Nghiên cứu khả năng sử dụng máy lắng lưới chuyển động để tuyển than chất lượng xấu vùng quảng ninh

1
Hội KHoa học và công nghệ mỏ việt nam
***





Báo cáo tổng kết

đề tài

Nghiên cứu khả năng sử dụng máy lắng
lới chuyển động để tuyển than chất
lợng xấu vùng Quảng Ninh



Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thơng
Cơ quan thực hiện: Hội KH&CN Mỏ Việt Nam









6815

24/4/2008



hà nội 2008


2
Hội KHoa học và công nghệ mỏ việt nam
***






Báo cáo tổng kết

đề tài

Nghiên cứu khả năng sử dụng máy lắng lới
chuyển động để tuyển than chất lợng xấu
vùng Quảng Ninh



Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thơng
Cơ quan thực hiện: Hội KH&CN Mỏ Việt Nam
Chủ nhiệm đề tài: TS. Phạm Hữu Giang

Hà Nội, ngày tháng năm 2008







hà nội - 2008


3
Nh÷ng ng−êi thùc hiÖn


1
TS. Ph¹m H÷u Giang
2
TS. NguyÔn Hoµng S¬n
3
ThS. Ph¹m TuÊn
4
ThS. Ph¹m V¨n LuËn
5
ThS. Nh÷ ThÞ Kim Dung
6
ThS. Vò ThÞ Chinh
7
KS. NguyÔn ThÞ Kim TuyÕn
8

KS. Lª ViÖt Hµ
9
KS. Ph¹m Quèc ChÝnh
10
KS. NguyÔn Xu©n HuÊn



Nh÷ng c¬ quan phèi hîp

1 C«ng ty CP Má than Nói BÐo
2 C«ng ty than Vµng Danh
3 C«ng ty TNHH 1 thµnh viªn than U«ng BÝ

4
Mục lục

Số
TT
Danh mục Trang
1
Lời nói đầu
5
2
Chơng I: Tình hình tuyển than bằng máy lắng trên thế giới và
Việt nam
7
3
1.1. Phơng pháp và quá trình tuyển than trên thế giới 7
4
1.2. Quá trình sử dụng máy lắng để tuyển than trên thế giới 9
5
1.3. Quá trình sử dụng máy lắng để tuyển than ở Việt Nam 14
6
Chơng II: Thiết kế chế tạo máy lắng thí nghiệm
15
7
2.1. Giới thiệu máy lắng lới chuyển động 15
8
2.2. Các yếu tố ảnh hởng đến chỉ tiêu công nghệ của máy lắng 15
9
2.3.Sơ đồ công nghệ tuyển than bằng máy lắng lới chuyển

động
18
10
2.4. Chế tạo máy lắng thí nghiệm 19
11
Chơng III: Mẫu thí nghiệm
21
12
3.1. Tính chất mẫu than thí nghiệm 21
13
3.2. Đánh giá tính khả tuyển của than cấp hạt 6-15 mm 22
14
Chơng IV: Thí nghiệm tuyển than cấp hạt 6 15 mm
25
15
4.1. Thí nghiệm chọn tần số dao động của lới máy lắng 25
16
4.2. Thí nghiệm chọn biên độ dao động lới máy lắng 30
17
4.3. Thí nghiệm chọn góc nghiêng mặt lới máy lắng 35
18
4.4. Thí nghiệm chọn chiều cao cửa tháo đá máy lắng 40
19
4.5.Thí nghiệm tuyển liên tục 45
20
4.6. Thí nghiệm tuyển liên tục mẫu than Mỏ Tràng Khê 48
21
Kết luận và kiến nghị
51

5
Lời nói đầu

Theo quy hoạch phát triển ngành than Việt Nam giai đoạn 2006 2015
có xét triển vọng đến năm 2025 của Tập đoàn Công nghiệp Than và Khoáng
sản Việt Nam TKV cho thấy: sản lợng than khai thác của toàn ngành đến
năm 2010 lên tới gần 50 triệu tấn và năm 2025 sản lợng than khai thác lên
đến trên 65 triệu tấn. Thực tế sản lợng than khai thác cả nớc đã lên trên 40
triệu tấn/ năm. Sản lợng than khai thác ngày một tăng sẽ kéo theo lợng
than chất lợng xấu tăng theo. Hiện nay một số mỏ nh Cọc Sáu, Mạo Khê,
Núi Béo Đèo Nai v.v. đã xây dựng các phân xởng sàng tuyển công suất từ
300.000 đến 500.000 tấn / năm để tuyển than chất lợng xấu. Các phân
xởng tuyển than tại các mỏ đợc viện Khoa Học Công nghệ Mỏ thiết kế và
xây dựng gần đây đã áp dụng quá trình tuyển tuyển huyền phù (huyền phù tự
sinh và huyền phù manhetit).
Các phân xởng tuyển này đã góp phần năng cao sản lợng than qua
tuyển của cả nớc, đồng thời tận thu đợc than sạch trong than chất lợng
xấu và góp phần giảm thiểu ô nhiễm vệ môi trờng.
Từ cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21, một số nớc ( Cộng hoà Liên bang

Đức, Nam Phi, úc, Trung Quốc v.v.) đã áp dụng một loại thiết bị mới dùng
để tuyển than nghèo đó là máy lắng lới chuyển động. Loại máy lắng này
cho chi phí điện, nớc rất rất thấp so với các loại thiết bị tuyển lắng và tuyển
huyền phù hiện nay. Mặt khác thiết bị tuyển này lại cho hiệu quả tuyển than
rất cao, thậm chí còn cao hơn cả máy lắng buồng khí dới lới khi tuyển than
cỡ hạt lớn.
Để xem xét khả năng áp dụng loại thiết bị mới này để tuyển than, đề
tài Nghiên cứu khả năng sử dụng máy lắng lới chuyển động để tuyển than
chất lợng xấu vùng Quảng Ninh đợc đặt ra.
Vì chỉ xem xét khả năng áp dụng loại thiết bị tuyển mới này trong
phòng thí nghiệm, nên đối tợng chính để thí nghiệm tuyển là than cấp hạt 6

6
– 15 mm thuéc hai vïng Hßn Gai vµ U«ng BÝ, cô thÓ lµ than Má Nói BÐo vµ
than Má Vµng Danh.

7
Chơng I
Tình hình tuyển than bằng máy lắng
trên thế giới và Việt Nam

1.1 Phơng pháp và quá trình tuyển than trên thế giới
Hiên nay trên thế giới, phơng pháp tuyển than chủ yếu đợc dùng là
phơng pháp tuyển trọng lực, sau đó là phơng pháp tuyển nổi. Trong
phơng pháp tuyển trọng lực, hai quá trình tuyển đợc áp dụng rộng rãi là
quá trình tuyển huyền phù và quá trình tuyển lắng. Phơng pháp tuyển trọng
lực trong môi trờng nớc đợc áp dụng nhiều hơn so với tuyển trong môi
trờng không khí.
Nhìn chung quá trình tuyển huyền phù cho chi phí sản xuất lớn hơn
quá trình tuyển lắng, nhng quá trình tuyển huyền phù lại cho hiệu quả tuyển
cao hơn. Thông thờng than thuộc loại khó tuyển cần sử dụng quá trình tuyển
huyền phù, còn than dễ tuyển nên sử dụng quá trình tuyển lắng.

Kết quả so sánh các chỉ tiêu kinh tế giữa hai quá trình tuyển (tuyển
lắng và tuyển huyền phù) nêu ở bảng 1.1. cho thấy: chi phí vốn đầu t khi
tuyển huyền phù lớn gấp 1,36 đến 1,44 lần so với tuyển lắng và chi phí sản
xuất lớn gấp 1,51 đến 1,67 lần so với tuyển lắng.
Bảng 1.1. So sánh chi phí sản xuất khi áp dụng quá trình tuyển lắng và quá
trình tuyển huyền phù.(1)
Chi phí Máy lắng Batac
(%)
Xiclon huyền phù
(%)
Máy tuyển huyền
phù bể và xiclon
(%)
Vốn đầu t 100,0 136,0 144,0
Vốn sản xuất 100,0 151,0 167,0
Việc chọn quá trình tuyển nào không những phụ thuộc vào tính chất
than đa tuyển (tính khả tuyển, độ tro than các cấp hạt, thành phần độ hạt

8
v.v.) mà còn phụ thuộc vào yêu cầu chất lợng than sạch của các hộ tiêu thụ
chủ yếu, phụ thuộc vào chiến lợc sản phẩm, hạ tầng cơ sở, sự phức tạp của
quá trình và một phần không nhỏ là sự a chuộng các công nghệ quen biết.
Do vậy các phơng pháp và quá trình tuyển than trong các xởng tuyển của
các nớc là rất đa dạng.
Các phơng pháp và quá trình tuyển của một số nớc sản xuất than lớn
trên thế giới đợc thể hiện trong số liệu bảng 1.2. và hình 1.1. Tỷ lệ các
phơng pháp tuyển và quá trình tuyển đợc tính theo khối lợng than đa vào
tuyển trung bình của một số nớc sản xuất than lớn trên thế giới (Trung
Quốc, Mỹ, ấn Độ, Nam Phi, Australia, Canađa, Inđonêxia và Anh).
Bang 1.2: Phân bố các quá trình tuyển theo năng suât lắp đặt tại một số nớc

sản xuất than chính % (số liêu năm 2000)
Quá trình
tuyển
Tổng
cộng
Trung
Quốc
Mỹ
ấn Độ
Nam
Phi
Aust-
ralia
Cana-
Đa
Inđô
Nêxia
Anh
Xiclon HP 28,4 23,0 19,6 28,5 35,9 55,8 42,9 33,2 10,2
Bể HP 20,9 - 26,3 16,1 44,4 11,3 22,6 6,6 35,3
Máy lắng 19,6 59,0 5,6 40,1 0,5 13,9 2,6 46,1 15,2
Máng xoắn 9,0 - 11,9 1,0 17,4 8,5 3,3 11,5 1,9
Tuyển nổi 13,6 14,0 20,3 11,1 1,8 9,4 9,5 - 12,1
Xiclon nớc 4,1 1,8 8,2 2,3 - 1,1 19,2 2,6 2,3
Bàn đãi 2,9 - 7,1 - - - - - -
Loại khác 1,6 2,2 1,1 0,9 - - - - 21,9


9
9%

19.6%
20.9%
28.4%
13.6%
4.1%
2.9%
1.6%
Xiclon
huyn phự
B huyn
phự
Mỏy lng
Mỏng xon
Tuyn ni
Xiclon
nc
Bn ói
Loi khỏc

Hình 1.1 : Phân bố quá trình công nghể theo công suất lắp đặt thiêt bị tuyển
tại 9 nứơc sản xuất than chính trên thế giới
Nhận xét : Theo số liệu bảng 1.2 và hình 1.1 cho thấy:
- Trung Quốc là nớc sử dụng quá trình tuyển lắng nhiều nhất chiếm
59 %, tiếp đó là Inđônêxia 46,1 % và ấn độ 40,1 %;
- Nam phi là nớc sử dụng quá trình tuyển huyền phù nhiều nhất
chiếm 80,3 %, tiếp đó là Australia 67,1 % và Canada 65,5 %;
- Mỹ là nớc sử dụng phơng pháp tuyển nổi nhiều nhất chiếm 20,3
%;
- Các thiết bị tuyển nh: máng xoắn, xoáy lốc nớc, bàn đãi chiếm tỷ
lệ nhỏ, mỗ loại dới 10 %.

1.2. Quá trình sử dụng máy lắng tuyển than trên thế
giới
Máy lắng là kiểu máy xa nhất đợc sử dụng để tuyển khoáng sản. Khi
tuyển than thiết bị máy lắng cho hiệu quả tuyển cao nhất trớc khi xuất hiện
quá trình tuyển trong môi trờng nặng. Khởi đầu của máy lắng là máy lắng
lới chuyển động dùng để tuyển quặng (chủ yếu là tuyển rửa quặng mangan)
sau đó máy đợc dùng để tuyển than vào cuối thế kỉ 19. Ngay sau đó máy

10
đợc thay thế bằng máy lắng lới cố định tuyển thủ công có dao động của
dòng nớc do pittong chuyển động, máy đợc ghi nhận đầu tiên ở Saxony
vào khoảng năm 1840.
Máy lng liên tc u tiên thit k riêng tuyn than c Bérard
sáng ch nm 1848 ánh du s khi u ca vic tuyn than bng máy lng
hin i. Chuyn ng lng c to ra bng mt pittong chuyển động liên
tục.
Khoảng năm 1870, máy lắng Humbol là một trong những thiết kế máy
lắng pittong đợc sử dụng rộng rãi hơn cả. Máy này có một số bộ phận kiểm
tra hiệu quả tuyển. Nớc đợc cấp vào dới lới liên tục làm tăng dòng nớc
lên và gỉam dòng nớc xuống, đồng thời máy có sử dụng Fenpat làm lớp đệm
để tuyển than cám mùn.
Năm 1892 F. Baum có sử dụng khí nén thay cho pittong đó là một số
phát triển mang tính cách mạng. Chu kì Baum cho phép xử lý đ
ợc câp hạt
rộng hơn trong cùng một máy lắng và cho hiệu quả tuyển cao hơn so với các
máy lắng pittong. Máy lắng Baum là loại máy lắng buồng khí bên hông, mặc
dù máy có nhiều u điểm so với máy lắng pittong xong áp lực khí ép phân bố
không đều trên toàn bộ lới, đồng thời năng suất riêng của máy và diện tích
có ích thấp, nên nửa cuối của thế kỷ 20 máy đợc thay thế bằng máy lắng
buồng khí dới lới.

Để khắc phục những nhợc điểm của máy lắng buồng khí bên hông, vào
những năm 1960 đã phát triển máy lắng loại buồng khí dới lới (Batac) máy
này cho các chỉ tiêu hơn hẳn so với máy lắng buồng khí bên hông (Baum).
Máy lắng buồng khí dới lới đầu tiên sử dụng van phối khí dạng nằm
ngang- van quay, cuối những năm thuộc thế kỷ 20 xuất hiện loại van dạng
đứng pittong. Hình dạng máy lắng Batac cuối thế kỷ 20 cho ở hình 1.2.
Cấu trúc ca máy lng Batac khác so với máy lắng Baum ch yu là vị
trí đặt buồng khí. ở máy lắng Baum buồng khí đặt cạnh máy và chạy dài theo
theo chiều dài lới, còn máy lắng Batac buồng khí đặt dới lới.

11
















Hình 1.2: Hình dạng máy lắng buồng khí dới lới Batac
Cấu tạo ca máy lắng Batac đã khc phc c nhiu hn ch ca máy
lng Baum, ó là tốc độ dòng nớc đi lên trên mặt lới đợc phân bố đều trên

toàn bộ diện tích lới. u điểm của máy lắng Batac so với máy lắng Baum ở
các điểm sau:
- Toàn bộ bề rộng của máy lắng đợc sử dụng trong quá trình phân chia;
- Về lý thuyết không có giới hạn chiều rộng cho máy lắng Batac. Hiện nay
chiều rộng lới của máy lắng Batac có chiều rộng đến 7m (trong khi đó chiều
rông tối đa của máy lắng Baum không vợt quá 2,5- 3 m;
- Thể tích nớc cần cho máy lắng Batac ít hơn so với máy lắng Baum 10%.

12
- Yêu cầu về thể tích khí để vận hnh máy lắng Batac ít hơn máy lắng Baum
cùng kiểu khoảng 10%. Kết quả so sánh kĩ thuật của hai loại máy lắng cho ở
bảng 1.3.
Bảng 1.3. So sánh máy lắng Batac với máy lắng Baum cùng năng suất
Chỉ tiêu Baum Batac
Cỡ hạt cấp liệu 2 - 150 mm 2 - 150 mm
Năng suất câp liệu 600 t/h 600 t/h
Số lợng máy 2 1
Diện tích lắng 18 m
2
18 m
2

Diện tích sử dụng 75% 100%
Hệ số trọng lợng 1,00 0,56
Hệ số thể tích 1,00 0,43
Số lợng động cơ dẫn động 2 1
Yêu cầu thể tích khí 160 m
3
/h 145 m
3

/h
Yêu cầu lợng nớc 1500 m
3
/h 1350 m
3
/h

Khi tuyển than ở các cỡ hạt khác nhau sẽ cho độ không hoàn hảo khác
nhau. Độ hạt than đa tuyển càng nhỏ, độ không hoàn hảo khi tuyển càng
lớn, có nghĩa là khi tuyển than cấp hạt càng nhỏ sai số khi phân chia càng lớn
(độ lẫn lộn khi phân chia càng cao). Kết quả đánh giá độ không hoàn hảo của
máy khi tuyển các loại than cỡ hạt khác nhau cho ở bảng 1.4.
Bảng 1.4. Các thông số vận hành và hiệu quả của máy lắng Batac
Thông số
Than cục
150 10
mm
Than trung
gian
50 8 mm
Than cám
10 0,5
mm
Than mùn
3 0,1
mm
Tần số đập mạch
lần/phút
45 - 55 50 - 60 55 - 75 70 - 100
Biên độ dao động (mm) 200 - 100 80 - 30 30 - 15 20 - 5

Sai số cơ giới 0,11 0,13 0,14 0,17

13
Vào năm 1986, máy lắng lới chuyển động Rom đợc Florl và Heintges
mô tả lần đầu. Cuối thế kỷ 20 đầu thế kỷ 21 máy lắng lới chuyển động đợc
áp dụng ở nhiều nớc trên thế giới nh Cộng hoà Liên bang Đức, Trung
Quốc, Nam phi, úc. Cỡ hạt than đa tuyển của máy lắng Rom có thể đạt đến
350 - 400 mm. Máy lắng lới chuyển động Rom hoàn toàn khác máy lắng
lới chuyển động trớc kia về nguyên tắc dao động của lới. Ngoài khả năng
tuyển đợc than có cỡ hạt lớn, máy lắng lới chuyển động còn có ứu điểm là
chi phí nớc và chi phí điện năng thấp rất nhiều so với máy lắng buồng khí
dới lới loại Batac.
Số liệu bảng 1.5 cho kết quả khảo sát đánh giá tính năng thiêt bị tuyển
máy lắng Rom ở một số nhà máy thuộc ấn Độ và Trung Quốc.
Bảng 1.5. Hiệu quả của máy lắng Rom
Nhà máy
Tỷ trọng phân
tuyển dp
Độ lệch đờng
cong phân phối
Ep
Sai số cơ giới
I
Bina - ấn Độ
2,00 0,10 0,10
Bina 1,95 0,10 0,105
Bina 1,95 0,07 0,074
Kargali - ấn Độ
1,905 0,0825 0,091
Kargali 1,87 0,095 0,11

Fushun Trung Quốc 1,77 0,0705 0,092
Nhận xét:
Từ thực tế áp dụng máy lắng Rom ở một số nớc trên thế giới rút ra
các nhận xét sau: máy lắng Rom làm việc tốt ở tỷ trọng phân tuyển từ 1,7 đến
2,0; độ lệch đờng cong phân phối lớn hơn so với các thiết bị tuyển huyền
phù; sai số cơ giới I của máy lắng khi tuyển than cấp hạt lớn rất thấp, thậm
chí còn thấp hơn cả so với máy lắng Batac (sai số cơ giới của máy lắng buồng
khí dới lới Batac cho ở bảng 1.4 có I = 0,11 0,17 tuỳ theo cỡ hạt); khi áp
dụng máy lắng Rom cho sơ đồ công nghệ đơn giản hơn so với máy lắng khí

14
ép nh: bỏ đợc sàng khử nớc đá và than sạch, không có máy nén khí và các
thiết bị đi kèm; so với quá trình tuyển huyền phù còn bỏ đợc nhiều thiết bị
nh: bơm huyền phù loãng và huyền phù chuẩn, sàng rửa huyền phù đá và
than, máy tuyển từ, bộ phận pha chế huyền phù v.v); chi phí nớc rất ít
(không đáng kể), chi phí điện thấp; chi phí vốn đầu t xây dựng cơ bản và
thiết bị thấp hơn tất cả các thiết bị khác; đối với than có tính khả tuyển trung
bình khi sử dụng máy lắng Rom để tuyển cho hiệu quả kinh tế cao nhất so
với tất cả các quá trình và thiết bị tuyển khác.
1.3. Quá trình sử dụng máy lắng để tuyển than ở Việt Nam
Máy lắng đợc sử dụng để tuyển than ở Việt Nam có ngay từ khi Việt
Nam xây dựng xởng tuyển áp dụng cơ giới hoá, đó là Xởng Tuyển than I
Cửa Ông. Xởng tuyển than I Cửa Ông đợc xây dựng vào năm 1924 do hãng
Bruxele của Pháp xây dựng. Máy lắng đợc sử dụng để tuyển than là máy
lắng pittong. Đến năm 1962 toàn bộ dây chuyền tuyển than bằng máy lắng
pittong đợc thay thế bằng máng rửa.
Xởng tuyển than II Cửa Ông đợc xây dựng và đa vào sử dụng từ
năm 1980 do Ba lan thiết kế xây dựng. Trong dây chuyền công nghệ có sử
dụng hai máy lắng tuyển chính và một máy lắng tuyển vét để tuyển than cấp
hạt 6 (0) 35 mm, máy lắng thuộc loại máy lắng bên hông. Đến năm 1988

xởng đợc Australia cải tạo, trong đó ba máy lắng đều tuyển chính với cỡ
hạt than đa tuyển 0 100 mm, máy lắng vẫn thuộc loại buồng khí bên hông.
Đến năm 2005 ba máy lắng đợc thay thế bằng ba máy lắng buồng khí dới
lới của Nhật. Điểm nổi bật của ba máy lắng của Nhật là thay thế van phối
khi dạng quay bằng van phối khí dang pittong đứng.
Xởng tuyển than Nam Cầu Trắng đ
ợc xây dựng và đi vào hoạt động
từ năm 1995. Trong sơ đồ công nghệ có sử dụng một máy lắng loại buồng
khí bên hông. Máy dùng để tuyển than cỡ hạt 0 50 mm.
Hiện nay máy lắng xởng tuyển than Cửa Ông II và Xởng tuyển Nam
Cầu Trắng đóng vai trò chủ yếu để tuyển than vùng Cửa Ông và Hòn Gai.

15
Chơng II
Thiết kế chế tạo máy lắng thí nghiệm
2.1. Giới thiệu máy lắng lới chuyển động
Máy lắng lới chuyển động Rom đợc giới thiệu ở hình 2.1












Hình 2.1. Hình ảnh máy lắng lới chuyển động Rom

Máy lắng lới chuyển động gồm có thùng máy 1, bên trong thùng máy
có lắp khung lới 2 và lới 3. Hai gầu tròn vận chuyển đá 4 và vận chuyển
than 5, máng cấp liệu 6 và bộ phận truyền động thủy lực 7 để truyền chuyển
động cho khung lới 2 chuyển động quanh trục cố định 8. Guồng 9 có tác
dụng điều chỉnh tốc độ tháo đá vào guồng tháo đá 4.
2.2. Các yếu tố ảnh hởng đến chỉ tiêu công nghệ của
máy lắng
2.2.1. Nhóm các yếu tố thuộc về than đầu
Các yếu tố thuộc về than đầu bao gồm: năng suất than cấp liệu, độ hạt
than đa tuyển, tính khả tuyển của than.

16
Năng suất cấp liệu ổn định là yêu cầu cơ bản đối với mỗi loại máy
lắng, trong đó máy lắng Rom cũng vậy. Khi tốc độ cấp liệu lớn quá mức,
chiều dày lớp vật liệu trên lới lớn. Nếu tốc độ tháo đá không thay đổi, đá sẽ
dễ đi vào than sạch, dẫn đến độ tro than sạch tăng lên. Khi tốc độ cấp liệu
giảm chiều dầy lớp vật liệu trên mặt lới giảm, than sạch dễ đi vào đá thải.
Nếu tốc độ cấp liệu giảm nhiều, lớp đệm trên mặt lới không hình thành sẽ
làm giảm hiệu quả phân tầng theo khối lợng riêng, nên hiệu quả tuyển giảm
nhanh. Đối với máy lắng Rom yêu cầu tốc độ cấp liệu phải đều là rất quan
trọng, khi mà chiều rộng cửa tháo đá cố định.
Than nguyên khai cần đợc phân cấp trớc khi tuyển, khi hàm lợng
hạt dới cỡ lẫn vào than đa tuyển càng nhiều, hiệu quả tuyển than của thiết
bị càng giảm. Nguyên nhân chính là sự tích tụ các hạt dới cỡ vào lớp dệm
sẽ làm ảnh hởng đến tốc độ dao động của dòng nớc, đồng thời nó làm giảm
tốc độ di chuyển của lớp đệm. Các hạt than dới cỡ sẽ dễ đi vào đá thải.
Theo các tài liệu khảo sát cho thấy than có thu hoạch cấp tỷ trọng từ
1,7 đến 2,0 càng ít kết quả tuyển càng cao. Sở dĩ khi thu hoạch cấp tỷ trọng
từ 1,7 đến 2,0 thấp, có nghĩa là thu hoạch cấp tỷ trọng lân cận với tỷ trọng
phân tuyển nhỏ (tỷ trọng phân tuyển ở máy lắng lới chuyển động thích hợp

ở tỷ trọng 1,7 - 2,0) nên than thuộc loại dễ tuyển. Than càng dễ tuyển, hiệu
quả tuyển của các thiết bị tuyển lắng nói chung và máy lắng Rom nói riêng
đều tăng.
2.2.2. Nhóm các yếu tố thuộc về cấu tạo của máy
Nhóm các yếu tố thuộc về cấu tạo của máy bao gồm: Biên độ và tần số
dao động của lới máy lắng, diện tích và chiều dài lới máy lắng, góc
nghiêng mặt lới, chiều cao ngỡng tràn và tốc độ tháo đá qua cửa tháo.
Biên độ dao động của lới máy lắng trong máy lắng Rom không cố
định theo chiều dọc lới máy lắng mà giảm dần về cửa tháo sản phẩm. Vì vậy
tốc độ di chuyển của vật liệu theo chiều dọc lới và theo chiều dầy của vật
liệu chậm dần theo chiều dọc lới. Biên độ dao động của lới máy lắng phụ

17
thuộc vào cỡ hạt than đa tuyển. Đối với máy lắng pittong hoặc khí ép biên
độ dao động của dòng nớc chỉ ảnh hởng đến tốc độ phân tầng theo khối
lợng riêng và độ hạt trên mặt lới, còn tốc độ di chuyển của vật liệu theo
chiều dọc lới lại phụ thuộc vào tốc độ dòng nớc ngang, có nghĩa là phụ
thuộc vào chi phí nớc tuyển. Biên độ dao động của dòng nớc trong máy
lắng lới chuyển động phụ thuộc vào bán kính quay và góc quay của khung
lới. Khác với máy lắng pittong và máy lắng khí ép, biên độ dao động của
dòng nớc trong máy lắng lới chuyển động còn quyết định đến tốc độ di
chuyển của vật liệu theo chiều dọc của lới máy lắng.
Tần số dao động của lới máy lắng phụ thuộc vào cỡ hạt than đa
tuyển. Thực tế tuyển bằng máy lắng Rom của các xởng tuyển cho thấy khi
tuyển than cỡ hạt 40 350 mm, tần số dao động của lới máy lắng từ 38 đến
43 lần/ phút Tần số dao động của lới máy lắng tăng sẽ làm tăng số lần tác
dụng của dòng nớc vào vật liệu, làm tăng tốc độ phân ly giữa than và đá
cũng nh làm tăng tốc độ di chuyển của than và đá theo phơng dọc lới, từ
đó sẽ làm giảm thời gian lắng.
Chiều dài lới máy lắng có ảnh hởng rõ rệt đến kết quả tuyển vì nó

liên quan đến thời gian lắng của vật liệu. Khi chiều dài buồng lới đủ dài để
hiệu quả tuyển cao nhất (thời gian lắng tối u), nếu tăng diện tích lắng sẽ dẫn
đến tăng năng suất máy lắng.
Góc nghiêng mặt lôi có ảnh hởng đến tốc độ di chuyển của vật liệu
trên mặt lới. Góc nghiêng mặt lới tăng sẽ làm tăng tốc độ di chuyển của vật
liệu trên mặt lới dẫn đến làm tăng năng suất của máy lắng đồng thời cũng
làm giảm hiệu quả tuyển.
Chiều cao ngỡng tràn tăng sẽ làm tăng chiều cao cửa tháo đá, do đó
sẽ làm tăng năng suất tháo đá, dẫn đến làm giảm độ tro đá và độ tro than
sạch. Tốc độ tháo đá phụ thuộc vào chiều cao cửa tháo đá và phụ thuộc vào
tốc độ quay của quồng tháo đá.


18

2.3. Sơ đồ công nghệ tuyển than bằng máy lắng lới
chuyển động
Máy lắng lới chuyển động Rom đợc áp dụng ở một số nớc hiện nay
với hai vai trò chính:
- Tuyển than cỡ hạt 40 -350 (400) mm tại các mỏ với sơ đồ cho ở
hình 2.1. Trong sơ đồ này than cấp hạt 0- 40 mm đủ tiêu chuẩn để
tiêu thụ cho nhiệt điện hoặc các hộ dân dụng;
- Tuyển sơ bộ ở các xởng tuyển nhằm loại bỏ phần lớn đất đá có
trong than cấp liệu. Theo (1) khi một xởng tuyển than đang hoạt
động, nếu lắp thêm máy lắng lới chuyển động Rom vào giai đoạn
đầu sẽ giảm chi phí sản xuất của xởng tuyển ít nhất là 25 %.

Hình 2.1. Sơ đồ tuyển than tại mỏ


19
2.4. chế tạo Máy lắng thí nghiệm
Do kinh phí có hạn, nên nội dung chính của đề tài là tuyển than cấp hạt
6 13 (15) mm độ tro cao trên máy lắng lới chuyển động. Để có thể thiết
kế, chế tạo máy lắng thí nghiệm, cần quan tâm đến các thông số chính của
máy nh sau: biên độ và chu kỳ dao động của lới máy lắng, góc nghiêng
mặt lới và thời gian lắng.
Để xác định biên độ dao động của dòng nớc tối u, đã tiến hành thí
nghiệm lắng trong ống lắng mẫu than cấp hạt 6 15 mm có độ tro 37 %
thuộc xởng tuyển than Cửa Ông. Kết quả thí nghiệm xác định biên độ dao
động của dòng nớc tối u cho ở bảng 2.1. Biên độ dao động dòng nớc thay
đổi là 4; 6; 8; 10; 12 mm với thời gian lắng 3 phút.
Từ kết quả nghiên cứu xác định đợc biên độ dao động của dòng nớc
tối u là 10 mm. Dựa vào kết quả thí nghiệm đã thiết kế biên độ dao động
của lới máy lắng thay đổi từ 0- 50mm.
Bảng 2.1. Kết quả thí nghiệm trên ống lắng

Biên độ dao
động mm
Tên sản phẩm Thu hoạch % Độ tro %

Than sạch 1 19,89 25,56
Than sạch 2 29,20 27,98
Trung gian 24,78 33,66
Đá 26,13 59,63
4
Cộng 100,00 37,18
Than sạch 1 20,02 5,73
Than sạch 2 22,28 18,27
Trung gian 21,14 24,85
Đá 36,56 75,68
6
Cộng 100,00 37,92

20
Than sạch 1 17,69 5,29
Than sạch 2 20,88 14,38
Trung gian 24,08 24,58
Đá 37,35 74,75
8
Cộng 100,00 37,78
Than sạch 1 18,03 4,00
Than sạch 2 22,78 10,39
Trung gian 25,73 25,52
Đá 33,46 79,74
10
Cộng 100,00 36,34
Than sạch 1 15,34 6,93
Than sạch 2 21,66 12,82
Trung gian 27,84 32,38
Đá 35,16 74,33

12
Cộng 100,00 38,99
Để có thể điều chỉnh đợc chu kỳ lắng, đã chọn động cơ có thể điều chỉnh
tốc độ quay vô cấp. Để điều chỉnh góc nghiêng mặt lới đã thiết kế cơ cấu
điều chỉnh lới với góc nghiêng thay đổi từ 0 20
0

Từ kết quả nghiên cứu và các tính toán đã thiết kế và chế tạo ra máy lắng lới
Hình ảnh máy lắng thiết kế cho ở hình 2.2 và 2.3.
Thông số kỹ thuật Giá trị
Năng suất máy: kg 750 800
Diện tích lới: m
2
0,15
Cỡ hạt đa tuyển: mm 6 15
Biên độ dao động của lới: mm 0 50
Tần số dao động của lới : L/Ph 0 500
Góc nghiêng của lới : độ 0 - 20
Chiều rộng cửa tháo: mm 0- 50
Công suất động cơ: W 2 * 250

21
chuyển động thí nghiệm với các thông số kỹ thuật cho ở bảng 2.2.

Hình 2.2 : Hình ảnh máy lắng theo chiều ngang máy













Hình 2.3. Hình ảnh máy lắng theo chiều dọc máy.

22

Chơng III
Mẫu nghiên cứu
3.1. Tính chất mẫu than thí nghiệm
Than khai thác từ Mỏ than Núi Béo và Vàng Danh đợc lấy mẫu sau
đó đa qua sàng lỗ lới 6 và 15 mm. Cấp -6 mm và +15 mm đợc trả lại Mỏ

còn cấp 6 15 mm đợc vận chuyển về phòng thí nghiệm thuộc Bộ môn
Tuyển khoáng Trờng Đại học Mỏ Địa chất. Mẫu than đợc gia công và
đa phân tích chìm nổi và phân tích độ tro. Mẫu than cấp hạt 6-15 mm Mỏ
Núi Béo và Mỏ Vàng Danh đa phân tích chìm nổi ở các tỷ trọng 1,4; 1,5;
1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0. Các cấp tỷ trọng đợc gia công lấy mẫu phân tích độ
Bảng 3.1: Kết quả phân tích chìm nổi than cấp hạt 6-15 mm Mỏ than Núi Béo
Than đầu Phần Nổi Phần chìm
Cấp tỉ
trọng
%
A%

+
% A
+
%

%
A
-
%
-1,4 33,75 2,75 33,75 2,75 100,00 48,67
1,4-1,5 5,36 15,07 39,11 4,44 66,25 72,06
1,5-1,6 1,74 23,63 40,85 5,26 60,89 77,08
1,6-1,7 2,84 35,35 43,69 7,21 59,15 78,65
1,7-1,8 1,89 47,59 45,58 8,89 56,31 80,84
1,8-1,9 1,74 54,5 47,32 10,56 54,42 81,99
1,9-2,0 3,15 64,46 50,47 13,93 52,68 82,9
>2,0 49,53 84,07 100 48,67 49,53 84,07
Cộng 100 48,67

Bảng 3.2: Kết quả phân tích chìm nổi cấp hạt 6- 15 mm Mỏ than Vàng Danh
Than đầu Phần nổi Phần chìm
Cấp tỉ trọng
%
A%

+
% %

% %
- 1.7 29,46 4,8 29,46 4,80 100 46,21
1.7 - 1.8 13,02 15,67 42,48 8,13 70,54 63,51
1.8 - 1.9 4,34 31,04 46,82 10,26 57,52 74,34
1.9 2,0 6,2 46,43 53,02 14,49 53,18 77,87

23
2,0 2,2 4,34 60,8 57,36 17,99 46,98 82,02
> 2,2 42,64 84,18 100 46,21 42,64 84,18
Cộng 100 46,21

tro. Từ kết quả thí nghiệm lập đợc số liệu bảng 3.1 và 3.2.
3.2. Đánh giá tính khả tuyển của than cấp hạt 6 15 mm
Để đánh giá tính khả tuyển trọng lực mẫu than thí nghiệm dựa vào hai
cách đánh giá sau:
- Đánh giá tính khả tuyển của than dựa vào thu hoạch tổng cộng tơng đối
phần than trung gian T, theo TCVN 252 1986.
T =

d
tg
100
100



Trong đó:

tg
% - Thu hoạch phần có tỷ trọng 1,8 2,0;

đ
% - Thu hoạch phần có tỷ trọng + 2,0;
T % - Thu hoạch tổng công tơng đối phần than trung
gian.
- Đánh giá tính khả tuyển trọng lực dựa vào thu hoạch phần có tỷ trọng lân
cận với tỷ trọng phân tuyển. Theo ISO, nếu gọi
r

là tỷ trọng phân tuyển thì
thu hoạch phần có tỷ trọng lân cận sẽ là

(
r

0,1). Để xác định tỷ trọng
phân tuyển, chọn độ tro đá thải cần lấy ra đối với than Mỏ Núi Bo là 80 %
và Vàng Danh 75 %.
Từ số liệu bảng 3.1 và 3.2 vẽ đợc các đờng cong khả tuyển than cấp

hạt 6 15 mm Mỏ than Núi Béo và Mỏ than Vàng Danh. Đồ thi cho ở các
hình 3.1 và 3.2.






24
















H×nh 3.1: §−êng cong kh¶ tuyÓn than cÊp h¹t 6 – 15 mm Má Nói BÐo

θ
δ

λ
β

θ
δ
λ
β

25

Hình 3.2: Đờng cong khả tuyển than cấp hạt 6 15 mm Mỏ Vàng Danh

Từ số liệu các bảng 3.1; 3.2 và các hình 3.1; 3.2, lập đợc số liệu bảng 3.3.
Bảng 3.3: Đánh giá tính khả tuyển mẫu than nghiên cứu
Dựa vào phần than trung gian Dựa vào phần tỷ trọng lân cận
Loại than
T % Tính khả tuyển

(
r

0,1)
Tính khả tuyển
Than Núi
Béo
9,69 Trung bình tuyển 4,7 Dễ tuyển
Than Vàng
Danh
19,88 Rất khó tuyển 16,0 Khó tuyển

Nhận xét:
Từ số liệu bảng 3.1; 3.2; 3.3. có một số nhận xét sau:
- Khi tuyển than cấp hạt 6 15 mm Mỏ than Núi Béo, ở tỷ trọng
phân tuyển 1,8 về mặt lý thuyết có thể lấy ra than sạch có độ tro
dới 10 % và đá thải có độ tro trên 80 %.;
- Khi tuyển than cấp hạt 6 -15 mm Mỏ than Vàng Danh, ở tỷ trọng
phân tuyển 1,9 về mặt lý thuyết có thể lấy ra than sạch có độ tro
dới 10 % và đá thải có độ tro trên 77 %.;
- Mẫu than Mỏ Núi Béo thuộc loại than có tính khả tuyển dễ tuyển -
trung bình tuyển;
- Mẫu than Mỏ Vàng Danh thuộc loại than có tính khả tuyển khó
tuyển - rất khó tuyển;
- Hai mẫu than thí nghiệm đặc trng cho hai vùng thuộc Quảng
Ninh, hai loại than này có tính khả tuyển khác nhau, đồng thời tỷ
trọng chung của than thuộc hai mẫu cũng rất khác nhau. Nh vậy
kết quả thí nghiệm tuyển hai loại mẫu này sẽ phản ảnh sự phù hợp