У світі в даний час не існує технологій, що дозволяють якісно і економічно виправдано розділяти вугілля, що пройшов через процес мокрого розмелювання на кульових та інших млинах (вугільна пульпа), на фракції менше ніж 500 μ (де μ - мікрон). Внаслідок цього від 10 до 15 відсотків вугілля просто викидається у відвали, знижуючи коефіцієнт корисного використання вихідного матеріалу, збільшуючи витрати і представляючи серйозну екологічну проблему.
1. Вугілля експортної якості, коксівне вугілля.
Крупність "критичної" фракції визначається геологічними характеристиками того чи іншого пласта, який розробляє дана шахта або розріз. Тим не менш, не існує пластів, а, відповідно, шахт або розрізів, де "критична" фракція перебувала б на рівні крупності в 500 μ і вище або хоча б наближалася до крупності в 500 μ. Таким чином, неефективне використання вугілля - це факт.
Крім того, світовими геологічними дослідженнями встановлено, що в цілому в світі наявність нізкозольних вугілля виснажується, і максимум протягом 8 років такі вугілля будуть повністю вироблені. Уже зараз частина вугледобувних / вуглезбагачувальних підприємств, наприклад, в Південній Африці, зазнає труднощів із збагаченням, тому що видобуток на них відбувається з пластів худого вугілля, а для продовження продажів необхідно змішувати ці вугілля з більш багатими, яких не вистачає. Існуючі ж збагачувальні технології не дозволяють вирішити проблему худого вугілля.
2. Енергетичне вугілля.
Вимоги до енергетичного вугілля в відношенні зольності істотно нижче, ніж до коксівним, але, тим не менше, кожен додатковий відсоток золи в енергетичному вугіллі означає менший коефіцієнт тепловіддачі, тому що зола являє собою вогнетривкий баласт, даремно завантажується в топку і забезпечує додаткову непотрібну навантаження на весь технологічний ланцюжок, який передбачає погіршення стану роботу обладнання і представляє екологічну проблему, тобто в принципі в області енергетичного вугілля природа проблеми не відрізняється від такої для коксівного вугілля. Навпаки, зниження процентного вмісту золи в топковому (енергетичному) вугіллі підвищує коефіцієнт тепловіддачі і, відповідно, збільшує продажну ціну такого вугілля.
3. Традиційні технології.
В основному у вугільній промисловості для фракційного поділу використовуються:- традиційні одночастотні вібраційні сита (грохоти);
- гідроциклони;
- спіральні сепаратори (спіральні роздільники).
Крім того, поділ на гидроциклонах передбачає не тільки засмічення великої фракції дрібними частинками (underflow contaminated with overflow), але і засмічення дрібної фракції великими частками (overflow contaminated with underflow). На грохотах також можливо, і обов'язково в якійсь мірі відбувається, засмічення великої фракції (oversize) дрібними частинками (undersize); відсотком такого засмічення і визначається якість просіювання. Однак, великі частки в принципі не можуть потрапити в подрешётное простір на гуркоті, оскільки просто не пройдуть крізь отвори сітки, якщо ці отвори за розміром менше розміру самих великих часток. Це дуже важливо для подальшого процесу флотації, куди направляються дрібні частинки. Якщо присутній велика фракція, то різко (в два рази і більше) зростає кількість реагентів (флокулянтів), яке необхідно додавати у флотационную машину для збагачення того ж обсягу дрібної вугільної пульпи. Так, при високоякісному попередньому поділі флотаційна машина споживає флокулянтів за вартістю близько 2,5 доларів США на тонну вугілля, тоді як при наявності великої фракції вартість флотації зростає до 5, а іноді і до 8 доларів США на тонну. Беручи до уваги обсяги виробленого вугілля, різниця виражається в мільйонах доларів США.
Спіральні сепаратори страждають тим же недоліком - низькою якістю поділу, яке принципово неможливо поліпшити до якихось величин, які б значимо відрізнялися від демонстрованих на сьогоднішній день.
4. Просіювання з метою збагачення на багаточастотних грохотах Ultimate Screener ™ (Ідеальний Гуркіт).
5. Розрахунок окупності обладнання Ідеальний Гуркіт.
Зрозуміло, кожне підприємство має власну специфіку виробництва і збагачення і самостійно визначає економічну доцільність придбання того чи іншого обладнання. Розрахунок окупності в Російській Федерації в цілому і на окремих вуглевидобувних і вуглезбагачувальних підприємствах може відрізнятися від наведеного нижче. Цілком ймовірно також, що окремі підприємства взагалі вважають за краще екстенсивні способи збільшення прибутку, нарощуючи виробництво нового вугілля, а не інтенсивність використання видобутого і / або вторинного використання вже існуючих відвалів. Вибір шляху роботи і розвитку того чи іншого підприємства цілком відноситься до компетенції його керівництва.
Наведений розрахунок проводився одним з вугільних підприємств Південної Африки, на якому працюють просівають машини Ідеальний Гуркіт.
У Південній Африці амортизація гірського устаткування дозволяється протягом максимум 20 років. Продажна ціна вугілля експортної якості становить приблизно 20 доларів США за тонну. Ідеальний Гуркіт, наприклад, площею 2 м² переробляє по фракції 55 μ - 60 м³ вугільної пульпи на годину. При змісті твердого вугілля в пульпі 5%, переробка твердого вугілля становить 3 тонни на годину. Оскільки ефективність процесу - 90%, то насправді за годину Ідеальний Гуркіт забезпечує 2,7 тн / год вугілля експортної якості. При загальній кількості годин роботи обладнання 5.400 годин на рік (всього в році 8.760 годин), один Ідеальний Гуркіт забезпечує додатково 14.580 тонн вугілля в рік загальною продажною вартістю 291.600 доларів США. Ця додаткова вартість "з'являється" з того вугілля, який вже був видобутий, але не міг бути використаний. При ціні самого Ідеального Гуркоту в 60,000 доларів США, термін його окупності складає 2,5 місяці. Навіть при продажу тільки 50% вугілля, отриманого за допомогою Ідеального Гуркоту, окупність машини становить 5 місяців, що для устаткування гірничозбагачувальних комбінатів є дуже коротким терміном.
Крім цього, слід врахувати, що наведений розрахунок зроблений для просіювання на "невигідну" з точки зору розрахунку окупності фракцію 55 μ. У зв'язку з тим, що на даній шахті видобувається низькозольний вугілля, "критична" фракція розташовується також низько. При "критичної" фракції, що розташовується вище за шкалою крупності, продуктивність Ідеального Гуркоту вище і, відповідно, термін його окупності ще коротше.
II. Зневоднення вугілля.
В даний час вугільну пульпу зневоднюють наступними основними традиційними способами:- "Природним" способом, коли з часом вугілля, що знаходиться у верхньому шарі відвалів зневоднюється під впливом сили тяжіння;
- на традиційних грохотах;
- за допомогою центрифуг;
- за допомогою стрічкових прес-фільтрів.
Зневоднення на багаточастотних вібраційних машинах.
Зневоднення на Ідеальному гуркіт.
У порівнянні з традиційними грохотами, Ідеальний Гуркіт значно перевершує їх за ступенем зневоднення. Так, якщо вугілля крупністю від 0 μ до 500 μ не збезводнюється на традиційних грохотах взагалі, то на Ідеальному гуркіт таке вугілля зневоднюється до загальної залишкової вологості близько 30%. Якщо ж вугілля попередньо просіяний хоча б на 45-микронную фракцію, коли з нього видаляються особливо дрібні частинки, то загальна залишкова вологість становить 25%.
При зневодненні більшого вугілля ступінь зневоднення зростає в міру зростання крупності частинок зневоднюється матеріалу. У будь-якому випадку, Ідеальний Гуркіт забезпечує принципово більший ступінь зневоднення вугілля будь-якої крупності, ніж традиційні гуркоту, що ще більше підвищує технічну і економічну привабливість Ідеального Гуркоту, тому що просіювання відбувається одночасно з зневодненням на одній і тій же машині.
Зневоднення за допомогою Ідеального збезводнювача.
У порівнянні з стрічковим прес-фільтром Ідеальний збезводнювача демонструє дещо меншу ступінь зневоднення. Так, при зневодненні пульпи з розмірами частинок 0 - 150 μ, стрічковий прес-фільтр показує результат 20% загальної залишкової вологості, тоді як Ідеальний збезводнювача зневоднює до загальної залишкової вологості в 22%. Однак, стрічковий прес-фільтр - це апарат переривчастої дії, непридатний для експлуатації в умовах реального промислового виробництва з великими обсягами матеріалу. Технологія роботи з стрічковим прес-фільтром передбачає порційну завантаження і розвантаження робочої камери і очищення фільтрувальні секцій після кожного разу. На відміну від цього, Ідеальний збезводнювача - машина безперервного дії, процес завантаження, зневоднення і завантаження в якій відбувається без участі оператора і безупинно.
У порівнянні з центрифугами, Ідеальний збезводнювача виграє і в технічному, і в економічному плані. Порівняння Ідеального збезводнювача відбувалося з найбільш технічно досконалими центрифугами, які працюють на вугільних підприємствах Південної Африки, а саме з ковшовими центрифугами (solid bowl centrifuge) і сеточно-ковшовими центрифугами (screen bowl centrifuge). Вартість таких машин, наприклад обробних 35 тонн на годину перерахованих за твердої частини, становить від 500,000 до 700,000 доларів США. Вартість експлуатації такої машини, не рахуючи витрат на електроенергію, становить приблизно 0,35 долара США (35 центів США) на тонну зневодненого вугілля, що, при обсязі виробленого матеріалу 35 тонн на годину, становить 66.800 доларів США в рік. Оскільки центрифуги купуються підприємствами для багаторічної експлуатації, то витрати тільки на ремонт лише однієї такої машини складають за час її експлуатації кілька близько або понад мільйон доларів США.
Зневоднювати пульпу, що містить дрібні фракції, може тільки така центрифуга. Простіші і дешеві осаджувальні, конусні та ін. Центрифуги мають значно менші можливості. Однак, навіть ковшовая центрифуга не в змозі зневоднювати вугільну пульпу з частинками 0 - 150 μ. Для того, щоб хоч якось збезводнити такий матеріал, в ковшову центрифугу подається суміш з 30 - 40% дрібного вугілля і 60-70% великого, де розмір часток наближається до 500 μ. Для забезпечення центрифуги таким матеріалом будуються цілі лінії циклонів і спіральних сепараторів, єдиною метою яких є забезпечення центрифуги прийнятним для зневоднення гранулометричним складом вугільної пульпи. При процентному співвідношенні дрібного і більшого матеріалу 30/70 ковшовая центрифуга здатна збезводнити до 13 - 14% залишкового вмісту вологи. Без такого змішування фракцій центрифуга не здатна зневоднювати вугільну пульпу зовсім.
Ідеальний збезводнювача є простою вібраційної машиною, значно дешевшою і за ціною, і в експлуатації. Так, вартість експлуатації Ідеального збезводнювача становить приблизно 0,0006 долара США (0,6 цента США) на тонну зневодненого вугілля, тобто в 60 разів дешевше вартості експлуатації ковшового центрифуги. Той матеріал, який недоступний для зневоднення на центрифузі, Ідеальний збезводнювача зневоднює до 22% загальної залишкової вологості.