Обогащение углей Кузнецкого угольного бассейна

Угли Кузнецкого бассейна имеют различную характеристику ситового состава и обогатимости при их добыче и переработке (табл. 43).

Кольчугинские угли в целом дают значительно меньше крупных классов, чем балахонские, хотя в пределах каждой серии угли также имеют существенные различия и по этим свойствам.

Среди углей кольчугинской серии наибольший выход (до 30—35%) классов более 25 мм дают длиннопламенные и газовые угли; по углям марки Ж выход этих классов обычно не более 10—20%. Повышенный выход классов +25 мм, как уже отмечалось, наблюдается в случаях дисперсной минерализации угольного вещества, что характерно, например, для Чертинского и Распадского месторождений. Жирные угли Никитинского и Ивановского месторождений, являющиеся наиболее слабо первичноокисленными и вследствие этого очень трещиноватыми, крупных классов вообще не дают, а выход класса 6—0 мм по ним составляет около 60%.

Более широкий диапазон изменения ситового состава наблюдается для углей верхне- и нижнебалахонской свит.

Мощные пласты Томь-Усинского и Прокопьевско-Киселевского районов дают выход классов +25 мм около 50—65%. В противоположность им угли маломощных, в большинстве своем тектонически перемятых пластов Низовского месторождения Кемеровского района, а также шахт 9—15 и 5—7 Анжерского района дают самый низкий выход этих классов (5—20%) и в этом отношении ничем не отличаются от жирных углей кольчугинской серии. Относительно мало (25—30%) классов +25 мм получается из сильно нарушенных тощих углей Араличевского района.

Существенные колебания по ситовому составу балахонских углей наблюдаются также в пределах отдельных районов и шахтных полей, что связано с различиями пластов по тектонической нарушенности, мощности и петрографическому составу. Схематический обобщенный график ситового состава углей Кузбасса приводится на рис. 39.

Переходя к оценке обогатимости (точнее разделимости) углей, следует отметить, что по данным петрографических и технологических исследований она во всех случаях является более эффективной при неравномерном распределении минеральных примесей. Таковыми являются большинство углей кольчугинской серии, в которых зольность угольных пачек чаще всего не превышает 5—7%, а породные прослои и боковые породы имеют зольность более 75—80%. Углистые аргиллиты в составе угольных пластов здесь либо совсем отсутствуют, либо имеются в небольшом количестве. В связи с этим повышенное засорение угля при разработке пластов, как это видно из табл. 43, является легко устранимым путем обогащения. Для наиболее зольных крупных классов при относительно высоком выходе последних достаточно эффективным является даже ручная породовыборка на конвейерных лентах, применяемая на некоторых шахтах Кузнецкого бассейна. Обогащение жирных углей, дающих много мелочи, возможно только на обогатительных фабриках.

Среди углей кольчугинской серии относительно трудно обогатимыми из-за повышенной дисперсной минерализации являются угли казанково-маркинской подсвиты (Чертинское, Карагайлинское, Убинское, Распадское и другие месторождения), приуроченные к краевым частям бассейна. Угольные пласты средних и верхних подсвит за редким исключением легко или средне обогатимы.

Угли балахонской серии более разнообразны по обогатимости. Отдельные пласты с невысокой зольностью (главным образом Прокопьевско-Киселевского и Анжерского районов) дают низкий выход промпродукта и имеют легкую обогатимость, но большинство углей характеризуется повышенной зольностью и средней или трудной категорией обогатимости. Зольность промпродукта и хвостов в балахонских углях, как правило, меньше, чем в аналогичных по степени метаморфизма углях кольчугинской серии, что свидетельствует о более тесной связи в первых органической и минеральной составляющих угольной массы.

В связи с более высоким удельным весом органической массы углей низких (I3—II2) и высоких (VI—VII) стадий метаморфизма по ним наблюдаются также изменения в выходе и зольности легких и средних фракций при расслоении в тяжелых жидкостях. Эти угли дают меньше самых легких фракций (менее 1,4 г/см3) и больше средних (1,4—1,8 г/см3), а зольность средних фракций при этом заметно снижается. Полуантрациты практически совсем не дают фракций менее 1,4 г/см3, а всплывают в основном в растворах удельного веса 1,5 и 1,6 г/см3. Влияние более высокого удельного веса углей на снижение зольности фракций 1,4—1,5 г/см3 становится заметным уже на V стадии метаморфизма, поэтому в промышленных условиях обогащение углей марок ОС и T нередко производится по удельному весу 1,5 г/см3.

Из добытых в 1962 г. 86,7 млн. т углей всех марок обогатительными фабриками переработано 29,1 млн. т коксующихся углей. Около 3 млн. т малозольных коксующихся углей поставлялось на коксохимические заводы без предварительного обогащения. Примерно половина коксующихся углей обогащалась более совершенными мокрым и комбинированным способами, другая половина — пневматическим. Результаты обогащения разными способами отдельно для углей кольчугинской и балахонской серий приводятся в табл. 44. Несмотря на относительно высокую исходную зольность углей, на фабриках мокрого и комбинированного способов получен концентрат с меньшей зольностью, чем на пневматических фабриках. В целом по обогащавшимся углям зольность концентрата составила 7,7%, а с учетом необогащенной присадки 8,2% против 14,5% в исходном угле.

Следует отметить, что в последние годы зольность обогащенных млей, поставляемых для коксования, несколько повысилась (с 7,9% в 1955 г. до 8,2—8,3% в 1960—1962 гг.). Произошло это как вследствие развития добычи труднообогатимых коксующихся углей Беловского, Томь-Усинекого и Кемеровского районов, так и из-за недостаточной материально-технической базы по их обогащению.

По данным Кузбассинскоксугля, содержание тяжелых фракций в обогащенном угле, поставляемом для коксования, составляет в среднем 2,2%, в промпродуктовых (удельного веса 1,5—1,8 г/см3) превышает, как правило, 4—5%, а по отдельным фабрикам 9—11%.

На 18 шахтах бассейна, выдающих энергетические угли, в 1962 г. производилась сортировка углей для слоевого сжигания. Выделялись классы +50, 50—25, +25, 25—13, +40, +15 мм. Эти сортировки, оборудованные простейшими приспособлениями с ручной породовыборкой. в 1962 г. переработали 13,2 млн. т рядового угля и выпустили сортового топлива 2,7 млн. т. Кроме шахтных сортировок, сортовое топливо марки CC крупностью более 13 мм выделяли в обогащенном виде четыре обогатительные фабрики мокрого обогащения. Из переработанных 4,2 млн. т получено сортового топлива 1,4 млн. т.

В ближайшие годы одновременно с ростом добычи коксующихся углей в Кузнецком бассейне предусматривается в значительной мере увеличить мощность обогатительных фабрик и сортировок. В первую очередь намечается построить крупнейшие фабрики с применением тяжелых сред при Западно-Сибирском металлургическом заводе, на Чертинской ЦОФ № 2 и Березово-Бирюлинской ЦОФ.