in Katowice studies are carried out on the use of tables for the air enrichment of domestic hard coal. We studied the effects of the separation of different size fractions in terms of the reduction of ash content and increase of the calorific value. The total sulphur content was determined in the obtained products, even though it was not a criterion for the separation. This article presents the sulphur content in the tested samples (the feed) and the separation products (concentrate, middling, rock). Out of many tested grains classes, the article presents the results of enrichment raw coal with a granulation of 20–0 mm and 25–6 mm. Attention was drawn to the way the occurrence of sulphur in hard coals has an impact on the effectiveness of the separation (enrichment). The results of desulfurization of coal concentrates obtained by the enrichment jigs are also included. The presented study shows the desirability of taking up a comprehensive work on the use of air concentration FGX type tables for the desulfurization of coal.

8

Wykorzystanie powietrznych stołów koncentracyjnych FGX do oczyszczania kruszyw naturalnych łamanych

Góralczyk S., Blaschke W., Kozioł W., Sobko W.

Mining Science

|

2016

|

Vol. 23, Special Issue 1

37--46

PL

Proces suchej separacji prowadzony z wykorzystaniem powietrznego stołu koncentracyjnego FGX, oparty na wytworzeniu przez nadawę oraz powietrze autogenicznego ośrodka (medium), umożliwia rozdział ziaren w zależności od ich wielkości i gęstości. Zaletą tego procesu jest również możliwość oczyszczania frakcji drobnych z ziaren pyłowych. Wykorzystanie tego procesu stwarza podstawę jego zastosowania w uszlachetnianiu kruszyw łamanych. W Centrum Niskoenergetycznych Technologii Budowlanych i Zarządzania Środowiskiem Instytutu Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego od 2012 roku prowadzi się prace badawcze z wykorzystaniem tego urządzenia. W artykule przedstawiono istotę metody suchej separacji, możliwości przeprowadzenia prób na instalacji badawczej oraz obszary potencjalnego zastosowania tego procesu w celu poprawy parametrów jakościowych kruszyw łamanych.

EN

Dry separation process is carried out using air concentration FGX table. It consists in creating (for feed & air) the fluidized bed, which allows separation of grains for depending on their size and density. The advantage of the process is the possibility of treating the fine fraction of the dust particles. Use these advantages of dry separation process creates the basis for its use in refining produced crushed aggregate. In the Center of Low-Energy Construction Technology and Environmental Management in Institute of Mechanized Construction and Rock Mining from 2012 research with the use of this device are carried out. The article presents the essence of the method of dry separation, the feasibility of testing on the pilot plant and the potential areas of application of this process to improve the quality crushed aggregates.

9

Application of air concentrating table for improvement in the quality parameters of the commercial product “Jaret®”

Baic I., Blaschke W., Sobko W., Fraś A.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 1

221--226

EN

Dry deshaling of raw coal is a method which allows to limit the amount of rock grains in raw coal. The result of this process is the ability to achieve a significant improvement in the quality parameters (calorific value) of the commercial products. There is also the possibility to limit the total sulfur content and ash content in the produced commercial products obtained from raw coal. This is confirmed by the tests carried out by "Centre of Waste & Environment Management” of the Institute of Mechanized Construction and Rock Mining with applying an air concentrating table – FGX. This chapter presents the results of desulfurization and ash removal from the commercial product JARET®, obtained from the production process of the Coal Company "Janina" being a part of TAURON-Wydobycie S.A. The technological requirements of the dry deshaling process are also presented.

PL

Sucha separacja węgla jest metodą przeróbczą, której zastosowanie pozwala na ograniczenie ilości frakcji odpadowej w węglu surowym. Skutkiem prowadzonego procesu jest możliwość uzyskania znacznej poprawy parametrów jakościowych (wartości opałowej) uzyskiwanych z węgli surowych produktów handlowych. Istnieje też możliwość ograniczenia zawartości siarki całkowitej i zawartości popiołu w produkowanych węglach handlowych. Potwierdzają to wykonane przez „Centrum Gospodarki Odpadami i Zarządzania Środowiskowego” Instytutu Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego prace badawcze z wykorzystaniem powietrznego stołu koncentracyjnego typu FGX. W niniejszym artykule przedstawiono rezultaty odsiarczania i odpopielania pro-duktu handlowego JARET®, pochodzącego z produkcji Zakładu Górniczego „Janina”, wchodzącego w skład TAURON Wydobycie S.A. Przedstawiono również niezbędne do spełnienia wymogi technologiczne prowadzenia procesu suchego odkamieniania.

10

Analiza separacji magnetycznej w separatorach płytowych

Brożek M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2005

|

T. 21, z. 1

111--129

PL

Magnetycznemu wzbogacaniu surowców drobnoziarnistych, szczególnie na sucho, towarzyszy zjawisko flokulacji magnetycznej, której intensywność jest zależna od własności magnetycznych składników separowanej mieszaniny. Dla zredukowania skutków tego zjawiska stosuje się między innymi separację w przemiennym polu magnetycznym. Takie pole generowane jest w separatorach płytowych z poruszającym się polem magnetycznym. W artykule przeprowadzono analizę rozdziału w separatorach płytowych opierając się na heurystycznym modelu rozdziału. Wykorzystując rozwiązanie równań Maxwella wyznaczono rozkład pola magnetycznego i siły magnetycznej działającej na ziarno w przestrzeni roboczej separatora. Wychodząc z równania bilansu wszystkich sił działających na ziarno wyprowadzono zależność uzysku oraz zawartości składnika magnetycznego w produkcie magnetycznym od czynników wpływających na proces, takich jak: wielkość ziaren, gęstość ziaren magnetycznych, podatność magnetyczna ziaren magnetycznych i niemagnetycznych, natężenie pola magnetycznego, częstość zmian pola, właściwości powierzchniowe ziaren oraz długość drogi separacji. W wyprowadzonych wzorach zweryfikowano zależność uzysku od długości drogi separacji i właściwości magnetycznych składnika niemagnetycznego oraz zależność zawartości składnika magnetycznego w produkcie magnetycznym od wielkości ziaren, otrzymując dobrą zgodność z eksperymentem.

EN

Magnetic dry enrichment of fine raw materials is accompanied by the phenomenon of magnetic flocculation the intensity of which depends on magnetic properties of the separated mixture. The separation in the aIternating magnetic field is applied to reduce this phenomenon. Such a field is generated in plate separators with a moving magnetic field. The paper analyses the separation in plate separators, based on the heuristic model of separation. Applying the solution of Maxwell's equations the author determined the distribution of magnetic field and magnetic force, acting on the particle in the separator working zone. Starting from the equation of balance of all forces acting upon the particle the author derived the dependenee of recovery and content of the magnetic component in the magnetic product on the factors affecting the process, such as particie size, density of magnetic particles, magnetic susceptibility of magnetic and non-magnetic particles, magnetic field intensity, frequency of field alterations, surface properties of particles and length of separation path. The derived formulas verified the dependence of recovery upon the length of separation path and magnetic properties of the non-magnetic component as well as the dependence of the content of the magnetic component in the magnetic product on particle size, obtaining good compatibility with the experiment.