El carbón y la ganga son dos sustancias diferentes que se producen durante la extracción y el procesamiento del carbón. El carbón es un combustible fósil que está compuesto principalmente por elementos como carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo, y tiene una alta densidad energética y poder calorífico de combustión. El carbón suele ser de color negro, tiene una textura relativamente compacta y contiene menos impurezas. Por el contrario, la ganga es un residuo sólido producido durante la extracción y selección del carbón, que contiene un menor contenido de carbono y un mayor contenido de cenizas. Suele ser de color gris o gris oscuro y contiene más impurezas. La densidad de la ganga es menor que la del carbón, por lo que pesa más en el mismo volumen. Además, la dureza de la ganga también es mayor que la del carbón y no es fácil romperla manualmente.

La ganga, por otro lado, a menudo se consideraba un elemento de eliminación de desechos en el pasado debido a su menor valor energético y su mayor potencial de contaminación ambiental. Sin embargo, con la mejora de la utilización integral de los recursos y la conciencia sobre la protección del medio ambiente, se ha desarrollado la tecnología de utilización integral de la ganga y ha aumentado gradualmente su aplicación en la producción de materiales de construcción, el relleno de cabras, la recuperación de tierras y la producción de productos químicos.

Tomando como ejemplo el campo de los materiales de construcción, la ganga de carbón tiene las siguientes aplicaciones principales:

Producción de cemento: la ganga de carbón se puede utilizar como materia prima para la producción de cemento de silicato ordinario, cemento especial y cemento sin clinker, y puede reemplazar parcial o totalmente la arcilla para preparar materias primas de cemento.

Producción de ladrillos sinterizados: los ladrillos sinterizados de ganga de carbón son de buena calidad y color uniforme, y son un material de construcción de uso común.

Producción de agregado liviano: El agregado liviano es un agregado poroso que se utiliza para reducir la densidad relativa del concreto. Para producir dichos materiales se puede utilizar ganga de carbón.

Producción de amianto de ganga de carbón: El amianto de ganga de carbón elaborado a partir de ganga de carbón y cal como materia prima y fundido a alta temperatura es un material de construcción.

Producción de bloques: la ganga de carbón también se puede utilizar para producir materiales de construcción como bloques.

Producción de otros materiales de construcción: Según la composición mineral de la ganga de carbón, se puede utilizar como materia prima silícea o como materia prima de aluminio, y se utiliza en la producción de muchos materiales de construcción cerámicos (porcelana) sinterizados.

Producción de productos químicos: La ganga se puede utilizar para producir productos químicos como cloruro de aluminio cristalino, vidrio soluble y sulfato de amonio.

Relleno y recuperación: La ganga se puede utilizar para rellenar áreas de hundimiento de minas de carbón y minas a cielo abierto para recuperación de tierras.

Además, la ganga tiene las siguientes aplicaciones prácticas:

Conversión de ganga en fertilizante orgánico: Mediante un tratamiento biotecnológico específico, la ganga se puede convertir en fertilizante orgánico biológico para mejorar la productividad de los ecosistemas del suelo. Esta tecnología no solo permite aprovechar los recursos de la ganga, sino que también ayuda a mejorar la calidad del suelo y promover el desarrollo agrícola sostenible.

Utilización de alto valor de la ganga: después de la molienda, la fabricación de pulpa, la clasificación y otros tratamientos de proceso, la ganga se puede utilizar para producir productos de alto valor agregado, como catalizadores, pigmentos y cargas. Estos productos se utilizan ampliamente en muchos campos, como plásticos, caucho y revestimientos, logrando la utilización de recursos y el reciclaje de ganga.

Tecnología de llenado de lechada de aislamiento de sobrecarga de ganga: se trata de una tecnología que inyecta ganga como material de relleno en la zona de separación de sobrecarga a través de perforación del suelo, lo que previene y ralentiza eficazmente el hundimiento del terreno. Esta tecnología resuelve fundamentalmente el problema del tratamiento de ganga en las minas de carbón, ahorra costos de tratamiento y proporciona una nueva solución para la eliminación de ganga.

Para mejorar la eficiencia integral de las ganancias del carbón y la ganga, la separación del carbón y la ganga es particularmente importante como un paso importante en el proceso de procesamiento del carbón.

Los siguientes son algunos métodos actuales para separar carbón y ganga:

1. Sistema de separación de ganga con criba vibratoria: Al establecer un sistema de separación de ganga con criba vibratoria en la cinta centralizada subterránea, se logra una separación efectiva del carbón y la ganga. Este sistema puede realizar la carga y elevación directa de ganga, reducir la elevación del eje principal y el lavado de ganga en la planta de lavado de carbón, reducir el contenido de cenizas del carbón lavado y mejorar la tasa de recuperación del carbón crudo.

El principio de funcionamiento de este sistema se basa en la mecánica de vibración y principios de cribado. En este proceso, la criba vibratoria es impulsada por un motor para hacer que el cuerpo de la criba vibre a alta frecuencia y el material salta sobre la superficie de la criba. Debido a las diferentes propiedades físicas del carbón y la ganga, sus estados de movimiento en la superficie de la criba vibratoria también son diferentes, lo que resulta en la separación efectiva de los dos.

Específicamente, cuando la superficie de la criba vibratoria vibra, grandes partículas de material serán arrojadas por encima de la superficie de la criba debido a la inercia, mientras que pequeñas partículas de material caerán debajo a través de la criba. De esta forma se separan materiales de diferentes tamaños de partículas. El diseño de la criba vibratoria suele tener en cuenta las diferencias en las características del carbón y la ganga, incluida su densidad, humedad y forma, para garantizar una clasificación eficiente.

El sistema de clasificación de gangas con criba vibratoria se compone principalmente de una caja de criba, una criba, un vibrador, un resorte amortiguador de vibraciones y otros componentes. Hay varias capas de malla dentro de la caja de malla y cada capa de malla corresponde a diferentes requisitos de tamaño de partícula. El vibrador genera fuerza de vibración, lo que hace que la caja de la criba y la criba vibren a alta frecuencia, logrando así la separación del material. El resorte amortiguador de vibraciones se utiliza para absorber la vibración generada por la criba vibratoria durante el funcionamiento y reducir la transmisión de vibración al suelo u otros equipos.

El proceso de operación generalmente incluye tres pasos: alimentación, cribado y descarga. Primero, la mezcla de carbón crudo y ganga se introduce en el puerto de alimentación de la criba vibratoria. Luego, la criba vibratoria comienza a funcionar y el material se criba en la superficie de la criba vibratoria. Finalmente, el carbón cribado y la ganga se descargan desde ambos lados de la criba respectivamente para completar el proceso de clasificación.

En aplicaciones prácticas, la criba vibratoria sistema de clasificación de gangas se puede optimizar y mejorar de acuerdo con las condiciones específicas de diferentes minas de carbón para mejorar la eficiencia de clasificación y reducir el consumo de energía. Por ejemplo, la frecuencia de vibración y la amplitud de la criba vibratoria se pueden ajustar para adaptarse a diferentes características del material, o se puede mejorar la precisión del cribado mejorando el diseño de la criba. Además, la introducción de sistemas de control inteligentes puede mejorar aún más la automatización y la estabilidad del sistema.

2. Sistema de clasificación de ganga basado en rayos X y visión artificial: utilice tecnología de rayos X y visión artificial para identificar el carbón y la ganga, calcular el valor del espesor del carbón y la ganga mediante un algoritmo de procesamiento de imágenes y fusionar el espesor del carbón y la ganga identificados. mediante imágenes visuales con imágenes de atenuación de rayos X para obtener información de decisión de reconocimiento.

La aplicación de la tecnología de rayos X y visión artificial en la clasificación de ganga de carbón implica principalmente los siguientes pasos:

Uso del sistema de imágenes: utilice un sistema de imágenes de rayos X para escanear el carbón y la ganga de carbón para obtener la estructura interna y la información de composición del material. Esta información generalmente se manifiesta cuando diferentes materiales absorben rayos X en diferentes grados, formando así contraste en las imágenes.

Reconocimiento y análisis de imágenes: mediante tecnología de visión artificial, se procesan y analizan las imágenes obtenidas por el sistema de imágenes de rayos X. Los algoritmos de aprendizaje profundo se utilizan para entrenar modelos para identificar automáticamente las características del carbón y la ganga de carbón, como el color, la densidad, la forma, la textura, etc.

Clasificación automatizada: después de identificar el carbón y la ganga de carbón, el sistema de control guiará el actuador, como un viento de alta presión o un brazo robótico, para separar la ganga del carbón. Este proceso puede lograr una clasificación de alta eficiencia y alta precisión, reducir los costos de mano de obra y mejorar la calidad de la clasificación.

Sistema inteligente: los sistemas modernos de clasificación de ganga no solo dependen de equipos de hardware, sino que también integran análisis de datos y algoritmos de inteligencia artificial, de modo que el sistema tiene capacidades de autoaprendizaje, puede ajustar la estrategia de clasificación de acuerdo con las diferentes características de calidad del carbón y condiciones ambientales, y realizar una operación desatendida.

La combinación de estas tecnologías representa el nivel avanzado en el campo de la clasificación del carbón, lo que ayuda a mejorar la recuperación de recursos y reducir la contaminación ambiental.

3. Sistema de clasificación fotoeléctrico: La tecnología de clasificación fotoeléctrica de ganga es un método moderno de clasificación de carbón y ganga mediante sensores fotoeléctricos y tecnología de procesamiento de imágenes. Esta tecnología puede lograr una identificación rápida y precisa del carbón y la ganga, mejorando así la calidad del carbón y la tasa de utilización integral de los recursos. Los sistemas de clasificación fotoeléctricos suelen incluir componentes como fuentes de luz, detectores, unidades de procesamiento de imágenes y sistemas de control. Al escanear los materiales en la cinta transportadora, el sistema puede detectar las diferencias en las características espectrales de diferentes sustancias y clasificarlas en consecuencia.

Las últimas investigaciones y aplicaciones muestran que la tecnología de clasificación fotoeléctrica de ganga se está desarrollando hacia la inteligencia y la alta eficiencia. Por ejemplo, un estudio propuso un sistema inteligente de clasificación de gangas basado en el aprendizaje por refuerzo profundo, que puede lograr más del 95% de precisión en la identificación de gangas y más del 90% de eficiencia de clasificación. Además, existen estudios sobre las tecnologías comunes clave de los robots de clasificación inteligentes de ganga de brazos múltiples, que han logrado el agarre estable de la ganga dinámica transmitida a alta velocidad por el manipulador, mejorando la eficiencia de clasificación y la capacidad de trabajo colaborativo del sistema.

La ventaja de la tecnología de clasificación optoelectrónica de la ganga es que puede realizar una clasificación sin contacto, reducir el daño a los materiales y reducir el polvo y la contaminación acústica. además, el sistema de clasificación inteligente Puede autoaprender y optimizar la estrategia de clasificación para mejorar la precisión y eficiencia de la clasificación. La aplicación de estas tecnologías ayuda a lograr una utilización eficiente de los recursos de carbón y la protección del medio ambiente, lo que está en consonancia con la tendencia de desarrollo de la construcción de minas ecológicas.

Además, la aplicación de tecnología de clasificación optoelectrónica también puede reducir la tasa de fallas de los equipos, reducir los costos de gestión, optimizar el flujo del proceso y mejorar la tasa de recuperación de carbón limpio, lo que se refleja directamente en la mejora de la eficiencia de la producción. La combinación de iluminación inteligente y plataforma de gestión de posicionamiento del personal mejora aún más el nivel de inteligencia de las plantas de preparación de carbón y mejora los estándares de producción segura.

El Máquina clasificadora inteligente AI lanzado por Tecnología optoelectrónica Co., Ltd de Anhui Mingde. utiliza tecnología de aprendizaje profundo y visión artificial para identificar y clasificar automáticamente la ganga de carbón. Esta tecnología puede mejorar significativamente la eficiencia de clasificación, reducir los costos laborales y reducir la contaminación ambiental.