1.5 Характеристики угля

Как известно, существуют два основных видов угля: коксующиеся и энергетические. Коксующиеся угли, в отличие от других каменных углей, при нагревании без доступа воздуха переходят в пластическое состояние и спекаются. Коксующиеся угли характеризуются в необогащённом виде или в концентратах зольностью менее 10% и низким содержанием S (менее 3,5%),выход летучих веществ (Vdaf) 15-37%. По способности к коксообразованию коксующиеся угли подразделяются на 5 категорий -- коксовые, жирные, отощённые коксовые, газовые и слабоспекающиеся. В CCCP отнесение углей к группе коксующихся углей прежде всего базировалась на их пригодности для производства кондиционного доменного кокса.

В действующих классификациях к коксующимся углям относят угли марок Г, ГЖ, Ж, КЖ, К, К2, OC и CC с подразделением на технологические группы по спекаемости.

Коксовые угли марок К (коксовые) и КЖ (коксово-жирные) дают кондиционный доменный кокс без смешивания с другими углями. Жирные угли марок Ж (жирные) и ГЖ (газово-жирные) без смешивания с другими дают хорошо сплавленный, но более мелко дробящийся кокс с физико-механическими характеристиками, ниже принятых для доменного кокса. Доменный кокс из жирных углей может быть легко получен в бинарных смесях с коксовыми или отощёнными коксовыми углями.

Отощённые коксовые угли марок К2 (коксовые вторые) и OC (отощённо-спекающиеся) без смешивания с жирными дают кокс повышенной истираемости с физико-механическими характеристиками, не соответствующими доменному коксу. Доменный кокс из отощённых коксовых углей получается в бинарных смесях с жирными. Газовые угли марки Г (газовые) без смешивания с другими дают кокс достаточно сплавленный, но легко разделяющийся на мелкие и хрупкие куски, характеризующиеся малой механической прочностью. Газовые угли для получения доменного кокса в современных коксовых печах при обычной технологии подготовки шахты могут применяться только в смесях с хорошо коксующимися углями. Слабоспекающиеся угли марки CC (слабоспекающиеся) без смешивания с другими не дают кускового кокса. Доменный кокс может быть получен из них только в смесях с жирными углями (не менее 70-85% жирных углей).

Существуют методы обогащения на обогатительных фабриках Кузбасса -- отсадка, тяжелые среды, флотация, сепараторы . На всех фабриках, за исключением шахт «им. Кирова» и «Комсомолец», имеются установки для сушки шламов. Построены либо шламовые отстойники, либо гидроотвалы для отходов флотации. На ЦОФ «Беловская», «Березовская», «Кузбасская», «Сибирь», ОФ «Антоновская» для обогащения крупного угля используются тяжелосредные сепараторы, которые наиболее эффективны в условиях увеличения содержания породы в углях. Мелкие классы углей обогащаются в отсадочных машинах с бесштоковыми пульсаторами и автоматизированными системами и флотационных машинах.

Для разделения классов на ЦОФ «Абашевская», «Беловская», «Сибирь», «Кузбасская» эффективно применяют винтовые сепараторы, представляющие собой безнапорный поток воды, текущий по наклонной винтовой поверхности.

На ЦОФ «Кузбасская» и ОФ «Антоновская» для снижения влажности обезвоживаемых продуктов вместо термической сушки концентрата применяют фильтровально-осадительные центрифуги.

На ЦОФ «Сибирь» внедрена система автоматизации производственных процессов: флотации, фильтрования, гравитационного обогащения. Система контролирует количество и качество пульпы, отходов флотации и флотационных реагентов и др.

Энергетические угли. По некоторым данным в Кузбассе переработано 40 % объема добычи энергетических углей. Методы обогащения -- отсадка, тяжелые среды. Фабрики выпускают концентрат крупно-средних сортов с зольностью 12 % и необогащенный отсев, выход концентрата около 40 %. На сортировках получают крупно-средние сорта энергетического угля с выходом около 27 %.С целью ликвидации диспропорций в переработке энергетических углей планируется прирост производственных мощностей (с учетом выбытия) 41500 тыс. тонн, в том числе за счет реконструкции обогатительных фабрик и установок -- 600 тыс. тонн, за счет нового строительства 18900 тыс. тонн и за счет строительства дробильно-сортировочных комплексов 23000 тыс. тонн.

Начала работу обогатительная фабрика на разрезе «Бачатский» (переработка 2500 тыс. т/год угля марки СС). Также было законченно строительство и ввод в эксплуатацию еще пяти обогатительных фабрик: на разрезах «Талдинский» (3500 тыс. т/год, ДГ), «Ерунаковский» (3000 тыс. т/год, Г), ш. «Заречная» (2400 тыс. т/год, Г), ИК «Соколовская» (1800 тыс. т/год, ДГ); Ровер (Глушинский участок) (1800 тыс. т/год, СС).

В последние годы наблюдается тенденция ухудшения качества рядовых углей, с другой стороны, возрастают требования к качеству товарной продукции. В связи с этим стоимость обогащения постоянно увеличивается за счет усложнения технологических схем. Для снижения стоимости обогащения и повышения качества переработки энергетических углей необходима модернизация оборудования и водно-шламового хозяйства. За счет установки центрифуг и высокочастотных грохотов уменьшится влажность продуктов переработки.

Исходя из прогноза добычи энергетического угля в Кузбассе до 2020 г., составлен баланс производственных мощностей по переработке. Считается возможно довести переработку энергетических углей до 86 %.