TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN TẦNG SÔI ðỂ TUYỂN THAN CẤP HẠT MỊN VÙNG QUẢNG NINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT




PHẠM VĂN LUẬN




NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TUYỂN TẦNG SÔI ðỂ
TUYỂN THAN CẤP HẠT MỊN VÙNG QUẢNG NINH


Chuyên ngành: Kỹ thuật tuyển khoáng
Mã số: 62.53.10.01





TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT






HÀ NỘI – 2012
Công trình ñược hoàn thành tại: Bộ môn Tuyển khoáng, Khoa Mỏ,

Trường ðại học Mỏ - ðịa chất

Người hướng dẫn khoa học:
1. TS. Nguyễn Hoàng Sơn, Trường ðại học Mỏ - ðịa chất
2. TS. Phạm Hữu Giang, Trường ðại học Mỏ - ðịa chất


Phản biện 1: TS Chu Công Dần, Hội Tuyển khoáng Việt Nam




Phản biện 2: TS ðào Duy Anh, Viện Khoa học công nghệ Mỏ - Luyện kim




Phản biện 3: TS Nguyễn Văn Hạnh, Hội Tuyển khoáng Việt Nam





Luận án sẽ ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm luận án cấp trường, họp tại
Trường ñại học Mỏ - ðịa chất, Hà Nội.
Vào hồi … giờ … ngày … tháng… năm 2012

Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc Gia, Hà Nội, hoặc Thư viện
Trường ñại học Mỏ - ðịa chất
1

MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Phần lớn than cám cấp hạt 0 – 6mm ở Việt Nam ñều không ñược tuyển,
do ñó chúng có chất lượng và giá bán thấp. Vì vậy, việc nghiên cứu tìm
thiết bị mới có hiệu quả tuyển cao ñể tuyển than cấp hạt mịn là một nhiệm
vụ cấp thiết ñối với các nhà máy tuyển than Việt Nam hiện nay. Gần ñây
trên thế giới xuất hiện một thiết bị tuyển mới ñể tuyển than hạt mịn, ñó là
“thiết bị tuyển tầng sôi”. Thiết bị này có các ưu ñiểm cơ bản là: năng suất
cao, chi phí ñầu tư và sản xuất thấp. Nếu ñược áp dụng sẽ là thiết bị hợp lý
và có nhiều triển vọng trong các nhà máy tuyển than của Việt Nam. Nhưng
cho ñến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào ñược tiến hành ñể có thể áp dụng
thiết bị này vào thực tế tuyển than ở Việt Nam. ðây cũng chính là nhiệm
vụ ñược ñặt ra cho ñề tài luận án: “Nghiên cứu công nghệ tuyển tầng sôi ñể
tuyển than cấp hạt mịn vùng Quảng Ninh”.
2. Mục ñích nghiên cứu của luận án
Nghiên cứu mối quan hệ ảnh hưởng của các thông số cấu tạo và công
nghệ, ñến hiệu quả tuyển than hạt mịn vùng Quảng Ninh trên thiết bị tầng
sôi; Trên cơ sở ñó áp dụng thiết bị này vào thực tế ñể cải thiện sơ ñồ xử lý
than hạt mịn và giải quyết những vấn ñề về than cấp hạt mịn ñang tồn tại ở
các mỏ than vùng Quảng Ninh.
3. ðối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu công nghệ tuyển tầng sôi ñể tuyển than cấp hạt mịn vùng
Quảng Ninh.
4. Các phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm; nghiên cứu tổng hợp,
thống kê, phân tích và xử lý toán học các số liệu thí nghiệm.

5. Nội dung và phạm vi của vấn ñề nghiên cứu
5.1.Nội dung nghiên cứu:
− Tổng hợp các tài liệu về thiết bị tuyển tầng sôi trên thế giới;
2

− Thu thập số liệu về tính chất, chất lượng than cấp hạt mịn và các kết quả
ñã ñược nghiên cứu về than cấp hạt mịn;
− Lấy mẫu than cấp hạt mịn tại các xưởng tuyển than Việt Nam;
− Tiến hành các thí nghiệm tuyển than cấp hạt mịn trên thiết bị tuyển tầng
sôi;
− Tìm ra mối quan hệ giữa các thông số cấu tạo và công nghệ của thiết bị
tuyển tầng sôi ñối với than ñưa tuyển.
5.2. Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu tuyển các ñối tượng than hạt mịn
vùng Quảng Ninh bằng thiết bị tuyển tầng sôi.
5.3. Triển vọng nghiên cứu: Thiết bị tuyển tầng sôi rất thích hợp cho việc
tuyển than cấp hạt 0,1 – 1(6)mm. Thiết bị này có năng suất cao, ổn ñịnh
khi làm việc Hiện tại, ở nhiều nước trên thế giới ñã dùng thiết bị này ñể
tuyển than cấp hạt mịn, kết quả ñạt ñược rất khả quan.
6. Ý nghĩa khoa học của ñề tài
Làm sáng tỏ và ñưa ra quy luật ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ và
cấu tạo của thiết bị ñến hiệu quả tuyển than hạt mịn trên thiết bị tuyển tầng
sôi. Bằng thực nghiệm ñã xác ñịnh ñược khoảng giá trị của hệ số k và n
trong phương trình tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi cần thiết, ñể thu hồi hầu
hết các hạt than có kích thước xác ñịnh vào sản phẩm tràn của máy tuyển
tầng sôi.
7. Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài
Trên cơ sở nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng ñến hiệu quả tuyển
trong thiết bị tuyển tầng sôi, có thể ñưa ra phương án áp dụng thiết bị này
vào thực tế tuyển than ñể nâng cao hiệu quả tuyển và các chỉ tiêu kinh tế
kỹ thuật của các nhà máy tuyển than tại Việt Nam.

8. Luận ñiểm cần bảo vệ
− Thông số cấu tạo quan trọng của thiết bị RC là tỷ số L/z, thông số này
ảnh hưởng trực tiếp ñến năng suất của thiết bị và chất lượng của các sản
phẩm.
3







θ+θφ−θ= sincos
z
L
)1(sinkUU
n
t
− Góc nghiêng của tấm nghiêng ảnh hưởng ñến quãng ñường và thời
gian rơi của hạt ñến bề mặt các tấm nghiêng, do ñó chất lượng của các
sản phẩm tuyển phụ thuộc khá nhiều vào yếu tố này.
− ðể thu hồi hầu hết các hạt than có kích thước cho trước vào sản phẩm
tràn của máy tuyển tầng sôi thì tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi ñược xác
ñịnh theo công thức sau:


Với: - k = 0,65 – 0,78, giá trị trung bình là: k
tb
= 0,71;
- n = 4,22 – 4,85, giá trị trung bình là: n

tb
= 4,54.
− Các biện pháp tăng cường tầng sôi bằng quá trình tạo xung ñã cải
thiện ñáng kể hiệu quả tuyển của máy, ñặc biệt là sản phẩm ñá thải có ñộ
tro ñạt trên 80%.
− Do có hiện tượng nổi cơ học của mùn sét nên quá trình tạo xung bằng
khí có hiệu quả tuyển thấp hơn quá trình tạo xung bằng nước, nhưng lại
có chi phí nước cho quá trình tuyển thấp hơn nhiều.
9. ðiểm mới của luận án
− Bằng lý thuyết và thực nghiệm ñã tìm ñược công thức xác ñịnh tốc ñộ
dòng nước tạo tầng sôi cần thiết, ñể thu hồi hầu hết các hạt than có kích
thước xác ñịnh vào sản phẩm tràn của máy tuyển.
− ðã làm rõ các quy luật ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ và thiết
bị ñến hiệu quả tuyển than hạt mịn vùng Quảng Ninh trên thiết bị tuyển
tầng sôi. Trên cơ sở ñó xác ñịnh ñược các thông số cấu tạo và các chế ñộ
công nghệ tuyển tối ưu khi tuyển các ñối tượng than hạt mịn vùng Quảng
Ninh trên thiết bị tuyển tầng sôi.
− ðể nâng cao hiệu quả tuyển than hạt mịn trên thiết bị tuyển tầng sôi,
ñã nghiên cứu các biện pháp tăng cường tầng sôi bằng quá trình tạo xung
khi cấp thêm nước và khí. Từ ñó ñưa ra biện pháp tăng cường tầng sôi
hợp lý ñể nâng cao hiệu quả tuyển và giảm chi phí cho quá trình tuyển
than cấp hạt mịn.
4

10. Cấu trúc của luận án
Nội dung của luận án ñược giới thiệu trong 5 chương (136 trang, 79
bảng và 61 hình vẽ) và các phần Mở ñầu, Kết luận chung, Tài liệu tham
khảo và Phụ lục.

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH TUYỂN THAN CẤP HẠT MỊN
TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.1. Tình hình tuyển than cấp hạt mịn trên thế giới
Vấn ñề tuyển than hạt mịn trong những năm gần ñây ñược quan tâm
nghiên cứu khá nhiều trên thế giới. Trước kia công nghệ tuyển than hạt
mịn chỉ ñược áp dụng ñối với than luyện cốc. Nhưng ngày nay có nhiều
nhà máy tuyển than mới xây dựng xem xét phương án ñưa ñộ sâu tuyển tới
ñộ hạt 0,5 (3)mm với cả than năng lượng.
1.2. Tình hình tuyển than hạt mịn tại Việt Nam
1.2.1. ðặc ñiểm tính chất than hạt mịn vùng Quảng Ninh
Các ñặc tính cơ bản của than vùng Hòn Gai và Cẩm Phả: Than cám 0 -
6mm của các mỏ chiếm tỷ lệ từ 65% ñến 75%; Than cấp hạt mịn của các
mỏ thuộc loại trung bình tuyển ñến khó tuyển.
1.2.2. Tình hình tuyển than cấp hạt mịn tại các nhà máy tuyển than
Việt Nam
Phần lớn than hạt mịn và nhỏ vùng Quảng Ninh không ñược tuyển.
Hiện nay, chỉ có một số xưởng tuyển lớn mới có khâu tuyển cám mịn (chủ
yếu là cấp hạt 0,1 – 0,5(1) mm). Nhưng lượng than mịn ñưa tuyển chỉ
chiếm một tỷ lệ nhỏ và thường ñược tuyển chung với than cấp hạt lớn.
1.2.3. Các nghiên cứu tuyển than hạt mịn tại Việt Nam
Các nghiên cứu tuyển than hạt mịn cấp hạt 0,1 - 1mm ở Việt Nam chủ
yếu tập trung vào phương án thay thế hệ thống máng xoắn ñang tồn tại
bằng thiết bị xyclon nước hoặc một số nghiên cứu tuyển nổi mùn cấp hạt –
0,5(1)mm và tuyển trên bàn ñãi.
5

1.3. Các thiết bị tuyển than hạt mịn truyền thống và các kết quả ñã
ñạt ñược
1.3.1. Xyclon huyền phù
Xyclon huyền phù cho chất lượng than sạch và tỷ lệ thu hồi cao, diện

tích chiếm chỗ nhỏ. Nhưng chi phí sản xuất cao.
1.3.2. Xyclon nước
Xyclon nước cho phép thu ñược sản phẩm than sạch chất lượng cao.
Nhưng sản phẩm ñá thải có ñộ tro thấp, chi phí năng lượng và nước lớn,
mức ñộ hao mòn thiết bị cao.
1.3.3. Máng xoắn
Máng xoắn có giá thành lắp ñặt và tuyển thấp, dễ hoạt ñộng và bảo
dưỡng. Nhưng chúng chỉ tuyển tốt ở tỷ trọng phân tuyển cao và phù hợp
với than cấp hạt 0,1 – 1mm.
1.3.4. Bàn ñãi
Bàn ñãi có mức ñộ làm giàu cao, chi phí sản xuất thấp. Nhược ñiểm cơ
bản của bàn ñãi là năng suất nhỏ, chiếm nhiều diện tích nhà xưởng.
1.3.5. Máy lắng
Máy lắng có chi phí sản xuất so với tuyển huyền phù thấp, thiết bị tuyển
tốt ñối với cấp hạt lớn + 6mm. Khi tuyển than cấp hạt nhỏ, mịn hiệu quả
tuyển không cao.

1.3.6. Thiết bị tuyển siêu trọng lực
Thiết bị tuyển siêu trọng lực dùng ñể tuyển mùn than (cấp hạt nhỏ hơn
0,5mm, cho ñến nay máy vẫn chưa ñược áp vào thực tế tuyển than, máy
thường ñược sử dụng ñể tách lưu huỳnh dạng pyrit ra khỏi than.
1.3.7. Tuyển nổi
Tuyển nổi cho hiệu quả tuyển cao khi tuyển than cỡ hạt
nhỏ hơn 0,5(1)
mm, nếu sử dụng thiết bị tuyển nổi cột sẽ cho năng suất thiết bị cao.
Nhược ñiểm của phương pháp này là chi phí sản xuất lớn.
1.4. Thiết bị tuyển tầng sôi ñể tuyển than cấp hạt mịn
1.4.1 Nguyên lý tuyển tầng sôi
6

Tầng sôi là trạng thái ñặc biệt của các hạt khoáng mịn trong môi trường
khí hoặc lỏng. Trạng thái tầng sôi ñược tạo ra bằng cách cho chất lỏng
(hoặc khí) sục qua lớp vật liệu ñặt trên tấm lưới phân phối. Các thiết bị
tầng sôi làm việc theo nguyên lý phân chia trong dòng nước ngược. Khi
mật ñộ pha rắn của lớp tầng sôi ở giá trị cao thì các hạt vật liệu ñược phân
tách trong các thiết bị này theo tỷ trọng là chủ yếu sau ñó là theo ñộ hạt.
1.4.2. Các thiết bị tuyển tầng sôi ñể tuyển than cấp hạt mịn
1.4.2.1. Máy tuyển tầng sôi cấp liệu giữa (Teeter Bed Separators)
Ở máy tuyển này, bùn cấp liệu theo hướng tiếp tuyến vào tâm, ñể giảm
tối ña sự rối loạn và cấp liệu ñồng ñều vào thiết bị. Nhược ñiểm cơ bản của
thiết bị này là lớp tầng sôi kém ổn ñịnh, chi phí nước tạo tầng sôi cao và
năng suất thiết bị thấp.
1.4.2.2. Máy tuyển tầng sôi cấp liệu theo phương ngang (CrossFlow)
Ở máy tuyển này, bùn ñược cấp vào theo phương ngang và tiếp tuyến
với dòng chảy. Dòng cấp liệu khi ñó sẽ chảy tràn ra trên toàn bộ bề mặt
phía trên của thiết bị rồi ñi vào vùng phân chia. Phương pháp này làm
giảm ñáng kể sự rối loạn của lớp tầng sôi. Nhược ñiểm chính của nó là
năng suất thấp và chi phí nước tạo tầng sôi cao.
1.4.2.3. Tuyển nổi – tầng sôi (Hydro-float)
Khi tuyển than bằng thiết bị tầng sôi luôn có sự tích tụ các hạt lớn tỉ
trọng nhỏ nằm ở phía trên của lớp tầng sôi, những hạt này quá nặng không
thể ñi vào sản phẩm tràn. Một giải pháp ñể thu hồi các hạt này vào sản
phẩm tràn là ñưa bóng khí vào thùng máy ñể hỗ trợ sự dịch chuyển của các
hạt thô có tỉ trọng thấp. ðây chính là nguyên lý của máy Hydro - Float ñể
tuyển than. Nhược ñiểm chính của thiết bị này là năng suất thấp.
1.4.2.4. Máy lắng Cột
Thiết bị này dạng cột thẳng ñứng, bên trong có các kết cấu ñệm dạng
tấm xoáy ốc hoặc các tấm ghép lượn sóng. Dòng nước tạo tầng sôi ñược
thay ñổi với một tần số và biên ñộ nhất ñịnh. Mặc dù cơ chế hoạt ñộng
chưa ñược sáng tỏ nhưng những số liệu thử nghiệm ban ñầu cho thấy ñây

là thiết bị tuyển trọng lực có hiệu quả cao.
7

1.4.2.5. Máy tuyển tầng sôi cấu trúc dạng tấm nghiêng (Reflux
classifier)
Trong các thiết bị tuyển tầng sôi ñã ñề cập ở trên, thiết bị tuyển tầng sôi
dạng “Reflux Classifier (RC)” là thiết bị có hiệu quả tuyển cao hơn so với
thiết bị tuyển tầng sôi khác. Trong thiết bị RC sử dụng một loạt các tấm
nghiêng ñể tăng cường quá trình lắng ñọng các hạt vật liệu, ñồng thời làm
tăng năng suất của thiết bị. Hơn nữa các tấm nghiêng còn giữ cho mật ñộ
của lớp tầng sôi ổn ñịnh trong sự dao ñồng lớn của tốc ñộ dòng nước tạo tầng
sôi. Cũng nhờ có các tấm nghiêng này mà chi phí nước tạo tầng sôi trong quá
trình tuyển thấp hơn nhiều so với các thiết bị tuyển tầng sôi khác.
1.5. So sánh các thiết bị tuyển than hạt mịn
Các thiết bị tuyển than cấp hạt mịn ñều có ưu ñiểm và nhược ñiểm riêng.
Việc lựa chọn một thiết bị tuyển than hạt mịn phù hợp phụ thuộc chủ yếu
vào: tính khả tuyển của than; yêu cầu chất lượng sản phẩm than sạch
Nói chung các thiết bị tuyển tầng sôi có tỷ lệ thu hồi than sạch cao, chi
phí sản xuất thấp, diện tích chiếm chỗ nhỏ và năng suất cao.
Nhược ñiểm cơ bản của chúng là: chất lượng sản phẩm than sạch không
cao và chi phí nước lớn. Trong các thiết bị tuyển tầng sôi, thiết bị RC phù
hợp với quá trình tuyển than hạt mịn hơn cả. Vì nó ổn ñịnh khi làm việc,
chi phí nước tạo tầng sôi thấp, năng suất và hiệu quả tuyển cao hơn các
thiết bị tuyển tầng sôi khác.

Chương 2
THIẾT BỊ TUYỂN TẦNG SÔI
CẤU TRÚC DẠNG TẤM NGHIÊNG
2.1. Cấu tạo thiết bị tuyển tầng sôi cấu trúc dạng tấm nghiêng
Máy thường có tiết diện hình vuông hoặc hình chữ nhật. Góc nghiêng

của tấm nghiêng dao ñộng từ 60
0
- 80
0
, khoảng cách giữa các tấm nghiêng
từ 2 ñến 20 lần kích thước cục vật liệu lớn nhất ñưa tuyển, tỷ lệ giữa chiều
dài tấm nghiêng (L) và khoảng cách giữa các tấm nghiêng (z) từ 10 – 200.
Tấm phân phối nước tạo tầng sôi, là một tấm thép ñột lỗ.
8
















Mô tả cấu tạo của máy: 1 - tấm nghiêng phía trên; 2 (4) - phần hình trụ;
3 - tấm nghiêng phía dưới; 5 - ống cấp liệu; 6 - ống cấp nước tạo tầng sôi;
7 - tấm phân phối nước; 8 - van tháo ñá; 9 - ống tháo ñá; 10 - ống tháo than
sạch; 11 - máng hứng sản phẩm nhẹ; 12 - cảm biến áp suất; 13 - bộ ñiều
khiển.

2.2. Cơ sở lý thuyết
2.2.1.Cơ sở của RC
Bùn than ñược cấp liệu vào phía dưới của các tấm nghiêng, dòng nước
ñi lên xuyên qua các kênh nghiêng, các hạt nặng rơi xuống lắng trên các
tấm nghiêng và trượt xuống dưới, còn các hạt nhẹ ñược dòng nước ñi lên
ñẩy vào sản phẩm tràn. Khi sản phẩm ñá thải ñược hạn chế tháo ra ngoài,
chúng sẽ tích tụ lại tạo thành lớp huyền phù tự sinh. ðây chính là cơ sở
cho việc phân chia các hạt khoáng dựa trên sự khác nhau vể tỷ trọng.
2.2.2. Nguyên lý tuyển trọng lực trong thiết bị RC
9

Hiệu quả tuyển trong thiết bị RC ñược ñánh giá qua ñộ lệch ñường cong
phân phối và ñược tính theo công thức (2.1). Trong thiết bị RC sử dụng
một loạt các tấm nghiêng ñể tăng năng suất của thiết bị người ta ñưa ra
thông số “tăng năng suất (F)”, F ñược xác ñịnh theo công thức (2.9).
)1.2(;
2
E
2575
p
δ
−
δ
=

)9.2(;sincos
z
L
1F θθ+=

Thông số F thể hiện năng suất của thiết bị RC cao hơn so với các hệ
thống tầng sôi khác, các hệ thống khác có F = 1.
2.3. Thực tiễn tuyển trên thiết bị tuyển RC
Kết quả thử nghiệm thiết bị RC ở các quy mô phòng thí nghiệm, bán
công nghiệp và công nghiệp ở các chế ñộ công nghệ tuyển khác nhau ñều
cho hiệu quả tuyển rất khả quan.
2.4. Nhận xét
Từ kết quả nghiên cứu về thiết bị RC nhận thấy: Thiết bị RC có cấu tạo
và nguyên lý làm việc ñơn giản; Các yếu tố công nghệ và cấu tạo ảnh
hưởng lớn ñến hiệu quả tuyển của thiết bị RC là tốc ñộ dòng nước tạo tầng
sôi, tỷ số L/z và góc nghiêng của tấm nghiêng phía trên; Thiết bị RC rất
phù hợp ñể tuyển than cấp hạt mịn.

Chương 3
XÁC ðỊNH TỐC ðỘ DÒNG NƯỚC CẦN THIẾT ðỂ HẠT
KHOÁNG ðI VÀO SẢN PHẨM TRÀN MÁY TUYỂN TẦNG SÔI
3.1. Cơ sở lý thuyết
Sự có mặt của hạt khoáng có kích thước và khối lượng riêng cho trước
trong sản phẩm tràn phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố: tốc ñộ rơi tới hạn
của hạt; ñộ nhớt của môi trường; mật ñộ pha rắn của bùn; các thông số cấu
tạo của máy và tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi.
10







θ+θφ−θ= sincos

z
L
)1(sinkUU
n
t
θ

L
Z
U
U
s
U
s
x
s
y
U
U
,
y
x
(0,0)
(L,z)
H×nh 3.1.S¬ ®å chuyÓn ®éng cña h¹t trong kªnh nghiªng

Gọi: U là tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi; U
’
là tốc ñộ dòng nước ñi lên
trong kênh nghiêng; U
s
là tốc ñộ rơi của hạt trong kênh nghiêng, khi ñó tốc
ñộ rơi của hạt theo phương pháp tuyến và tiếp tuyến với tấm nghiêng lần
lượt là U
x
s
; U
y
s
.
Bằng phương pháp toán học ñã xác ñịnh ñược tốc ñộ dòng nước tạo
tầng sôi cần thiết ñể thu ñược hạt khoáng có kích thước và khối lượng
riêng cho trước như sau:
(3.11)
Trong ñó: - φ: là mật ñộ pha rắn trong lớp huyền phù;

- U
t
: là tốc ñộ rơi tới hạn của hạt tính theo công thức của
Zigrang và Sylvester;
- n: là hệ số ñặc trưng cho mức ñộ tơi xốp của lớp huyền phù;
- k: là hệ số ñặc trưng cho hình dạng và ñặc ñiểm bề mặt
của hạt.
11

Nếu xác ñịnh ñược các hệ số k và n trong công thức (3.11) sẽ tìm ñược
tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi cần thiết ñể thu hồi hạt khoáng có kích
thước và khối lượng riêng cho trước vào sản phẩm tràn.
3.2. Mẫu và thiết bị thí nghiệm
Mẫu thí nghiệm là than sạch cấp hạt 0,5 – 3mm có khối lượng riêng
trung bình 1425kg/m
3
. Thiết bị thí nghiệm có tiết diện 150x150mm, chiều
cao phần trụ thẳng ñứng tạo tầng sôi là 900mm.
3.3. ðiều kiện thí nghiệm và cách xử lý số liệu
Các thí nghiệm tiến hành với tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi ở các giá trị
khác nhau, còn các ñiều kiện khác thay ñổi như sau:
− Chiều dài tấm nghiêng L = 600; 900 và 1200mm;
− Khoảng cách giữa các tấm nghiêng z = 37,5; 50 và 75mm;
− Góc nghiêng của tấm nghiêng θ = 70
0
và 60
0
;
− Mật ñộ pha rắn của lớp tầng sôi φ = 0,07; 0,14 và 0,21;
Thí nghiệm ñược tiến hành gián ñoạn và kết thúc khi trong sản phẩm

tràn không chứa pha rắn. Sản phẩm bùn tràn và cát của từng thí nghiệm
ñược phân tích rây, ñể xác ñịnh kích thước hạt ranh giới (d
r
). Biết d
r
sẽ tính
ñược tốc ñộ rơi tới hạn của hạt (U
t
). Thay các giá trị L, z, θ, φ, U, U
t
vào
công thức (3.11) ñể xác ñịnh các hệ số k và n.
3.4. Kết quả thí nghiệm xác ñịnh kích thước hạt ranh giới
Từ các kết quả thí nghiệm cho thấy, ñể thu hồi ñược hầu hết các hạt
than cấp hạt 0,5 – 3mm vào sản phẩm tràn nên chọn các chế ñộ công nghệ
như sau: tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi từ 75 – 120mm/s; chiều dài tấm
nghiêng 600 – 900mm; khoảng cách giữa các tấm nghiêng 37,5 – 50mm;
góc nghiêng của tấm nghiêng 70
0
và mật ñộ pha rắn lớn hơn 0,21.
3.5. Xác ñịnh hệ số k và n
Công thức (3.11) ñược viết lại thành công thức sau:
C = k
’
+ Dn (3.14)
12

0,3
0,5
0,7

0,9
1,1
1,3
1,5
1,7
1,9
2,1
2,3
2,5
2,7
2,9
3,1
3,3
3,5
9 27 45 63 81 99 117 135 153 171 189 207 225 243
U, mm/s
d, mm
L/z = 24L/z = 18L/z = 16L/z = 12






θ+θθ= sincos
z
L
sinU244,0U
t
Trong công thức (3.14), k

’
và n là các ẩn số phải xác ñịnh. Dựa vào kết
quả thí nghiệm xác ñịnh kích thước hạt ranh giới lập ra các hệ phương
trình ñể xác ñịnh các hệ số k
’
và n.
Ở các ñiều kiện thí nghiệm z = 37,5 – 50mm; L = 600 – 900mm, θ = 70
0

và φ = 0,21 sẽ thu hồi ñược hầu hết các hạt than vào sản phẩm tràn, khi ñó
các hệ số k và n có giá trị như sau:
− k = 0,65 – 0,78 với giá trị trung bình là: k
tb
= 0,71;
− n = 4,22 – 4,85 với giá trị trung bình là: n
tb
= 4,54.
Thay các giá trị n
tb
, k
tb
và φ = 0,21 vào công thức (3.11), ñược công thức sau:
(3.15)
Khi L bằng 600 và 900mm, z bằng 37,5 và 50mm thì tỷ số L/z lần lượt
là 12, 16, 18 và 24. Thay các tỷ số L/z này và góc nghiêng bằng 70
0
vào
công thức (3.15), thành lập ñược ñồ thị miêu tả sự phụ thuộc giữa tốc ñộ
dòng nước tạo tầng sôi vào kích thước hạt ranh giới, hình 3.5.

Hình 3.5: ðồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi
vào kích thước hạt và tỷ số L/z
13

3.6. Nhận xét
ðể thu hồi ñược hầu hết các hạt than vào sản phẩm tràn của máy tuyển
tầng sôi thì tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi phải có giá trị lớn hơn giá trị U
trong công thức (3.11) hoặc (3.15).
Công thức (3.11) và (3.15) biểu diễn sự phụ thuộc của tốc ñộ dòng nước
tạo tầng sôi vào kích thước hạt vật liệu ñưa tuyển và các thông số cấu tạo
của máy. Công thức này có thể sử dụng làm cơ sở ñể xác ñịnh tốc ñộ dòng
nước tạo tầng sôi trong quá trình tuyển than.
Từ ñồ thị hình 3.5 nhận thấy, nếu tỷ số L/z tăng, ñể ñảm bảo thu ñược
hạt có kích thước và khối lượng riêng cho trước ñi vào sản phẩm tràn phải
tăng tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi.

Chương 4
NGHIÊN CỨU CHẾ ðỘ CÔNG NGHỆ TUYỂN THAN

CẤP HẠT MỊN TRÊN THIẾT BỊ TUYỂN TẦNG SÔI
4.1. Nghiên cứu chế ñộ công nghệ tuyển than cấp hạt 0,1 – 1mm
4.1.1. Mẫu và thiết bị thí nghiệm
4.1.1.1. Mẫu và tính chất của mẫu thí nghiệm
Mẫu nghiên cứu lấy từ mỏ Hà Tu và vùng Cẩm Phả. Trong mẫu than
nghiên cứu lượng than có ñộ tro thấp tập trung chủ yếu ở cấp tỷ trọng nhỏ
hơn 1,5, lượng than có ñộ tro cao tập trung ở cấp tỷ trọng lớn hơn 1,8. Hai
mẫu than thuộc loại dễ tuyển trọng lực khi yêu cầu lấy ra sản phẩm than
sạch có ñộ tro lớn hơn 10%.
4.1.1.2. Thiết bị và sơ ñồ thí nghiệm
Thiết bị thí nghiệm có tiết diện 90x90mm, khoảng cách giữa các tấm
nghiêng bằng 21mm, góc nghiêng của kênh bằng 70
0
, chiều dài tấm
nghiêng phía trên lần lượt là: 250; 370 và 500mm.
4.1.2. ðiều kiện thí nghiệm và cách xử lý số liệu
4.1.2.1. ðiều kiện thí nghiệm
14

Các thí nghiệm ñược tiến hành theo phương pháp truyền thống, trong
mỗi loạt thí nghiệm các thông số ñiều kiện ñược giữ nguyên ngoài thông
số ñược khảo sát. Giá trị thông số tốt nhất ở loạt thí nghiệm trước ñược giữ
cố ñịnh cho loạt thí nghiệm sau. Các thí nghiệm ñược tiến hành song song,
kết quả thí nghiệm là kết quả trung bình của hai thí nghiệm song song.
Nếu một trong hai thí nghiệm song song có sai số quá 5% thì làm lại thí
nghiệm này.
4.1.2.2. Cách xử lý số liệu
Các sản phẩm than sạch và ñá thải của từng thí nghiệm ñược sấy khô,
cân xác ñịnh trọng lượng mẫu. Lấy mẫu phân tích ñộ tro, phân tích rây.
Hiệu quả tuyển của máy ñược ñánh giá thông qua các thông số sau: than

sạch có ñộ tro (A) nhỏ hơn 15%, ñồng thời có thu hoạch (γ) và thực thu (ε)
có thể chấp nhận ñược. ðá thải của than Mỏ Hà Tu có ñộ tro trên 80% và
than vùng Cẩm Phả trên 75%. Chi phí nước tạo tầng sôi thấp nhất.
4.1.3. Kết quả thí nghiệm
4.1.3.1. Kết quả thí nghiệm xác ñịnh tốc ñộ cấp liệu tối ưu
Cố ñịnh các ñiều kiện khác còn tốc ñộ cấp liệu thay ñổi với các giá trị:
0,83; 1; 1,25; 1,67kg/ph. Từ các kết quả thí nghiệm chọn tốc ñộ cấp liệu
tối ưu khi tuyển than Hà Tu và Cẩm Phả là 1kg/ph. Tại giá trị này thu
hoạch, ñộ tro, thực thu của than sạch và ñộ tro ñá thải khi tuyển than Hà
Tu và Cẩm Phả lần lượt là: 75,52%; 16,89%; 92,99%; 80,67% và 81,08%;
10,12%; 93,44%; 72,98%;
4.1.3.2. Kết quả thí nghiệm xác ñịnh tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi
tối ưu
Cố ñịnh các ñiều kiện khác còn tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi thay ñổi
lần lượt: 25; 30; 35 và 40mm/s. Từ kết quả nghiên cứu chọn tốc ñộ dòng
nước tạo tầng sôi tối ưu khi tuyển than Hà Tu và vùng Cẩm Phả là 35mm/s.
Khi ñó thu hoạch, ñộ tro, thực thu của than sạch và ñộ tro ñá thải khi tuyển
than Hà Tu và Cẩm Phả lần lượt là: 78,11%; 18,11%; 94,75%; 83,81% và
82,84%; 11,05%; 94,55%; 75,25%.
15

4.1.3.3. Kết quả thí nghiệm xác ñịnh tỷ số L/z tối ưu
Cố ñịnh các ñiều kiện thí nghiệm khác còn tỷ số L/z thay ñổi với các giá
trị: 12 (250/21); 18(370/21); 24(500/21). Từ kết quả thí nghiệm, chọn
chiều dài tấm nghiêng phía trên khi tuyển than Hà Tu và Cẩm Phả lần lượt
là 370mm và 250mm. Khi ñó thu hoạch, ñộ tro, thực thu của than sạch và
ñộ tro ñá thải khi tuyển than Hà Tu và Cẩm Phả lần lượt là: 73,42%;
14,32%; 93,23%; 82,81% và 82,84%; 11,05%; 94,55%; 75,25%.
4.1.3.4. Kết quả tuyển riêng từng cấp hạt 0,1 – 0,5 và 0,5 – 1mm
Khi tuyển riêng, thu hoạch và ñộ tro than sạch cấp hạt 0,1 – 0,5mm nhỏ

hơn so với khi tuyển chung, còn thu hoạch và ñộ tro than sạch cấp 0,5 –
1mm lớn hơn so với khi tuyển chung. Hiệu quả tuyển cấp hạt 0,5 – 1mm
khi tuyển riêng thấp hơn khi tuyển chung.
4.2. Nghiên cứu chế ñộ công nghệ tuyển than cấp hạt 0,1 – 3mm
4.2.1. Mẫu và thiết bị thí nghiệm
4.2.1.1. Mẫu và tính chất của mẫu thí nghiệm
Mẫu thí nghiệm ñược lấy từ Mỏ Hà Tu và vùng Cẩm Phả. Trong mẫu
than nghiên cứu lượng than có ñộ tro thấp tập trung chủ yếu ở cấp tỷ trọng
nhỏ hơn 1,5, còn lượng than có ñộ tro cao tập trung ở cấp tỷ trọng lớn hơn
1,8. Các mẫu than ñều thuộc loại dễ tuyển trọng lực khi yêu cầu lấy ra sản
phẩm than sạch có ñộ tro lớn hơn 10%.
4.2.1.2. Thiết bị và sơ ñồ thí nghiệm
Thiết bị dùng ñể tuyển than cấp hạt 0,1 – 3mm có cấu tạo tương tự như
thiết bị dùng ñể tuyển than cấp hạt 0,1 – 1mm, nhưng có kích thước lớn
hơn. Thiết bị có tiết diện 150x150mm và các tấm nghiêng phía trên có thể
thay ñổi ñược chiều dài (600; 900; 1200mm), góc nghiêng (60; 65; 70;
75
0
) và khoảng cách giữa các tấm nghiêng (30; 37,5; 50; 75mm).
4.2.2. ðiều kiện thí nghiệm và cách xử lý số liệu
Cách tiến hành thí nghiệm tương tự như quá trình thí nghiệm tuyển than
cấp 0,1 – 1mm.
16

Các sản phẩm than sạch, ñá thải và trung gian của từng thí nghiệm ñược
sấy khô, cân xác ñịnh khối lượng mẫu. Lấy mẫu phân tích ñộ tro và phân
tích rây qua rây 1mm. Hiệu quả tuyển của máy ñược ñánh giá thông qua
các thông số sau: Than sạch có ñộ tro (A) nhỏ hơn 20% - 25%, ñồng thời
có thu hoạch (γ) và thực thu (ε) có thể chấp nhận ñược. ðá thải của than
mỏ Hà Tu có ñộ tro trên 80% và than vùng Cẩm Phả trên 75%. Chi phí

nước tạo tầng sôi thấp nhất.
4.2.3. Kết quả thí nghiệm.
4.2.3.1. Kết quả thí nghiệm xác ñịnh tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi và
chiều dài tấm nghiêng tối ưu.
Cố ñịnh các ñiều kiện thí nghiệm khác, còn tốc ñộ dòng nước tạo tầng
sôi (U) và chiều dài tấm nghiêng (L) thay ñổi như sau:
− U = 75; 84; 93; 102 và 111mm/s
− L = 600; 900 và 1200mm
Từ kết quả thí nghiệm chọn chiều dài tấm nghiêng và tốc ñộ dòng nước tạo
tầng sôi khi tuyển than Hà Tu và Cẩm Phả lần lượt là 900mm, 600mm và
93, 102mm/s. Kết quả thí nghiệm ở chế ñộ tối ưu cho ở bảng 4.21 và 4.22.

4.2.3.2. Kết quả thí nghiệm xác ñịnh góc nghiêng tối ưu của tấm
nghiêng
Cố ñịnh các ñiều kiện thí nghiệm khác còn góc nghiêng của kênh thay
ñổi lần lượt là 60; 65; 70
0
; 75
0
. Từ kết quả thí nghiệm chọn góc nghiêng
tối ưu khi tuyển than Hà Tu và Cẩm Phả là 70
0
. Kết quả thí nghiệm ở chế
ñộ tối ưu cho ở bảng 4.21 và 4.22.

4.2.3.3. Kết quả thí nghiệm xác ñịnh khoảng cách tối ưu giữa các tấm
nghiêng
Cố ñịnh các ñiều kiện thí nghiệm khác còn khoảng cách giữa các tấm
nghiêng thay ñổi lần lượt là 75; 50; 37,5; 30mm. Từ kết quả thí nghiệm
chọn khoảng cách giữa các tấm nghiêng tối ưu khi tuyển than Hà Tu và

Cẩm Phả là 37,5mm. Kết quả thí nghiệm ở chế ñộ tối ưu cho ở bảng 4.21
và 4.22.
17

4.2.3.4. Kết quả thí nghiệm tuyển liên tục
Kết quả thí nghiệm ñược cho ở bảng 4.21 và 4.22.
Bảng 4.21: Kết quả tuyển than Cẩm Phả ở chế ñộ tối ưu
Chế ñộ tuyển
Than sạch ðá thải
γ, %
A, %
ε, % γ, %
A, %
ε, %
Tỷ trọng thấp
77,95 17,78 86,1 9,48 76 3,06
Tỷ trọng cao
90,52 20,28 96,94 9,48 76 3,06
Liên tục
86,97 18,11 95,51 13,03 74,33 4,49
Bảng 4.22: Kết quả tuyển than Hà Tu ở chế ñộ tối ưu
Chế ñộ tuyển
Than sạch ðá thải
γ, %
A, %
ε, % γ, %
A, %
ε, %
Tỷ trọng thấp
55,51 24,41 74,22 24,88 82,23 7,82

Tỷ trọng cao
75,12 30,63 92,18 24,88 82,23 7,82
Liên tục
68,68 26,5 88,81 31,32 79,68 11,19
4.3. Nhận xét
Từ các kết quả nghiệm tuyển than cấp hạt 0,1 – 1mm và 0,1 – 3mm
nhận thấy: Mẫu than Hà Tu và Cẩm Phả chỉ tuyển một lần trên thiết bị
tuyển tầng sôi ñều cho kết quả tốt, nhưng vẫn còn hiện tượng lẫn lộn giữa
các sản phẩm và chi phí nước tạo tầng sôi còn cao. Do vậy cần nghiên cứu
bổ sung ñể khắc phục các nhược ñiểm trên, nhằm hoàn thiện công nghệ
tuyển than cấp hạt mịn trên thiết bị RC.

Chương 5
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC BIỆN PHÁP LÀM TĂNG
HIỆU QUẢ TUYỂN THAN CẤP HẠT 0,1 – 3MM TRONG THIẾT
BỊ TẦNG SÔI
5.1. Mẫu và thiết bị thí nghiệm
5.1.1. Mẫu và tính chất của mẫu thí nghiệm
Mẫu thí nghiệm chính là than cấp hạt 0,1 – 3mm ñã ñược nghiên cứu ở
Chương 4.
18

5.1.2. Thiết bị và sơ ñồ thí nghiệm
Thiết bị thí nghiệm chính là thiết bị ñược sử dụng trong các nghiên cứu
tuyển than cấp hạt 0,1 – 3mm ở Chương 4, nhưng có thêm một cơ cấu ñể
bơm nước hoặc khí nén tạo xung.
5.2. ðiều kiện thí nghiệm và cách xử lý số liệu
ðể tạo xung trong máy tuyển tầng sôi, ñã tiến hành cấp dòng nước và
khí theo các chu kỳ nhất ñịnh. Trong quá trình thí nghiệm ảnh hưởng của
quá trình tạo xung luôn duy trì tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi ở mức thấp

nhất là 75mm/s và chiều dài tấm nghiêng phía trên là 600mm. Còn các
thông số khác là thông số tối ưu ñã tìm ñược ở Chương 4 khi tuyển than
cấp hạt 0,1 – 3mm.
Các sản phẩm của quá trình tuyển ñược lấy mẫu phân tích ñộ tro, phân
tích chìm nổi và phân tích rây. Các sản phẩm ñược ñánh giá qua các chỉ
tiêu công nghệ: thu hoạch (γ); ñộ tro (A) và thực thu phần cháy (ε).
5.3. Kết quả thí nghiệm
5.3.1. Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình tạo xung
bằng nước
5.3.1.1. Thí nghiệm xác ñịnh tần số dòng nước tạo xung tối ưu
Cố ñịnh các ñiều kiện thí nghiệm khác còn tần số tạo xung thay ñổi lần
lượt: 30; 40; 50; 60;70 và 80 lần/ph. Từ kết quả thí nghiệm chọn tần số
dòng nước tạo xung tối ưu khi tuyển than Cẩm Phả và Hà Tu lần lượt là
40 lần/ph và 60 lần/ph. Kết quả thí nghiệm ở giá trị tối ưu cho ở bảng
5.27 và 5.28.
5.3.1.2. Thí nghiệm xác ñịnh tốc ñộ dòng nước tạo xung tối ưu
Cố ñịnh các ñiều kiện thí nghiệm khác còn tốc ñộ dòng nước tạo xung
thay ñổi lần lượt là: 26; 35; 44; 53 và 62mm/s. Từ kết quá thí nghiệm chọn
tốc ñộ dòng nước tạo xung tối ưu khi tuyển than Cẩm Phả và Hà Tu lần
19

lượt là: 35mm/s và 53mm/s. Kết quả thí nghiệm ở giá trị tối ưu cho ở bảng
5.27 và 5.28.
5.3.1.3. Thí nghiệm tuyển liên tục.
Kết quả thí nghiệm cho ở bảng 5.27 và 5.28.
5.3.2. Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình tạo xung
bằng khí
5.3.2.1. Thí nghiệm xác ñịnh tần số dòng khí tạo xung tối ưu
Cố ñịnh các ñiều kiện thí nghiệm khác còn tần số tạo xung thay ñổi lần
lượt: 30; 40; 50; 60; và 70 lần/ph. Theo kết quả thí nghiệm chọn tần số tạo

xung tối ưu khi tuyển than Hà Tu và Cẩm Phả là 40 lần/ph. Kết quả thí
nghiệm ở giá trị tối ưu cho ở bảng 5.27 và 5.28.
5.3.2.2. Thí nghiệm xác ñịnh tốc ñộ dòng khí tạo xung tối ưu
Cố ñịnh các ñiều kiện thí nghiệm khác còn tốc ñộ tạo xung bằng khí
thay ñổi lần lượt là: 20; 25; 30; 35; 40 và 45mm/s. Từ kết quả thí nghiệm
chọn tốc ñộ dòng khí tạo xung tối ưu khi tuyển than Cẩm Phả và Hà Tu lần
lượt là 30mm/s và 25mm/s. Kết quả thí nghiệm ở giá trị tối ưu cho ở bảng
5.27 và 5.28.
5.3.2.3. Thí nghiệm tuyển liên tục
Kết quả thí nghiệm cho ở bảng 5.27 và 5.28.
5.3.2.4. Thí nghiệm xác ñịnh ảnh hưởng của dầu thông
ðể tránh hiện tượng nổi cơ học của mùn sét trong quá trình tạo xung
bằng khí ñã tiến hành thí nghiệm với chi phí dầu thông ở các giá trị sau: 0;
25; 50; 75; 100 và 125g/t. Từ kết quả thí nghiệm chọn chi phí dầu thông
tối ưu khi tuyển than Hà Tu và Cẩm Phả lần lượt là: 50g/t và 75g/t khi ñó
thu hoạch, ñộ tro và thực thu than sạch khi tuyển than Hà Tu và Cẩm Phả
lần lượt là: 69,43%; 24,69%; 92,36% và 85,1; 14,77%; 97,38%. Như vậy,
dầu thông ñã làm thay ñổi ñáng kể hiệu quả tuyển, ñặc biệt sản phẩm ñá
thải có ñộ tro rất cao.
20

Bảng 5.27: Kết quả thí nghiệm khi tuyển than Hà Tu ở chế ñộ tối ưu khi bổ
sung thêm quá trình tạo xung bằng nước và khí
Chế ñộ
tuyển
Tạo xung bằng khí
Than sạch ðá thải
γ
t
, %

A
t
, %
ε
t
, %
γ
ñ
, %
A
ñ
,%
ε
ñ
, %
Liên tục
66,10 25,10 87,95 33,90 79,99 12,05
Gián ñoạn
66,42 24,75 88,54 33,58 80,75 11,46
Tạo xung bằng nước
Liên tục
67,18 24,5 89,3 32,82 81,49 10,7
Gián ñoạn
67,6 23,21 91,89 32,4 85,86 8,11
Bảng 5.28: Kết quả thí nghiệm khi tuyển than Cẩm Phả ở chế ñộ tối ưu khi
bổ sung thêm quá trình tạo xung bằng nước và khí
Chế ñộ
tuyển
Tạo xung bằng khí
Than sạch ðá thải

γ
t
, %
A
t
, %
ε
t
, %
γ
ñ
, %
A
ñ
,%
ε
ñ
, %
Liên tục
84 15,98 95,26 16 78,05 4,74
Gián ñoạn
84,36 14,9 96,4 15,64 82,87 3,6
Tạo xung bằng nước
Liên tục
83,29 15,55 94,54 16,71 75,69 5,46
Gián ñoạn
83,78 14,8 96,12 16,22 82,23 3,88
5.4. Nhận xét
Sau khi nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình tạo xung bằng nước và khí
nhận thấy: hiệu quả tuyển than cấp hạt 0,1 – 3mm trong máy tuyển cao

hơn, các sản phẩm than sạch và ñá thải của quá trình tuyển ñược cải thiện
rất nhiều cả về thu hoạch lẫn ñộ tro so với quá trình tuyển không tạo xung.
21







θ+θφ−θ= sincos
z
L
)1(sinkUU
n
t
Kết luận và kiến nghị
Kết luận
1. Hiện nay, sản lượng khai thác than hàng năm của các mỏ than vùng
Quảng Ninh ngày càng tăng và các mỏ phải khai thác xuống sâu hơn. ðã
làm cho lượng than than cám 0 – 6mm chất lượng xấu sinh ra trong quá
trình khai thác ngày càng nhiều, loại than này có giá trị kinh tế thấp và khó
tiêu thụ. Vì vậy ñể nâng cao giá trị kinh tế của loại than này và tránh lãng
phí tài nguyên, thì loại than này cần phải ñược ñưa qua khâu tuyển ñể nâng
cao chất lượng.
2. Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy, than cấp hạt mịn vùng Quảng Ninh
có thể tuyển tốt trên thiết bị tuyển tầng sôi, các mẫu than mỏ Hà Tu và
vùng Cẩm Phả cỡ hạt 0,1 – 3mm chỉ tuyển một lần trên thiết bị tuyển tầng
sôi ñã thu ñược các kết quả tuyển khả quan. Khi tuyển than Hà Tu ñộ tro
ban ñầu 43,75% ñã thu ñược sản phẩm than sạch có ñộ tro từ 20 – 25% với

mức thực thu than sạch ñạt xấp xỉ 80% và ñộ tro ñá thải trên 80%, ñối với
than vùng Cẩm Phả ñộ tro ban ñầu 25,48% ñã thu ñược sản phẩm than
sạch có ñộ tro từ 13 – 17% với mức thực thu ñạt xấp xỉ 90% và ñộ tro ñá
thải ñạt trên 75%.
3. ðể thu hồi tối ña các hạt than vào sản phẩm tràn của máy tuyển tầng sôi,
thì tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi cần thiết trong quá trình tuyển có thể xác
ñịnh theo công thức sau:


Trong ñó: - k = 0,65 – 0,78, giá trị trung bình là: k
tb
= 0,71;
- n = 4,22 – 4,85, giá trị trung bình là: n
tb
= 4,54.
4. Tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi cần chọn sao cho duy trì lớp tầng sôi ở
chế ñộ ổn ñịnh, ñồng thời phải thắng ñược tốc ñộ lắng ñọng của các hạt
lớn có tỷ trọng nhỏ. Khi cỡ hạt lớn nhất trong than ñưa tuyển lớn hoặc cần
tận thu tối ña than sạch nên chọn tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi cao hơn so
với khi tuyển than cỡ hạt nhỏ hoặc khi cần lấy ra than sạch chất lượng cao.
22

Trong quá trình thí nghiệm nhận thấy tốc ñộ dòng nước tạo tầng sôi tối ưu
nằm trong khoảng (25-35)D
max
mm/s (D
max
, mm).
5. Thông số cấu tạo quan trọng của thiết bị RC trong quá trình tuyển than
là tỷ số L/z, thông số này ảnh hưởng trực tiếp ñến năng suất của thiết bị

cũng như chất lượng của các sản phẩm. ðể lấy ra than sạch chất lượng cao
hoặc kích thước hạt lớn nhất trong than ñưa tuyển nhỏ nên dùng chiều dài
tấm nghiêng phía trên (L) dài hơn. ðể tận thu tối ña than sạch hoặc than
ñưa tuyển có kích thước lớn nên dùng tấm nghiêng phía trên có chiều dài
ngắn hơn. Khoảng cách giữa các tấm nghiêng (z) còn ảnh hưởng ñến chế
ñộ dòng chảy của dòng nước trong kênh nghiêng. Theo các kết quả thí
nghiệm có thể chọn: L = (200-300)D
max
mm; z = (10-20)D
max
mm

và L/z =
12 – 24 cho quá trình tuyển than cỡ hạt 0,1-3mm.
6. Góc nghiêng của tấm nghiêng cũng làm thay ñổi ñáng kể chất lượng của
các sản phẩm tuyển, vì nó ảnh hưởng ñến quãng ñường và thời gian rơi
của hạt ñến bề mặt tấm nghiêng. Góc nghiêng thấp các hạt lắng xuống bề
mặt tấm nghiêng nhiều hơn, sản phẩm than sạch có ñộ tro thấp hơn nhưng
mất mát than sạch vào ñá thải lớn hơn do ñó sản phẩm ñá thải có ñộ tro
thấp hơn. Ngược lại, góc nghiêng các tấm nghiêng mất tác dụng lắng ñọng.
Theo các kết quả thí nghiệm góc nghiêng thích hợp cho quá trình tuyển
than cấp hạt mịn là 70
0
.
7. Quá trình tạo xung bằng nước hoặc khí cải thiện ñáng kể hiệu quả tuyển
của thiết bị, ñặc biệt là làm tăng chất lượng ñá thải. Cụ thể khi tuyển than
Hà Tu và Cẩm Phả vẫn thu ñược than sạch có chất lượng tương tự như quá
trình tuyển không tạo xung, nhưng thực thu than sạch ñạt trên 90% và ñộ
tro ñá thải trên 80%.
8. Quá trình tạo xung bằng khí cho chất lượng than sạch thấp hơn một chút

so với quá trình tạo xung bằng nước, song nó làm giảm ñáng kể chi phí
nước trong quá trình tuyển. Nhược ñiểm của quá trình tạo xung bằng khí là
xảy ra hiện tượng nổi cơ học của slam làm giảm chất lượng của than sạch.
23

ðể khắc phục nhược ñiểm này, trong quá trình cấp bọt khí nên cho thêm
một lượng nhỏ dầu thông.
9. Thiết bị tuyển tầng sôi rất phù hợp ñể tuyển than cấp hạt 0,1-3mm ở
vùng Quảng Ninh, cần tiến hành nghiên cứu ở quy mô lớn hơn ñể có thể
áp dụng nó vào thực tế tuyển than ở Việt Nam.
Kiến nghị
1. Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của lượng mùn than (cấp -0,2mm) ñến
hiệu quả tuyển than trong thiết bị tuyển tầng sôi vì sự có mặt của nó có tác
dụng làm tăng ñộ nhớt của môi trường, tạo ra lớp huyền phù tự sinh, làm
giảm tốc ñộ lắng ñọng của các hạt và làm tăng kích thước hạt lớn nhất
trong than ñưa tuyển.
2. Cần nghiên cứu mở rộng giới hạn trên của than ñưa tuyển ñến 6mm
hoặc lớn hơn nữa ñể phù hợp với ñiều kiện cụ thể tại Việt Nam.
3. Trước mắt cần nghiên cứu ảnh hưởng của mùn than ñến hiệu quả
tuyển than trên thiết bị tuyển tầng sôi và mở rộng cấp hạt ñưa tuyển ñến
6mm. Sau ñó tiến hành nghiên cứu tuyển ở quy mô bán công nghiệp và
công nghiệp, ñể có thể sớm áp dụng thiết bị này vào thực tế tuyển than
tại Việt Nam.

Danh mục các công trình ñã công bố của tác giả

1. Phạm Văn Luận (2008), Thiết bị tuyển tầng sôi, một phương pháp mới
ñể xử lý than cấp hạt mịn, Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số 4.
2. Nguyễn Hoàng Sơn, Phạm Văn Luận (2009), Nghiên cứu tuyển một số
mẫu than mịn cấp hạt 0,1 – 1 mm trên thiết bị tuyển tầng sôi phòng thí

nghiệm, Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số 4.
3. Phạm Văn Luận (2009), ðánh giá hiệu quả tuyển của thiết bị tuyển
tầng sôi qua thông số sai số cơ giới, Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số 6.
4. Pham Van Luan, Nguyen Hoang Son, Pham Huu Giang, (2010),
Beneficiation of fine coal containing high ash in hatu coal mine by