بخشی از مقاله
چکیده
در این مطالعه تاثیر دو پارامتر دانهبندی و کلکتور - روغن دیزلی سوخته - بر روی نمونه زغالسنگ البرز مرکزی موردبررسی قرار گرفته است. طی آن بازیابی قابلاحتراق و خاکستر برای فلوتاسیون زغال به دست آمد. نمونههای زغال سنگ در دانهبندی +375 - ، - -500، +190 - ، - -375، +150 - ، - -190، +100 - ، - -150، +90 - ، - -100، +75 - ، - -90 و زیر 75میکرون، مقدارهای مختلف کلکتور 25 - ، 50، 100، 500، 1000، 1500 و - 2000 گرم بر تن بوده همچنیین مقدارکفساز - MIBC - در طول آزمایش برابر 100 گرم بر تن بوده است. نتایج نشان داد که بازیابی قابلاحتراق بین - 92-97 - درصد در حضور 1500 گرم بر تن کلکتور و 100 گرم بر تن کفساز به دست آمده است. نتایج نشان داد که تعیین مناسب دانهبندی تغییر بسزایی در بازیابی زغال دارد و ابعاد زیر 75 میکرون به علت وجود نرمه و ابعاد بالای 190میکرون به دلیل تاثیر وزن زغال، بازیابی بین 27/43 و 67/23 داشته است و این در حالی است که بازیابی در دانهبندی بین +75 - ، - -190 تا حداکثر 96/24 رسید این نشاندهنده تاثیر بسزای دانهبندی بر فلوتاسیون زغال است.
کلمات کلیدی:زغال، دانهبندی، روغن دیزلی سوخته، بازیابی قابلاحتراق
1 مقدمه
زغال سنگ در طی تشکیل، متحمل چندین تغییر می شود. زغالسنگ در مناطق باتلاقی در نتیجه پوسیدگی گیاهان در غیاب اکسیژن تشکیل می شود. تغییرات بیوشیمیایی ایجاد شده توسط باکتریها، اکسیژن و هیدروژن را آزاد می کنند و در نتیجه محتوی کربن متمرکز می شود. بسترهای زغال سنگ از بقایای گیاهان تغییر شکل یافته تشکیل می شوند. هنگامی که باتلا قهای جنگلی خشک می شوند، آن ها زیر آب غرق میشوند و فرآیند تشکیل زغالسنگ را آغاز می کنند. در باتلاقی که در آن زغالسنگ تشکیل می شود، رسوبات دیگر مانند شن و ماسه، خاک رس، و گل و لای نیز ممکن است تهنشین شوند. وزن رسوب ماده آلی در زیر قرار گرفته را متراکم می کند. بواسطه افزایش فشار با زمان، ناخالصیها و رطوبت حذف می شوند درحالیکه یک کنسانتره کربن بالا به جا می گذارند.[1]
همواره زغالسنگ به عنوان یکی از مهمترین موادمصرفی پرکاربرد در صنایع بزرگ از جمله صنعت فولاد مورد توجه بوده است. این ماده معدنی بعنوان یکی از ارزانترین منابع معدنی در ایران نتوانسته به خوبی جایگاه خود را در بین سایر منابع پیدا کند. گران بودن فرآیند تولید کنسانتره زغالسنگ نسبت به کشورهای توسعه یافته، عدم توجه لازم به افزایش بهرهوری و کارایی، عدم بهروزکردن خطوط تولید در اکثر کارخانجات زغالشویی در ایران باعث شده تا این صنعت در معرض وضعیت بحرانی باشد.[2]در زمانهای قدیم به علت نبود وجود تکنولوژی مناسب، فقط قطعات درشت زغال پس از استخراج بازیابی میشد و ذرات زغال ریز دانه به سد باطله انتقال می یافت. ولی بعدها، تقاضا برای محصولی با دانه بندی یکنواخت از یک سو و خردایش زغال به منظور دستیابی به درجه آزادی مناسب از سوی دیگر، باعث شد که دستگاه های خردکننده زغال به موازات فرآیندهای شستشو تکامل یابند.[3]
خردایش یکی از اولین مراحل آماده سازی مواد معدنی جهت فرآوری می باشد که منجر به کاهش ابعاد تمام ترکیبات سنگ و آزاد شدن ذرات کانیهای مختلف می شود. تفاوت بین فلوتاسیون زغال و دیگر مواد معدنی در این است که در مورد مواد معدنی خردایش تا حد لازم و در محدوده ای کاربرد فلوتاسیون باید انجام گیرد ولی در مورد زغال سنگ به خصوص در معادن زیر زمینی فقط آن بخش از زغال را که نمیتوان به روشهای ثقلی پر عیار کرد - ذرات زیر 0/5میلیمتر - با روش فلوتاسیون جدا می کنند .[4]فلوتاسیون، فرآیند جدایش ذرات بر مبنای اختلاف آبرانی سطح ترکیبات مختلف می باشد. این فرآیند روشی موثر برای شستشوی زغالسنگ است، به دلیل اینکه زغالسنگ به طور طبیعی آبران بوده و مواد معدنی همراه آن - خاکستر - آب پذیری می باشد.[5]
به منظور افزایش تماس بین ذرات زغال و حباب هوا، از کلکتور استفاده می شود . با وجودی که زغال ذاتا خواص آبرانی دارد ولی به دلیل پوشش دهی نقاط آبگیر در سطح زغال، باید از این مواد استفاده شود در عین حال باید ازکلکتوری استفاده کردکه نسبت به جذب در سطح زغال خاصیت انتخابی داشته باشد و نسبت به سطح مواد دیگر - ذرات آبگیر - بیاثر باشد .[6]یکی از پارامترهای کلیدی در شناوری، توزیع اندازه ذرات خوراک است و در مطالعات متعدد نشان داده شده است که دامنه بهینه برا ی شناوری نسبتا محدود است. تقریبا 20 تا 150 میکرون می باشد.
اما خردایش زغال اساسا متفاوت است زیرا زغال، ترکیب فرعی سنگ نیست و تولید مواد خیلی ریزدانه - نرمه - ، نامطلوب است .[7]هیدروفوبیت ذرات و زاویه تماس - علاوه بر عوامل هیدرودینامیکی - ، به اندازه ذرات وحبابها بستگی دارد که به نوبه خود بر پایداری کف تاثیر می گذارد، با این حال، بحث بر سر تاثیر اندازه ذرات بر پایداری کف وجود دارد. تائو و همکاران - 2000 - 1 مشاهده کردند که ذرات زغال با قطر کمتر از 30 میکرون کف را در یک ستون شناور آزمایشگاهی ناپایدار کرده است .[8]این تحقیق با هدف تعیین دانهبندی مناسب برای کاهش مقدار کلکتور مصرفی و افزایش بازیابی قابل احتراق و تناسب بین شناورسازی دانهبندی های مختلف می باشد.
-2 مواد و روش
زغالسنگ مورد استفاده از منطقه البرز مرکزی واقع در سوادکوه مازندران با خاکستر 27 درصد تهیه شد. سپس با سنگشکن فکی خرد و بعد از آن با آسیای
