87617

1. Definicja i cel wzbogacania węgla.

W procesie wydobywczym węgla w kopalni na urobek składają się obok właściwej substancji węglowej także skały płonne ze stropu i spągu oraz występujące w pokładzie węgla tzw. przerosty, stanowiące mieszaninę węgla i substancji mineralnej. Węgiel wydobyty w kopalniach stanowi mieszaninę ziaren i kawałków różnej wielkości o różnej zawartości substancji mineralnej. Węgiel taki tylko w sporadycznych przypadkach użytkowany jest bezpośrednio. Zazwyczaj poddaje się go tzw. przeróbce mechanicznej, w której węgiel w zależności od jego jakości i przeznaczenia podlega następującym operacjom uszlachetniającym:

a)    sortowaniu wg wielkości ziaren i kawałków,

b)    rozdrabnianiu,

c)    klasyfikacji wodnej lub powietrznej, dla rozdzielenia drobnych ziaren węgla wg wielkości,

d)    wzbogacaniu, czyli rozdzielaniu minerałów wg składu, mającemu na celu zwiększenie zawartości substancji palnej w węglu przez częściowe usunięcie z niego domieszek substancji mineralnej,

e)    suszeniu (odwadnianiu), czyli zwiększeniu zawartości substancji palnej przez częściowe lub całkowite usunięcie balastu w postaci wilgoci,

f)    odpylaniu, co wynika z potrzeb technologii procesów przeróbczych i względów BHP,

g)    mieszaniu, mającemu na celu uśrednienie parametrów węgla,

h)    brykietowaniu lub aglomeracji, w celu spojenia najdrobniejszych ziaren miałów węglowych w kawałki o większych rozmiarach. [4]

Zgodnie z tematem punktem najbardziej nas interesującym jest punkt d, czyli wzbogacanie węgla.

Wzbogacanie ma na celu częściowe lub niemal całkowite usunięcie substancji mineralnej, która stanowi balast obniżający efekt kaloryczny oraz wartość technologiczną paliw stałych w procesach przeróbki chemicznej. W węglu występują dwa rodzaje domieszek mineralnych, są to domieszki:

a)    pochodzące z praroślin węglotwórczych oraz związki z substancją organiczną paliw w postaci związków chemicznych, jest to tak zwana wewnętrzna substancja mineralna,

b)    występujące w postaci przerostów skał towarzyszących oraz zanieczyszczeń urobku odłamkami skał stropowych i spągowych, jest to tak zwana zewnętrzna substancja mineralna.

Domieszki z podpunktu a występują w postaci pierwiastków metalicznych (np. Ca, Mg, Fe, Al, Na, K), które są wprowadzone na miejsce wodoru w grupach funkcyjnych złożonych polimerów występujących w paliwach stałych. Są to przede wszystkim sole kwasów huminowych, żywicznych i woskowych, które występują w dużych ilościach w niżej uwęglonych paliwach stałych. Domieszek tych nie można usunąć w procesie przeróbki mechanicznej. Głównym zadaniem procesu wzbogacania jest usunięcie zewnętrznej substancji mineralnej. Mechaniczne wzbogacanie jest stosowane przede wszystkim dla węgli kamiennych i dla twardych odmian węgla brunatnego.