книги из ГПНТБ / Фоменко Т.Г. Водно-шламовое хозяйство углеобогатительных фабрик

резкое повышение зольности, вязкости и нижней крупности эффектив­ но обогащаемых зерен угля начинается при содержании твердого 80 г/л п более. Это подтверждается и кривыми рис. 6, показыва-

Рпс. 5. Зависимость вязкости суспензии, нижней крупности обогащаемых зерен и зольности класса 0,5—1 мм концентрата от содержания твердого в воде

ющНіМн изменение зольностн концентрата и глубины обогащения при различном содержании твердого в воде.

При содержании твердого в оборотной воде от 0 до 80 г/л (при более глинистых шламах — до 50 г/л) вязкость среды и показатели обогащенпя практически не изме­ няются. Следовательно, допусти­ мое содержание твердого в обо­ ротной воде в зависимости от характеристики шлама не должно превышать 50—80 г/л. Дальней­ шее увеличение содержания твер­ дого приводит к снижению эф­ фективности процесса отсадки. Это подтверждается опытами, прове­ денными в промышленных усло­

увеличению глубины обогащения — зерна крупностью более 0,5 мм разделялись на тяжелую и легкую фракции с высокой точностью.

10

При значительном содержании твердого в оборотной воде зерна угля крупностью 0,5—1 мм осаждаются в осветлительно-сгуститель- ных устройствах очень плохо. Они уносятся в слив и поступают на флотацию, где большей частью переходят в отходы, снижая их зольность.

Ситовый состав подобных отходов флотации характеризуется сле­ дующими данными:

Приведенный ситовый состав показывает, что зольность отходов флотации можно значительно повысить, исключая из отходов мало­ зольную фракцию крупностью более 0,5 мм. При относительно чи­ стой оборотной воде зерна угля этой фракции достаточно эффективно обогащаются и в отсадочных машинах.

Загрязненная оборотная вода оказывает отрицательное влияние и на процесс обезвоживания. С увеличением твердого в оборотной воде увеличивается и влажность обезвоженного на грохотах шлама (табл. 4).

Та блица 4

тельной фабрики должны быть такими, чтобы обеспечить осветление оборотной воды до оптимального содержания твердого, т. е. не выше 50—80 г/л, и поддерживать качество среды постоянным. Кроме того, для предотвращения дополнительного образования и накопле­ ния в цикле тонких шламов (менее 35 мкм) необходимо максимально сократить время контакта воды со шламом. Это можно осуществить, применяя водно-шламовые схемы, позволяющие максимально со­ кратить объем емкостей и количество оборотной воды.

12

количество растворимых солей. Накопление солей в воде происхо­ дит в результате выщелачивания некоторых минеральных компонен­ тов, содержащихся в обогащаемом материале.

О степени химического загрязнения воды можно судить по ее жесткости, концентрации водородных ионов (pH) и электропровод­ ности.

Минерализация оборотных вод на углеобогатительных фабриках происходит при взаимодействии их с углем и антрацитом в резуль­ тате растворения некоторых соединений из минеральной части угля. Общая минерализация оборотной воды прямо пропорциональна со­ держанию твердого и, в зависимости от времени контакта угля с во­

Минерализация воды при контакте с окисленным, неокисленным углем, породой почвы и кровли, а также пиритом приведена в табл. 5 [26]. При контакте с породой почвы содержание глинистых минера­ лов достигало 77% и кварца 10%, а при контакте с породой кровли глинистых минералов содержалось 80%, а кварца 60%.

13

Из приведенных данных следует, что минерализация воды при взаимодействии с неокисленным углем и породой практически не зависит от времени контакта. Щелочная среда не оказывает влияния на минерализацию воды, а кислая среда способствует растворению минеральных соединений. Однако благодаря буферной емкости угля pH среды увеличивается до нейтрального значения и вследствие этого не оказывает дальнейшего влияния на переход минеральных соединений в воду. Минерализация воды на углеобогатительных фаб­ риках находится в прямой зависимости от количества материала, находящегося в контакте с водой.

Солевой состав оборотной воды девяти углеобогатительных фаб­

15

Глава II

ХАРАКТЕРИСТИКА ШЛАМА И ПРИЧИНЫ ЕГО НАКОПЛЕНИЯ

Обычно в практике обогащения углей шламом называют продукт крупностью не более 1 мм, полученный в результате мокрого обо­ гащения углей. Этот верхний предел крупности шлама сохранился в практике углеобогащения со времени, когда не применялась фло­ тация, и до сих пор ошибочно принимается при оценке процессов

идаже при проектировании новых фабрик. Между тем технологи­ ческой границей, определяющей верхний предел крупности шламов, является граница эффективного обогащения угля методами отсадки

ифлотации. Эта крупность, как показывают исследования и практика работы углеобогатительных фабрик, равна 0,5 мм. Поэтому к шламу надо отнести частицы, крупность которых менее 0,5 мм.

Исходя из такого большого диапазона крупности частиц, можно сказать, что угольные шламы являются сложными, полидисперснымп системами и состоят из частиц разнообразной формы и крупности, различного соотношения между собой числа частиц разного размера

ипетрографо-минералогического состава.

На углеобогатительных фабриках шлам встречается в виде сус­ пензий (взвесей), пластической и сыпучей (твердой) массы.

С у с п е н з и и делятся на неустойчивые и устойчивые. В не­ устойчивых суспензиях твердая фаза расслаивается вследствие осаждения относительно крупных частиц. Для поддержания твердой фазы во взвешенном состоянии в неустойчивых суспензиях необхо­ димо механическое воздействие (перемешивание, восходящая струя и т. д.). Нижним пределом частнц, характеризующим неустойчивость пульпы, являются частицы крупностью 1 мкм [40].

Коллоидная суспензия представляет собой смесь твердого и жидкого, в которой твердая фаза поддерживается во взвеси молеку­ лярными силами, величина которых превышает силы тяжести твердых частиц. Верхним пределом крупности твердых частиц такой суспен­ зии является 0,1 мкм [49].2

2 Заказ 356

П л а с т и ч е с к а я м а с с а представляет собой смесь твер­ дой фазы с водой, но в таком соотношении, когда частицы твердого находятся в постоянном и непосредственном контакте между собой, т. е. когда эта система уже не является взвесью твердого в жидком, а является более или менее однородной пластической массой. Пла­ стическая масса возможна при содержании твердого в пульпе более

твердого с ліалым количеством жидкого, в результате чего промежутки между частицами заполнены воздухом. Такая смесь состоит из трех

18