Evaluation of fine coal upgrading effects by means of Fuerstenau curves

In recent years, more and more attention has been paid to the quality of produced coal size categories for energy purposes. This is important from the perspective of promoting clean coal technologies which aim at changing the perception of coal as a fuel friendly for the environment. This is specifically because hard coal resources in Poland allow the national energy security to be guaranteed on the basis of energy production based on hard coal. Fine coals upgraded at coal processing facilities in the separation process in fine coal jigs are mainly used in energy production from coal. In the article, an analysis of hard coal upgrading in a jig regarding the optimum recovery of a useful fraction in the concentrate (combustible and volatile matter) and non-useful fraction in tailings (ash and sulfur) was conducted. Based on the industrial testing of a fine coal jig, the granulometric and densimetric analysis of the taken samples of concentrate, middlings and tailings of coal was conducted in laboratory conditions. Yields of products were calculated in separated size-fractions of separation products, and ash content and total sulfur content were determined in them. Based on the results of granulometric, densimetric and chemical analyses of the obtained size-fractions, the balance of separation products and appropriate calculations, Fuerstenau upgrading curves which allowed the process to be evaluated and a comparison of the results of hard coal upgrading regarding the optimum recovery of the organic phase in the concentrate and mineral components in tailings to be drawn. The obtained results were evaluated on the basis of different criteria for changing the device’s hydrodynamic operational conditions. The ash content and total sulfur content were analyzed as non-useful substances.

W ostatnich latach coraz większą uwagę zwraca się na jakość produkowanych sortymentów węglowych kierowanych do celów energetycznych. Jest to istotne z punktu widzenia popularyzowania czystych technologii węglowych, które mają na celu spowodowanie postrzegania węgla jako paliwa przyjaznego dla środowiska. Szczególnie, że zasoby węgla kamiennego w Polsce pozwalają na zagwarantowanie bezpieczeństwa energetycznego kraju w oparciu o produkcję energii na bazie węgla kamiennego. Do produkcji energii z węgla wykorzystuje się głównie miały węglowe wzbogacanie w zakładach przeróbki węgla w procesie separacji w osadzarkach miałowych. W artykule przeprowadzono analizę wzbogacania węgla kamiennego w osadzarce pod kątem optymalnego uzysku frakcji użytecznej w koncentracie (części palnych i lotnych) i frakcji nieużytecznej w odpadzie (popiołu i siarki). Na podstawie opróbowania przemysłowego osadzarki miałowej wykonano analizę granulometryczną i densymetryczną pobranych próbek koncentratu, przerostu i odpadów węgla w warunkach laboratoryjnych. W wydzielonych klaso-frakcjach produktów rozdziału wyliczono wychody produktów oraz oznaczono w nich zawartość popiołu i siarki całkowitej. Na podstawie wyników analiz granulometrycznych, densymetrycznych i chemicznych uzyskanych klaso-frakcji, bilansu produktów rozdziału oraz stosownych obliczeń wykreślono krzywe wzbogacania Fuerstenau, które pozwoliły na ocenę procesu i porównanie wyników wzbogacania węgla kamiennego pod kątem optymalnego uzysku fazy organicznej w koncentracie i składników mineralnych w odpadach. Dokonano oceny uzyskanych efektów w oparciu o różne kryteria dla zmiennych warunków hydrodynamicznych pracy urządzenia. Jako substancje nieużyteczne analizowano zawartość popiołu i siarki całkowitej.