5.3 Қызыл шламды қоюландыру және жуу

Қызыл шламды қоюландыру және жуу үшін екі түрлі қондырғы қолданылады:

1. д иаметірі 40м, сыйымдылығы V-7750м³, ал шөгу алаңы

S_шөккен - 1250м² тең болатын, бір ярусты қойылтқыш;

2. диаметірі 20м, сыйымдылығы V-3240м³, ал шөгу алаңы

S_шөккен - 1570м²тең болатын бес ярусты қойылтқыш.

Сурет 5.5 – Диаметірі 40 м қойылтқыш

Сурет 5.6 – Диаметірі 20 м бес ярусты қойылтқыш

Қойылтқыштың ағызындысы бұлғауышқа құйылып содан кейін сорғыштармен сүзілуге жіберіледі. Қоюлануға түскен шлам қойылтқыштың астыңғы жағынан алынып,жууға жіберіледі. Шламның сұйық фазасымен ірі қатты фазаларының қатынасы шамамен 2,6-3,0 сандарының арасына сәйкес келеді,яғни (с:қ=2,6-3,0).

Қызыл шламды жуу технологиясының жүйесі қарама - қарсы, төрт рет қайталанып жууға икемделіп орналастырған, оның себебі неғұрлым қызыл шламды сапалы жуып, құрамындағы сілтімен, алюминий тотығын Байер тізбегінде алып қалуда. Шлам бастапқы жуғыш қондырғысына, ал ыстық су соңғы қондырғыға жіберіледі. Жуылып болғанан кейін шлам соңғы жуғыш қондырғылардың астыңғы тетігінен сүзілу бөлікшесіне жіберіледі, (с:қ=2,8-3,2 сан аралығында, ал сілтінің қалдығы шамамен Na₂O-25г/л). Бастапқы жуғыш қондырғылардың ағындысы пісірілген қойыртпақты сулату үшін ерітінділеу бөлікшесіне жіберіледі. Қойылтқыш және жуғыш қондырғыларынан ағындыларының сапасын арттыру үшін олардың құрамына синтетикалық флокулянт Алклар -600 қосып отырады.

Қызыл шламды қоюландыру бөлікшесі қойылтқышқа келіп түсетін қойыртпақты қою-қатты (қызыл шлам) және сұйық (алюминат ерітіндісі) фазаларына бөліп, құрамындағы қатты заттары 0,3 қг/л аспайтын және қойытылған шламның с:қ=2,8-3,0 сан аралығында болатын мөлдірленген алюминат ерітіндісін алуға арналған.

Қойылтқыштың технологиялық параметрлары төмендегідей:

1) қойыртқышқа келіп түсетін қойыртпақтың сілтілік концентрациясы шамамен Na₂O=105-130 г/л аралығында;

2) қойыртқыштың шламының с:қ=2,8-3,0 сандарына тең;

3) қойыртқыштың ағызындысының температурасы 98-100 ^оС шамасында;

4) қойыртқыштың ағызындысының құрамындағы қатты заттардың мөлшері 0,3 қг/л көп емес болуы керек.

Енді қызыл шламды қоюландырғанда әсер ететін факторларға тоқталып өтейік.

Бокситтің химиялық құрамы мен оның ұнтағының деңгейі

Қоюландыру – бұл салмақ күшінің әсерімен жүретін шөгу процесі. Өлшем бірлігі 100 мкм дейінгі бөлшектер Стокс заңына бағынады және олардың шөгу жылдамдықтары төмендегі көрсетілген теңдеу арқылы анықталады

(5.5)

мұндағы W – шөгу жылдамдығы, м/с;

ρ – қатты және сұйық фазалардың тығыздықтары,

кг/м³;

µ – ортаның тұтқырлығы, кгс/ м².

Теңдеуден көріп отырғанымыздай шөгу жылдамдығы негізінен сұйық фазаның тұтқырлығына және қызыл шламның түйіршік құрылымына тәуелді, яғни температура, концентрация және бөлшектің ірілігіне.

Шөгу жылдамдығы шламдағы темір оксидінің құрамы көбейгенде жоғарылап, натрий гидроалюмосилкатының (НГАС) құрамы ұлғайғанда төмендейді. Сондықтан кремнилік модулдері жоғары бокситтер ерітінділеуден кейін тұнбалау қасиеттері жақсы шламдарды түзейді.

Шламның ұсақ-майда бөлшектері оларды алдын ала іріткілер, яғни когулянттар мен флокулянттарды қосып біріктірмейінше шөгуге түспейді.

Температураның әсері. Ерітінділік ортаның тұтқырлығын төмендету үшін қоюландыру процесі барынша жоғарғы температураларда жүргізіледі. Жылуды қоршаған ортаға жоғалтпас үшін қоюландыру процесі жылуқорғағыш аппараттарда жүргізіледі және қоюландыру процесін шамамен 97-100 ^оС температуралары аралығында жүргізеді.

Қойылтқышқа түсетін қойыртпақтың құрамындағы қатты заттардың құрамының әсері. Стокс теңдеуі ерітіндідегі бөлшектердің өз еркімен шөгуін өрнектегенімен, бөлшектер шөккен кезде бірнеше аймақтардан өтеді. Ол аймақтарды мынадай атаулармен бөліп көрсетуге болады:

– мөлдірленген ерітіндінің аймағы;

– ерікті шөгу аймағы;

– қысылып шөгу аймағы;

– тығыздалу аймағы;

– қоюландырылған шламның аймағы.

Ерітінділер осы аймақтар арқылы өткен кезде бөлшектер бір–біріне соқтығысып, шөгу жылдамдығы бәсеңдейді, сондықтан бөлшектердің нақты шөгу жылдамдығы төмендегідей теңдеумен анықталады

W²= W·0,5, (5.6)

мұндағы 0,5 – қысылу қабатының коэффициенті.

Зиянды қоспалардың әсері. Бокситтің құрамында кездесетін, тақташа құрылымды пирит, сидерит, ақ саз және органикалық қосылыстар қоюландыру процесін нашарлатады.

Ағызындының жылдамдығы. Қойылтқыштың өнімділігі оның ағызындысының жылдамдығымен сипатталады. Өндірісте ағызындыға шөгу алаңының 1м² алынған мөлдірленген ерітіндінің мөлшерін қабылдайды

, (5.7)

мұндағы G – ағызындының жылдамдығы, м/ с;

Q – мөлдірленген ерітіндінің мөлшері, м³;

F – шөгу ауданы;

T – жұмыс істеген уақыт, сағат.

Қызыл шламды жуу бөлікшесі қоюланған шламды сілтіден жууға арналған. Жуылу жүйесі қарама-қарсы, яғни шлам тізбектелген төрт аппараттың басқысынан, ал ыстық су соңғы аппараттан жіберіледі.

Жуғыш аппарат түбі конус, ішкі жағы ярустарға бөлінген цилиндір ыдыс. Әр ярустың ортаңғы жағының түбі ағынды стақандарымен бітеседі.

Кесте 5 – Диаметірі Ǿ 20м жуғыш аппараттың техникалық

сипаттамасы

Аталуы	Жабдықтың көлемі	Редуктор; электрқозғалтқыш
Жуғыш аппарат: Ǿ 20м	H=10,5м; V=3240м3; Түбінің еңісі = 8о; Шөгу ауданы S=1573м2.	Валдың айналу жиілігі, сағатына 6 айналым; Электр қуаттылығы 5,5 квт; Электрқозғалтқыштың айналымы минутына n= 970 айналым; Р664-30; АО-51-6.