Брикетування

Брикетува́ння — різновид грудкування, фізико-хімічний процес термомеханічної переробки дрібних корисних копалин (слабкоструктурних руд, концентратів та відходів виробництва), який дозволяє одержати механічно і термічно міцний сортовий продукт — брикет, що має певну форму, розмір і масу.

Брикетують дрібні залізні руди і концентрати, сировину для виробництва феросплавів та дрібні феросплави, відходи чорної металургії (окалину, стружку, металургійний пил, шлак, шлам), торф, буре вугілля, дрібні класи кам’яного вугілля і антрацитів, напівкоксів та коксовий дріб’язок, побутові відходи тощо.

Технологія

Залежно від властивостей вихідної сировини, брикетування виконується без зв’язуючих речовин (молоде буре вугілля, торф) під дією тиску 100–250 МПа та зі зв’язуючими (кам′яне вугілля та рудний дріб’язок, антрацитовий штиб та ін.) під дією тиску 20–80 МПа.

Феноменологічна схема брикетування включає таку послідовність субпроцесів:

  • підготовку сировини до пресування, подрібнення, грохочення, сушку; препарування зв’язних речовин; дозування компонентів брикетної шихти; їх змішування; нагрівання і охолодження брикетної шихти перед пресуванням;
  • пресування брикетної шихти;
  • обробку сирих брикетів з метою їхнього швидкого затвердіння: охолодження, пропарку, карбонізацію, сушку, відновлювальне випалення.

Класифікація

За здатністю до брикетування всі корисні копалини і відходи виробництва діляться на дві основні групи — А і Б.

Група А представлена корисними копалинами і відходами, що брикетуються без зв'язуючих речовин; має чотири підгрупи:

  • а — матеріали, що містять у своєму складі компоненти із цементуючими властивостями (глина, сульфіти металів, відновлене залізо та ін.), а також дрібні, пилуваті та слабкоструктурні матеріали, зокрема, залізні руди, руди кольорових металів, буре вугілля та ін.;
  • б — матеріали, що мають колоїдні властивості, здебільшого пилуваті та слабкоструктурні копалини (молоде буре вугілля, торф, хромово-нікелеві руди та ін.);
  • в — рудні корисні копалини, що вимагають відновлюваного випалу брикетів (магнетитовий дріб'язок, піритні недопалки);
  • г — матеріали, що вимагають високого тиску пресування (більше 150 МПа) через відсутність у них цементуючих компонентів (деякі залізні руди, старе буре вугілля).

До групи Б відносять корисні копалини і відходи, що брикетуються із присадкою зв'язуючих речовин (більшість копалин неорганічного походження та відходи виробництва, також кам'яне вугілля всіх марок, антрацити і паливні відходи).

Група Б має дві підгрупи:

  • д — речовини, що брикетуються з присадкою зв'язуючих мінерального походження (руди, відходи виробництва);
  • е — матеріали, що брикетуються з присадкою зв'язуючих органічного походження (кам'яне вугілля, антрацити, коксовий дріб'язок і деякі руди).

У практиці брикетування використовують рідкі і тверді зв’язуючі речовини: брикетин, сульфіт-спиртову барду, сульфітні луги, рідке скло, кам’яновугільну смолу, кам’яновугільний пек, вапно, різні комбіновані зв’язуючі — суміш кам’яновугільної смоли і гудрону, кам’яновугільного пеку і сульфіт-спиртової барди, вапняку і рідкого скла тощо.

Устаткування

Для брикетування дрібнозернистих мінералів використовують брикетні преси. За величиною питомого тиску пресування розрізняють брикетні преси низького і середнього (20–100 МПа), високого (100–200 МПа) і надвисокого тиску (200–500 МПа).

До першої групи належать вальцеві, столові та ротаційні преси, їх застосовують для брикетування кам'яного вугілля, руд і рудних концентратів, відходів виробництва та ін.; до другої — штемпельні преси, які застосовують для брикетування молодого бурого вугілля і торфу; до третьої — кільцеві — для зрілого бурого вугілля.

У промисловості в основному використовують вальцеві, столові та штемпельні брикетні преси.

Значення

Брикетування підвищує теплоту згоряння дрібного кам′яного вугілля, антрацитових штибів, бурого вугілля, торфу, поліпшує коефіцієнт корисної дії спалювання, транспортабельність, умови зберігання та використання цих видів паливної сировини. Створює додаткові сировинні ресурси для виробництва малодимного та бездимного палива, а також рудної і нерудної сировини завдяки утилізації відходів різних виробництв (колошниковий пил, металева стружка, окалина, шлаки, відходи промисловості нерудних будівельних матеріалів, ряду хімічних виробництв та ін.). Розширює сировинну базу коксування за рахунок використання в коксових шихтах недефіцитних марок кам′яного вугілля. Брикетування широко розвинуте в Німеччині, Польщі, Румунії, США, Японії, Франції, Великій Британії, Канаді.

В Україні накопичений досвід промислового брикетування кам’яного та бурого вугілля, створено наукові основи процесу брикетування вугілля зі зв’язуючими речовинами.

Література

  1. Елишевич А. Т. Брикетирование полезных ископаемых. Одесса : Лыбидь, 1990. 296 с.
  2. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2004–2013.
  3. Смирнов В. О., Сергєєв П. В., Білецький В. С. Технологія збагачення вугілля. Донецьк : Східний видавничий дім, 2011. 476 с.
  4. Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О. та ін. Техніка та технологія збагачення корисних копалин : в 3 ч. Кривий Ріг : Криворізький національний університет, 2019. Ч. 3. 232 с.

Автор ВУЕ


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Білецький В. С., Сергєєв П. С. Брикетування // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Брикетування (дата звернення: 30.11.2020).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
03.09.2020

Офіційний телеграм-канал ВУЕОфіційний телеграм-канал ВУЕ