
Если говорить про отсадочную машину для обогащения угля для пневматического принципа действия, то сразу надо расставить точки над i. Многие до сих пор путают, считая, что любая отсадка — это про воду и гидравлику. Но нет, пневматический вариант — это отдельная история, со своими тонкостями и, честно говоря, не всегда оправданным применением. Сам долгое время скептически относился, пока не столкнулся с ситуацией на одном из разрезов в Кузбассе, где водный ресурс был проблемой, а угольный шлам требовал разделения. Вот тогда и пришлось глубоко вникать.
Принцип, конечно, основан на разделении по плотности в вертикальном пульсирующем потоке воздуха. Но ключевое — это именно пульсация, создающая тот самый ?псевдожидкий? слой. Не просто продувка, а точно дозированные, ритмичные толчки. Если частоту или амплитуду сбить — всё, материал пойдёт в отвал или в концентрат без разбора. Запомнил навсегда после одного инцидента с изношенным клапаном на машине ?ОМ? старого образца. Казалось, вибрация есть, воздух идёт, а эффективность упала на 30%. Оказалось, фаза сдвинулась, и толчки стали ?смазанными?.
Конструктивно важно, чтобы решето держало и материал, и этот воздушный режим. Часто вижу, как пытаются сэкономить на сетках, ставят слишком грубые или, наоборот, быстро забивающиеся. Для мелких классов угля (скажем, 1-6 мм) это смерть. Поры должны быть такими, чтобы воздух проходил, но материал не проваливался вниз до момента разделения. Здесь хорошо себя показывают композитные сита, но они дороже.
И ещё момент — подготовка материала. Пневматическая отсадка капризна к влажности. Если поступает сырой, слежавшийся уголь, он просто слипнется в комья на решете, и никакой пульсирующий поток его не раздробит. Нужна предварительная сушка или хотя бы активное рассевание. На практике часто игнорируют этот этап, а потом жалуются на низкое извлечение.
Оправдано применение в засушливых регионах или на предприятиях, где проблема с водой — не просто слова, а ежедневная головная боль. Также хорошо показывает себя при обогащении мелких классов, где традиционные мокрые методы требуют сложной очистки воды. Но вот для крупного угля, на мой взгляд, эффективность уже спорная. Видел попытки ставить пневматические машины на класс 13-100 мм — результат был средним, зольность концентрата ?плавала?.
Ключевой параметр — это, конечно, зольность исходного сырья и требуемая зольность концентрата. Если нужно снизить зольность с 40% до 15%, пневматическая отсадка может справиться. Но если задача — получить сверхчистый продукт с зольностью 8-10%, то тут, скорее всего, потребуется каскад из машин или комбинация с другими методами, например, с магнитной сепарацией для удаления пирита. Кстати, о комбинациях.
Тут интересен опыт китайских коллег. Наткнулся на сайт ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии (https://www.jinken.ru). Они, как известно, крупные специалисты по гравитационно-магнитному обогащению. В их арсенале есть и пневматическая промывочная магнитная сепарация. Хотя их профиль — железная руда, сам подход к комбинированию физических принципов (пневматика, магнетизм, гидравлическая пульсация) очень показателен. Для угля, особенно с высоким содержанием магнитных минералов, такой гибридный подход мог бы решить много проблем. Жаль, что у нас на угольных фабриках редко думают о таких комплексных решениях, чаще мыслят категориями ?поставим одну машину и всё?. Компания Цзинькэнь как раз заявляет, что их разработки могут заменять флотационные машины и оптимизировать процесс — это та самая область для размышлений, куда могла бы вписаться и усовершенствованная пневматическая отсадка.
Пыль. Это главный бич. Воздушный поток поднимает тончайшие фракции, и если система аспирации не идеальна (а она редко бывает идеальной в цеху), то весь цех покрывается чёрной взвесью. Требуется мощный рукавный фильтр, причём с частой регенерацией. Экономия на этом этапе ведёт к нарушениям по охране труда и потерям продукта.
Износ камеры и решета. Постоянные пульсации — это вибрационная нагрузка. Сварные швы, особенно на старых машинах, дают трещины. Нужен регулярный осмотр, чуть ли не еженедельный. А решето, как я уже говорил, — расходник. Его меняют в разы чаще, чем на гидравлических отсадочных машинах.
Зависимость от электроэнергии и воздуха. Нужен мощный, стабильный компрессор. Перебои с давлением сразу бьют по качеству разделения. На одном из предприятий была история, когда из-за падения давления в общей сети на 0.2 бара вся партия угля ушла в промпродукт с некондиционной зольностью. Пришлось перерабатывать.
Сейчас много говорят про цифровизацию и ?умное? обогащение. Для пневматической отсадки это могло бы стать вторым дыханием. Датчики, отслеживающие плотность слоя в реальном времени, и автоматическая коррекция частоты и амплитуды пульсаций — это уже не фантастика. Проблема в том, что рынок оборудования для обогащения угля довольно консервативен. Внедрять такие системы дорого, а отдачу в виде повышения извлечения на несколько процентов не все директора могут правильно посчитать.
Ещё один вектор — миниатюризация и модульность. Не гигантские цеха, а компактные, мобильные установки на базе пневматической отсадочной машины для переработки небольших объёмов или для удалённых месторождений. Это могло бы открыть новые ниши.
Возвращаясь к опыту ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии. Их успех в том, что они не просто делают оборудование, а продвигают целую технологию, основанную на глубоком понимании физики процесса. Их полностью автоматические системы магнитной сепарации с промывкой — пример того, как можно довести один метод до высокой степени совершенства. Для пневматической отсадки угля не хватает именно такого системного, технологического подхода, а не просто продажи ?железа?. Нужны комплексные решения ?под ключ?, включая и подготовку сырья, и контроль, и утилизацию пыли. Пока же чаще вижу ситуацию, когда машину купили, запустили и пытаются методом тыка добиться результатов из паспорта. А так не работает.
Пневматическая отсадка — это не панацея, а специфический инструмент. Как отвёртка с крестовым шлицем: для одних винтов — идеально, для других — бесполезно. Её нужно применять с умом, чётко понимая границы применимости и будучи готовым к её ?капризам? в эксплуатации.
Стоит ли вкладываться? Если есть конкретная, узкая задача по обогащению мелкого сухого угля в условиях дефицита воды — да, определённо стоит рассматривать. Но обязательно с пилотными испытаниями на вашем сырье. Паспортные данные — это одно, а реальная работа на вашей шахте или разрезе — совсем другое.
И последнее. Технологии не стоят на месте. Стоит следить не только за традиционными производителями обогатительного оборудования, но и за такими компаниями, как упомянутая Цзинькэнь, которые, работая в смежной области (магнитное обогащение руды), разрабатывают передовые физические принципы (электромагнетизм, ультразвук, пневматика). Их наработки в создании полностью автоматических систем рано или поздно проникнут и в угольную отрасль, возможно, породив новые гибридные аппараты, где отсадочная машина для обогащения угля для пневматического действия станет лишь одним из модулей в умной технологической цепочке. А пока — работаем с тем, что есть, набиваем шишки и накапливаем опыт, без которого все эти машины просто железки.