Задчи расчета водно-шламовых систем весьма разнообразны и зависят от конкретных целей. Однако в большинстве случаев они связаны с определением содержания твердого в воде, используемой для технологических целей, нагрузки (по твердому и объему) на процессы регенрации шламовой воды, времени установления равновесного состояния системы шламовых вод и т.п. Расчету водно-шламовых схем посвещены работы многих авторв, предложивших уравнения для определения характеристик (производительность по твердому и объему, содержание твердого) потоков шламовых вод в конкретных водно-шламовых схемах, содержание твердого в оборотной воде, количества шлама, циркулирующего с оборотной водой, объема шламовой воды, выво димой из системы шламовых для стабилизации содержания твердого в технологической воде. Однако использование этих уравнений в значительной степени затруднено в связи с различной терминологией, применяемой разными авторами для названия одних и тех же потоков шламовых вод. Поэтому представляется целесообразным уравнения для расчета различных типов водно-шламовых схем систе матизировать в рамках одной терминологии. Вывод этих уравнений удобнее всего выполнять применительно к комбинированной водно- шламовой системе, так как при исключении некоторых потоков шламовых вод она легко преобразуется в одно- или двухстадиальную. Уравнения выводятся для установившегося режима, когда количество воды и твердого, поступающие на фабрику и удаляемые из неё, равны между собой. При составлении уравнений вводится коэфициент регенерации К, представляющий собой отношение объема регенерируемой воды к общему количеству воды, выходящей из отделения гравитационного обогащения.
Для комбинированных схем введен коэффициент q- отношение объема регенирируемой воды,напра вляемой непосредственно на окончательную регенерацию, к общему объему регенирируемой воды. Определение К и q про изводится для объемов чистой, а не зашламованной воды, что не имеет принципиального значения, однако облегчает расчет водно-шламовых схем.
Для удобства расчсета принято блочное построение водно-шламовых систем - одного из сложных узлов углеобогатительных фабрик. Ниже представлены наиболее часто встречающиеся варианты водно-шламовых систем.
Сисема регенерации циркуляционной воды с флотацией сгущенного продукта радиального сгустителя
По данной схеме часть потока подрешетных вод (1-Р) направляется на флотацию, минуя узел сгущения. Кроме того, в операции флотации используют также сгущенный продукт сгустителя. Слив его направляется в оборотную воду.
При проектировании обычно расчитывают несколько вариантов построения системы регенерации оборотной воды. Для этого задаются различными значениями Р. Затем на основании полученных расчетов сравнивают разные варианты водно-шламовых систем по технико-экономическим показателям, коэффициентам циркуляции шлама, количеству твердой фазы в оборотной воде. Для проектирования принимается схема с оптимальными показателями.
Следующим вариантом построения системы регенерации оборотной воды может быть схема с флотацией слива гидроциклонов
Система регенерации циркуляционной воды с флотацией слива гидроциклонов
По этой схеме на флотацию направляется часть подрешетных вод гравитационного отделения (1-Р),минуя узел сгущения, совместно со сливом узла улавливания шлама. Сгущенный продукт узла улавливания направляется в гравитационное отделение в качестве транспортной воды в зависимости от зольности и содержания твердой фазы.
Одним из вариантов построения систем регенерации оборотной воды является схема, показанная ниже. По этой схеме все подрешетные воды направляются на сгущение в одну стадию. Сгущенный продукт с узла улавливания и часть слива (1-Р) направляются в систему циркуляции. Остальная часть слива подвергается переработке методом флотации. Р- это часть слива с узла сгущения, направляемая в качестве оборотной воды.
Система регенерации оборотной воды сфлотацией части слива гидроциклонов.