АВТОБИОГРАФИЯ ССЫЛКИ БИБЛИОТЕКА РЕЗУЛЬТАТЫ ПОИСКА
Развитие горной промышленности оказывает серьёзное влияние на состояние окружающей среды с эколо гической точки зрения. В Донбассе на сегодняшний день огромные территории участков земли и водоёмов за грязнено отхоами производств данной отрасли. Загрязнение атмосферы, почвы и водоемов стало одной из наиболее актуальных проблем современности. Для борьбы с загрязнением водных бассейнов ведётся активная разработка безотходных производств и схем обогащения с использованием оборотной воды.
;Расход свежей технической воды при обогащении углей составляет 0.3 м3/т. Общий расход воды - 3-4 м3/т рядового угля. Вода, проходя технологический цикл, насыщается мельчайшими частицами твердого, минеральными со лями и различными органическими веществами, применяемыми при обогащении и экстрагируемыми из угля.Накопление угольных шламов в оборотной воде негативно сказывается на работе основных процессов обогащения - ухудшает их тех нико-экономические показатели. Для очистки повторно используемых вод от взвесей на углеобогатительных фабриках имеются системы аппаратов и устройств, соединенных между собой коммуникациями для шламовых вод и продуктов раз деления, которые представляет собой водно-шламовую систему предприятия.
Водно-шламовое хозяйство углеобогатительных фабрик является сложным комплексом, включающим клас сификацию частиц по крупности, осветление шламовых вод для их повторного использования, сгущение и обезвоживание шламов, обезвоживание и складирование продуктов обогащения. В результате многократного использования больших ко личеств воды в технологических процессах и неполного вывода тонкодисперсных частиц из замкнутых циклов происходит накопление шламов в системе. Оборотная вода, содержащая шлам, приобретает новые свойства по сравнению с чистой те хнической водой. Из-за насыщения оборотной воды тонкими глинистыми частицами ее вязкость повышается. При этом тве рдые частицы находятся в воде во взвешенном состоянии, хотя их плотность выше плотности воды. Возрастание вязкости оборотной воды начинается с содержания твердого в ней 50 кг/м3 для глинистых шламов и 80 кг/м3 для менее глинистых.
Уголь измельчается при добыче и транспортировке. Доплнительное измельчение (шламообразование) происходит в процессе обогащения. Количество шлама, образующегося в разлдичных операциях обогащения, зависит от свойств угля, применяемого оборудования и в определенной степени от компоновки оборудования. На основании исследований, проведенных УкрНИИуглеобогащением, и "Норм технологического проектирования углеобогатительныхфабрик и брикетных фабрик" количество шлама (класс<0.5мм), образующегося в процессе обогащения угля различных марок приведено в таблице
Установлено, что дополнительное образование тонких шламов зависит от циркуляции продуктов и количе ства зернистого шлама, поступающего в систему, а также от физических свойств углей и сопутствующих пород. Управляе мым фактором является циркуляция потоков, которая зависит от построения замкнутой водно-шламовой схемы. Чем мень ше циркуляция потоков в системе, тем меньше накопление шлама в оборотной воде.
Для уменьшения накопления тонких шламов в замкнутой системе на флотацию рекомендуется направлять слив узла улавливания шлама. Возвращать сгущенный продукт в различные операции гравитационного отделения необходимо с учетом содержания золы и серы. При малой зольности сгущенного продукта его направляют на центрифугирование или обезвоживающее грохочение, при значительной зольности его используют в качестве транспортной воды или направляют на гидрогрохочение.
Уголь измельчается при добыче и транспортировке. Дополнительное измельчение (шламообразование) происходит в процессе шламообразования. Количество шлама, образующегося в рвзличных операциях обогащения, зависит от свойств угля, применяемого оборудования и в определенной степени от компоновки оборудования. На основании исследований, проведенных УкрНИИуглеобогащением, и "Норм технологического проектирования углеобогатительных и брикетных фабрик" количество шлама (класс<0.5мм), образующегося в процессе обогащения угля различных марок, может быть охарактеризовано следующими данными:
| Марка угля | Глубина обогащения, мм | Количество шлама, % от исх. угля |
|---|---|---|
| Г | 13 (6) | до 2.5 |
| Г | 0 | от 4 до 8 |
| А | 6 | до 3 |
| А | 0 | до 3.5 |
| ОС, Ж, К, шихта | 0 | от 9 до 17 |
| Название операции | % от поступающ. угля |
|---|---|
| Подготовительная мокрая классификация | 1-1.5 |
| Разделение в тяжелых средах отделение суспензии и обезвоживание на грохотах | 1-2 |
| Обесшламливание перед обогащением мелкого угля и промпродукта в тяжелосредном гидроциклоне при подаче материала самотеком | 1.5 |
| Обесшламливание перед обогащением мелкого угля и промпродукта в тяжелосредном гидроциклоне при подаче материала насосом | 8-12 |
| Разделение в тяжелосредных гидроциклонах, отделение суспензии и обезвоживание на грохотах | 1-2 |
| Обесшламливание перед обогащением угля и промпродукта в отсадочных машинах | 1.5 |
| Обогащение в отсадочных машинах | 3-5 |
| Обезвоживание в вибрациоонных центрифугах | 1-2 |
| Обезвоживание в шнековых центрифугах | 4-6 |
Для улучшения работы водно-шламовых схем при их построении нужно руководствоваться следующими принципами:
1. Обеспечение высокой эффективности классификации по крупности в операциях дешламации рядового угля и обезвоживания подуктов обогащения с целью предупреждения попадания крупнозернистых шламов в ёмкости и коммуникации для шламовых вод. Доcтижению этой цели способствует применение стационарных сит (на дешламации и обезвоживании) и баггер-элеваторов (на обезвоживании).
2. Применение флотации в процессах очистки воды, предназначенной для повторного использования, с целью повышения степени извлечения в концентрат угольных фракций и эффективности улавливания и локализации самых тонких частиц твердой фазы.Практика показала, чтопри обогащении коксуемых углей необходимость флотации всего шлама (в том числе и вновь образованного) поступающего в водно-шламовую систему экономически оправдана и не вызывает сомнения. В этом случае флотация обеспечивает как извлечение из шлама ценных компонентов(увеличение выхода концентрата) так и повышение эффективности очистки воды в последующих процессах водно-шламовой системы. Вопрос целесообразности использования флотации для переработки всего шлама, поступающего в водно-шламовые системы фабрик, обогащающих энергитические угли, не имеет однозначного решения. В связи с тем, что флотационный концентрат этих фабрик присаживается к отсеву, а не к концентрату, как это имеет место при обогащении коксуемых углей, увелечение реализационной стоимости товарной продукции будет существенно меньше. Поэтому для каждого конкретного объекта необходимо определить оптимальное направляемое на флотационное обогащение шлама, обеспечивающее максимальную разницу между реализационной стоимостью товарной продукции и приведенными затратами.
3. Сокращение времени контакта с водой обогащаемого угля и продуктов обогащения с целью уменьшения образования илистых частиц при размокании породы. Одним из средств достижения этой цели является сокращение объема емкостей для шламовых вод.
4. Предотвращение накопления в оборотной воде самых тонких угольных и илистых частиц с целью повышения эффективности технологических процессов в отделении гравитационного обогащения. Это достигается за счет исключения из водно-шламовой системы сгустительно-осветительных устройств, слив которых направляется для повторного использования и которые при этом не обеспечивают полное извлечение твердой фазы в сгущенные продукты.
5.Повышение эффективности процесса извлечения шлама и продуктов его разделения в обезвоженные продукты при очистке шламовых вод с целью сокращения числа операций в отделении регенерации, благодаря использованию более совершенного оборудования строго в соответствии с его возможностями и харктеристиками обезвоживаемых продуктов.
6. Сокращение использования воды на технологические процессы в гравитационном отделении с целью уменьшения объема и числа потоков шламовой воды путем выбора и компоновки соответствующего оборудования;
7. Замыкание без использования наружных очистных сооружений водно-шламового цикла и предотвращение выпуска промышленных стоков за пределы промплощадки фабрики с целью предотвращения загрязнения окружающей среды. Для достижения этой цели интенсифицируются процессы осаждения и обезвоживания шлама и продуктов его разделения, осбенно самых тонких классов.
Неустановившемся режимом водно-шламовой системы называется режим, при котором количество шлама в потоках не достигло равновесной концентрации. В этом периоде времени значительное влияние на накопление шлама оказывает транспортное запаздывание потоков T, которое состоит из запаздывания транспортирования потоков по трубопро водам Tтр и задержке шлама в различных аппаратах схемы Ta.
T=T
тр+TaЗадержка подачи шлама по трубопроводам Tтр зависит от диаметра трубопровода, длины трубопровода, подачи насоса или количества пульпы, проходящей по трубопроводу самотеком, объема зумпфов.
Задержка шлама в самом аппарате зависит от конструктивных и технологических особенностей аппаратов. Например, радиальный сгуститель - высоко инерционный аппарат, задержка шлама в нем составляет примерно 15 мин, а гидроциклон работает быстро - шлам находится в нем в течение 1-2 секунд.
При расчете водно-шламовых систем представляет интерес определение времени, необходимого для установления равновесного содержания твердого в системе шламовых вод фабрики. Если мы имеем дело с замкнутыми вдно-шламовыми системами, когда вся регенирируемая вода возвращается в отделение гравитационного обогащения для повторного использования, время достижения равновесного состояния по твердому во всех потоках шламовых вод можно принять одинаковым. Величина равновесной концентрации шлама не зависит от начальной концентрации шлама и, что особенно важно, от объема воды в системе. Она определяется концентрацией шлама в поступающей воде, расходом воды в системе, количеством шлама, подающего в систему с обогащаемым углем и образующегося в ней в результате истирания угля. Этот важный в практическом отношении вывод подтверждает правильность современной тенденции усовершенствования водно-шламовых схем путем посроения их поодностадиальному принципу с одновременным сокращением объема емкостей и сгустительно-осветительных устройств для накапливания и сгущения шламовых вод.
Компьютерный анализ работы системы в неустановившемся режиме позволяет найти оптимальное сочетание технологических аппаратов, которое обеспечивает более быстрый выход системы на работу в установившемся режиме.