Обезвоживание концентратов после отсадочных машин и сепараторов

После отсадочных машин и сепараторов продукты обогащения угля бывают очень обводнены, поэтому довести влажность их до требующихся норм в один прием невозможно.

Предварительное обезвоживание обеспечивает отделение от концентрата преобладающего количества воды. Для него при­меняют неподвижные щелевидные сита, устанавливаемые вместо дна на некотором участке желоба, по которому концентрат транс­портируется водой. Часть воды уходит через щели под сито в сбор­ник, увлекая с собой мелкие частицы угля (шлам). Оставшаяся на сите вода с углем транспортируется на обезвоживающие гро­хоты, а затем на центрифуги для окончательного обезвоживания.

На большинстве углеобогатительных фабрик применяют следу­ющее оборудование:

а) для обезвоживания крупного концентрата — стационарные, двухкривошипные грохоты АГ-6 и др.;

б) для обезвоживания мелкого концентрата в предварительной стадии — грохоты двухкривошипные АГ-6, резонансные; в оконча­тельной стадии — центрифуги;

в) для обезвоживания крупного шлама в предварительной стадии—грохоты АГ-1, ОГ-1, БКГОМ-2, резонансные; в оконча­тельной стадии — центрифуги.

В последнее время для обезвоживания крупного и мелкого кон­центрата начали применять вибрационные двухъярусные грохоты типа ВП-2.

Центрифуги устаревшего типа УВ-1 в последнее время заменя­ются на новые — НВВ-1000, ВШП-92, ВГ-1 и ВГ-2 производитель­ностью до 100 т/ч.

Сгущение и улавливание шлама

Как уже указывалось, после обезвоживания концентрата в под-решетных водах и фугате содержится много шлама. Эти воды вместе со шламом попадают в общий цикл оборотной воды.

Вода, движущаяся в аппаратах и транспортных устройствах углеобогатительной фабрики, называется оборотной. При мокром обогащении с применением процесса отсадки для переработки 1 т угля требуется от 5 до 7,5 м³ оборотной воды. Большая по­требность в оборотной воде обусловливается не только техноло­гией обогащения, но и расходованием ее для гидравлического транспорта и смыва центрифугата.

С оборотной водой циркулирует большое количество шлама. Так, на углеобогатительной фабрике производительностью 300— 400 т/ч даже при удовлетворительном орветлении оборотной воды, когда концентрация твердого остатка не превышает 150 г/л, коли­чество циркуляционного шлама составляет 200 т/ч.

При чрезмерной загрязненности оборотной воды заметно уве­личивается зольность концентрата за счет илистых частиц, обво­лакивающих зерна угля, и ухудшаются условия работы обезвожи­вающей аппаратуры. При очень большой концентрации шлама в оборотной воде может произойти шламование аппаратуры и, как .следствие, полное прекращение работы углеобогатительной фаб-рики. Чтобы избежать нежелательных последствий, содержание твердого остатка в оборотной воде не должно превышать 200 г/л. Количество образующегося шлама зависит от крупности и кре­пости углей, свойств сопровождающихся пород, эффективности работы сгустительно-осветительных устройств, схемы движения шламовых вод и других факторов.

Для сгущения шлама и осветления оборотных вод применяют пирамидальные, радиальные, конусные и центробежные сгусти­тели, а для сбросовых шламовых вод—шламовые отстойники. Принцип действия всех этих аппаратов основан на отсадке твер­дых частиц. Осаждение частиц подчиняется законам падения тел в жидкой среде.

Частицы <0,2 мм в радиальных сгустителях почти не осаждается, они образуют устойчивую суспензию и могут долгое время 'Находиться в воде во взвешенном состоянии. Для быстрого, их ;осаждения применяют некоторые коагулянты, особенно поли-акриламид.

Широкое практическое применение полиакриламида в качестве коагулянта угольного шлама впервые было осуществлено на углеобогатительной фабрике Ясиновского коксохимического завода. На этой фабрике была спроектирована и построена первая установка по получению полиакриламида. Технология производ­ства этого продукта была разработана Институтом высокомолеку­лярных соединений АН СССР совместно с Ленинградским инсти­тутом галургии.

Для коагуляции применяют продукт, который представляет со­бой сополимер, содержащий некоторое количество соли акриловой кислоты. При использовании полиакриламида для осветления всей обо­ротной воды фабрики получается практически чистая оборотная вода (от 8 до 60 г/л).

Заменителями полиакриламида могут быть коагулянты ПВПН (смесь кубовых остатков 2-метил- и 5-винилпиридина и кубовых остатков этиленхлоргидрина) и ПАНГ (гидролизованный «полинан»). Они действуют весьма эффективно в несколько больших количествах, чем полиакриламид.

Шламовые воды, выпускаемые за пределы углеобогатительных фабрик, образуются в результате сброса хвостов флотации, пере­ливов из различных сборников (воронок, отстойников и др.), а также выпусков вод при опорожнении отсадочных и флота­ционных машин, радиальных и пирамидальных отстойников, во­ронок и других емкостей во время ремонта углеобогатительной фабрики.

При надлежащей организации водно-шламового хозяйства с фабрики удаляют только хвосты флотации и фугат центрифуг промпродукта, так как они насыщены высокозольными шламами. Все остальные воды не должны уходить за пределы фабрики.

Практика работы многих фабрик показала, что при удовлетво­рительном извлечении шлама из оборотных вод в пирамидальных и радиальных сгустителях и достаточной производительности^ фло­тационных машин современные наружные шламовые отстойники являются вполне пригодными для окончательного осветления шла­мовых вод. Содержание твердого остатка в сливе с отстойников не должно превышать 30 г/л.

Существует мнение, что можно отказаться от дорогостоящих наружных механизированных отстойников, внедрив вместо них фильтрацию шламов под давлением на фильтрпрессах, широко применяемых в химической промышленности, а также фильтра­цию на ленточных и дисковых вакуум-фильтрах. Освоение этих способов на углеобогатительных фабриках позволит получить транспортабельный шлам нужной влажности и фильтрат задан­ной концентрации взвеси.

Согласно Правилам технической эксплуатации коксохимиче­ских предприятий (ПТЭ-68), осветленная вода должна возвра­щаться в цикл углеобогатительной фабрики. Сброс вод за пре­делы производственных сооружений запрещается.

Применяемые на практике схемы обогащения углей преду­сматривают первичное и вторичное осветление оборотных вод. В связи с этим водно-шламовые схемы бывают сложными: они должны обеспечить максимальное извлечение из оборотных вод угольного шлама, а осветленную воду вернуть на углефабрику, т. е. образовать замкнутый цикл. На рис. 4 приведена водно-шламовая схема работы углеобогатительной фабрики на замкну­том цикле.