Тема 13. Умови застосування процесу дренування та фільтрування.

Фільтруванням називають процес поділу твердої і рідкої фаз пульпи за рахунок різниці тисків, утворюваних по обидві сторони фільтруючої перегородки.

У результаті процесу фільтрування одержують осадок (кек) - тверду фазу, що затримується фільтрувальною перегородкою, і фільтрат (воду), що пройшла через перегородку і прошарок осадка.

Апарати, у яких здійснюється процес фільтрування, називають фільтрами. У якості робочої поверхні фільтрів застосовують такі види тканин: металевих, що не іржавіють, і латунних дротів, синтетичні з капронових і пропіленовых волокон, комбіновані (капросталь), бавовняні (бельтінг, бязь).

Процес фільтрування вугільних пульп складається з трьох основних стадій:

власне фільтрування з утворенням осадка на поверхні фільтруючої перегородки;

просушення осадка шляхом видалення з його пір залишків рідкої фази;

відділення осушеного осадка від фільтруючої перегородки.

По способу створення різниці тисків фільтри класифікують на вакуум-фільтри - створення вакууму (тиску менше атмосферного) і фільтр-преси - створення надлишкового тиску (тиск більше атмосферного).

За формою робочої поверхні вакуум-фільтри розділяють на дискові, барабанні і стрічкові.

Внаслідок малої продуктивності і періодичності дії фільтр-преси застосовують у вуглезбагаченні значно менше, чим вакуум-фільтри. Фільтр-преси - апарати періодичної дії, призначені для фільтрування відходів флотації і тонких шламів у тих випадках, коли інші види фільтрувального устаткування малоефективні.

Застосовують фільтр-преси двох видів: камерні і рамні.

У вітчизняній практика вуглезбагачення знайшли застосування камерні автоматичні фільтр-преси закордонних фірм із площею фільтрування 570-600 м², що забезпечують продуктивність 7-9 т/г і вологість осадка 18-24 %.

Переваги фільтр-пресів - спроможність фільтрувати тонкі шлами, низька вологість осадка, практично чистий фільтрат. Недоліки - низька продуктивність, складність конструкції.

Тема 14. Згущення шламів та освітлення оборотної води.

Шламом називають вугілля крупністю 0-0,5 мм, одержаний у результаті мокрого збагачення.

Пластична маса складається з твердих часток і води в такому співвідношенні, при якому система вже не є суспензією твердого в рідкому, а подана відносно однорідною масою, що містить більш 600 г/л твердого.

Сипуча (тверда) маса являє собою суміш твердої і незначної кількості рідкого, у результаті чого проміжки між частками заповнені повітрям.

По крупності шлам поділяють на:

Зернистий - розміром більш 45 мкм, котрий відносно добре осаджується, влавлюється, збагачується й звезводжується;

Тонкий - розміром менше 45 мкм, який дуже важко опрацьовувати. Він значно змінює властивості суспензії й утрудняє ведення таких процесів, як збагачення, осадження, сгущення, звезводнювання і фільтрування.

На вуглезбагачувальних фабриках шлам буває в незбагаченому виді (рядовий), у збагаченому (концентрат флотації, гідроциклонів), у виді відходів (флотації, гідроциклонів).

Шлам умовно поділяють на первинний, що надходить на фабрику з рядовим вугіллям, і повторний, що утвориться в процесі збагачення.

На вуглезбагачувальних фабриках для освітлення оборотної води застосовують водно-шламові схеми трьох основних типів: із глибоким, неглибоким освітленням і комбіновані.

Схеми з глибоким осветлением оборотної води застосовують рідко. Незначне утримання в живленні флотації часток менше 0,3 мм спричиняє за собою значне зниження продуктивності вакуум-фільтрів, у результаті чого виникають трудності зі звезводнюванням флотаційного концентрату. Схеми з обробкою всієї оборотної води флотацієй застосовують рідко, тому що велике розбавлення водою живлення флотації зменшує продуктивність флотаційних машин і вакуум-фільтрів.

Комбіновані схеми найбільше поширені, тому що дозволяють підтримувати утримання твердого в оборотній воді 40-60г/л при щодо гарних якісно-кількісних показниках збагачення.

Схеми з неглибоким освітленням оборотної води передбачають у I стадії класифікацію шламу по крупності, а в II - освітлення води і попереднє сгущення шламу. Вони менше ефективні, чим комбіновані.

Чим більше шламу в оборотній воді, тим менше показник циркуляції К. При чистій оборотній воді і відсутності скидання показник циркуляції має максимальне значення, тобто дорівнює одиниці.

Режим водно-шламового господарства рахується нормальним при мінімальних значеннях показника К. для фабрик, що збагачують антрацити 0,36, коксові вугілля 0,45, газові вугілля 0,5.