Для полного прекращения сбросов воды и охраны природы к промышленности предъявляют высокие требования в отношении повышения качества концентратов. В связи с этим дальнейший техн ический прогресс связан с широким применением замкнутых циклов. Замкнутыце циклы как по водной, так и по твёрдой фазе применяются в технологических системах обогатительных фабрик на различных стадиях обогащения углей: в схемах сгущения шлама, флотации и фильтрования, обезвоживания отходов флотации, в общих циклах ре генерации оборотной воды.
В результате многократного использования больших количеств воды в техно логиченских процессах и неполного вывода тонкодисперсных частиц из замкнутых циклов в технологических систе мах происходит нежелательная концентрация шламов. Обычно крупность частиц шлама не превышает 1 мм, однако принятый верхний предел крупности шлама в 1 мм является условным и не соответствует крупности частиц, при которой возникает необходимость в применении специальных способов обработки (обогащения, обезвоживания).
Шлам углеобогатительных фабрик по крупности делится на два вида:
зернистый с частицами размером более 45 мкм (этот шлам относительно легко поддаётся обогащению, осаждению и обезвоживанию, вязкость оборотной воды не повышает)
тонкий с частицами менее 45 мкм. Последний трудно поддаётся обработке, вызывает заметное изменение свойств оборотной воды (повышает её вязкость) и затрудняет ведение таких процессов как гравитационное обогащение, обезвоживание, осаждение и фильтрация.
Верхним пределом крупности зернистого шлама принят размер 0.5 мм,являющийся нижней границей эффективного обогащения мелких углей отсадкой и верхней границей крупности питания флотации. Зерно 0.5 мм гранично также при обезвоживании в центрифугах и на грохотах.
Источником образования шлама служит дробление, измельчение и истирание угля в процессе его добычи, трансп ортировки, обогащения и размокания в воде глинистых компонентов. Шламоо бразование зависит от твёрдости угля и степени размокания породы, применя емых схем обогащения и обработки шлама. Плотность чистой технической воды, применяемой на углеобогатительных фабриках близка к 1000 кг/м3, а вязкость при температуре 15..16 градусах равна 1.14/1000 Па*с. Оборотная вода, содержащая шлам, приобретает новые свойства, отличныеот свойств чистой воды: вязкость, плотность и содержание солей. Твёрдые частицы, плотность которых выше плотности пульпы, находятся в ней во взвешенном состоянии из-за на сыщения пульпы тонкими илистыми частицами и повышения вследствие этого её вязкости. Характер изменения вязкости среды с изменением концентреции шлама зависит от крупности частиц. При неоднородном по крупности шламе вязкость среды изменяется вследствие осаждения тонких частиц на поверхности крупных. С увеличением вязкости и плотности среды возрастает её сопротивление падаю щему телу, вследствие чего снижается эффективность процесса разделения относи тельно мелких частиц угля и повышается нижний предел эффективно обогащаемых зёрен. Эффективность флотации также зависит от содержания твёрдой фазы в оборотной воде. При значительном содержании твёрдой фазы в воде в классифицирующих устройствах частицы угля размером 0.5 и даже 1 мм не осаждаю тся. Поступая на флотацию, эти зёрна теряются в отходах, снижая их зольность. Загрязнённая вода отрицательно влияет и на процесс обезвоживания продуктов обогащения, повышая их зольность и влажность. С увеличением содержания тврдой фазы в оборотной воде, начиная примерно с 50 г/дм3, её вязкость возрастает. При менее глинистых шламах это возрастание начинается примерно с содержания твёр дого 80 г/дм3. Следовательно, допустимое содержание твёрдой фазы в оборотной воде в зависимости от характеристики шлама не должно превышать 50..80 г/дм3. Для того чтобы содержание твёрдой фазы в оборотной воде было в необходимом количестве, применяют различные системы её осветления (регенерации).