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

по мере увеличения расхода воды на 1 т угля и снижения содержания твердого в оборотной воде. При этом содержание твердого в питании флотации также уменьшается, вследствие чего уменьшается и про­ изводительность машин. Флотационные камеры имеют одинаковый объем в рассматриваемых схемах при расходе оборотной воды порядка 0,7—1 м3/т.

Объем флотационных камер в схемах с предварительным сгуще­ нием шлама увеличивается при снижении содержания твердого

175 кг/м3 (вместо 200 кг/м3) объем флотационных камер на 1 т шлама составляет 0,57 м3/т. Но даже в этом случае он значительно меньший, чем в комбинированных схемах без сгущения шлама.

Аналогичные выводы следуют из анализа зависимости количества вакуум-фильтров от содержания твердого в оборотной воде и ее расхода на 1 т рядового угля. Площадь фильтрования минимальна

всхемах с предварительным сгущением шлама. Она остается неиз­ менной при различном расходе воды, так как содержание твердого

впитании и, следовательно, в пенном продукте флотации остается постоянным. В схемах без сгущения шламов перед флотацией со­ держание твердого в пенном продукте и удельная производитель­ ность вакуум-фильтров в значительной степени зависят от расхода оборотной воды и содержания в ней твердого. Чем больше удельный

расход воды и меньше содержание твердого, тем больше требуемая площадь фильтрования.

Анализ результатов расчета приводит к выводу, что, если не­ обходимая площадь осветления в схемах без сгущения шлама прн небольших расходах оборотной воды и содержании твердого более GO кг/м3 меньше, чем в схемах с предварительным сгущением, то количество флотационных камер и вакуум-фильтров в этих схемах значительно больше, чем в комбинированных схемах с предвари­ тельным сгущением шлама.

Для более полной оценки рассматриваемых схем целесообразно характеризовать их единым критерием, выражающим суммарную удельную стоимость сгустителя, флотационных машин и вакуумфильтров на 1 т обрабатываемого шлама. При этом приняты: стои­ мость радиального сгустителя диаметром 24 м без строительных сооружений 40 тыс. руб., стоимость флотационной машины ФМУ-2-63 45 тыс. руб., стоимость вакуум-фильтра «Украина-80» 25 тыс. руб.

В табл. 73 приведена удельная стопмость оборудования для осветления при расходе шламовой воды 4 м3/т и различном содержа­ нии твердого в ней.

Т а б л и ц а 73

Удельная стоимость оборудования

244

Приведенные данные показывают, что при удельном расходе воды 4 м3/т более экономичной по капитальным затратам является комбинированная схема с предварительным сгущением части шлама.

Это же подтверждается апализом удельной стоимости оборудо­ вания, рассчитанной при различных расходах воды на 1 т обога­ щаемого угля (рис. 115). Стоимость оборудования возрастает по мере увеличения расхода воды и снижения содержания твердого в ней.

1,8 м3/т комбинированная схема без сгущения шлама может оказаться дешевле. При более высоком

расходе воды и меньшем содержании в ней твердого она значительно дороже других рассмотренных водно-шламовых схем.

Несмотря на более высокую стоимость оборудования комбиниро­ ванных схем без сгущения шламов, они имеют ряд преимуществ. Главное преимущество, которое в наибольшей степени привлекает производственников, заключается в простоте обслуживания таких схем. Отсутствие радиального сгустителя перед флотацией делает ненужной регулировку работы флотационных машин. Кроме этого, нет необходимости в баках для слива сгустителя, сборников для сгущенного.продукта, насоса для перекачки этих продуктов. Чистая вода после осветления отходов флотации в этих схемах используется в качестве подрешетной воды отсадочных машин. Часть шламовой воды, возвращаемой в оборот, используется для мокрой классифи­ кации угля и транспортирования его к обогатительным аппаратам.

245

Недостатком таких схем является циркуляция в системе наряду с тонким относительно крупного шлама. Циркуляция крупного шлама приводит к его переизмельчепшо, повышенному шламообразованшо и ухудшает показатели работы отсадки. Недостатком также является жесткая связь между требуемым расходом подрешетпой воды отсадочных машин и нагрузкой флотации.

Комбинированные схемы с предварительным сгущением шламов перед флотацией лишены указанных недостатков. Небольшое ко­ личество тонкого шлама, циркулирующего в системе, не оказывает заметного влияния на процессы обогащения и обезвоживания. Эти схемы более гибки в эксплуатации и позволяют поддерживать опти­ мальные технологические режимы.

5. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ВОДНО-ШЛАМОВЫЕ СХЕМЫ

Д л я ф а б р и к , и м е ю щ и х ф л о т а ц и ю , рекомендуются преимущественно комбинированные водно-шламовые схемы с пред­ варительным сгущением части шламов перед флотацией. Побитой схеме (рис. 116) мелкий концентрат обезвоживается в багер-зумпфах.

М елки й к о н ц е н т р а т

О бе звож иван ие ( о а г е р • з у м т р )

О тходы Ф л о т а ц и о н ­

ный к о н ц е н т р а т

Рис. 116. Водно-шламовая схема для'фабрик с флота­ цией шлама

Часть слива зумпфа поступает непосредственно на флотацию, а часть

— в радиальный сгуститель. Нагрузка иа сгуститель, при выдаче сгущенного продукта с содержанием твердого 250—300 кг/м3 может приниматься равной 4—5 м3/м2-ч.

Комбинированную схему без предварительного сгущения шламов перед флотацией как менее экономичную можно рекомендовать для

246

РядоВой уголь

\1

Кл а с с и ф и к а ц и я

Гидраблическая к л а с с и ф и к а ц и я

Более перспективной является схема, показанная на рис. 117. Отличительной особенностью этой схемы является отделение шлама

отсадочных машин также поступает в гидравлический классифика­ тор. Так как практически весь исходный шлам выделен вначале,

казанная на рис. 118. По схеме подрешетная вода насосом подается в гидроциклоны диаметром 900 или 1200 мм. Сгущенный продукт гндроцпклонов поступает на ленточный вакуум-фильтр, осадок которого направляется на сушку, а фильтрат в оборот. Часть слива гидроциклона возвращается в циркуляцию, а часть направляется в сгуститель с осадкоуплотнителем. Сгущенный продукт этого сгу­ стителя подается также на ленточпый вакуум-фильтр, а чистый слив возвращается в оборот. Твердое слива сгустителя и фильтрата ленточного вакуум-фильтра, имеющее высокую зольность, полностью пли частично сбрасываются в плонакопитель.

6. СХЕМЫ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ II СКЛАДИРОВАНИЯ ОТХОДОВ ФЛОТАЦИИ

В настоящее время углеобогатительные фабрики СССР сбрасы­ вают в отвалы огромное количество отходов флотации. Достаточно сказать, что в 1971 г. сброшено около 6 млн. т твердого, причем количество сбросов будет возрастать с увеличением объемов обога­ щения угля.

В связи со сложностью обезвоживания и складировапия отходов флотации на углеобогатительных фабриках применяется и испыты­ вается ряд схем.

Наиболее распространенной схемой обработки отходов флотации является схема, показанная на рис. 119, а, по которой вода флокулянтом осветляется в радиальном сгустителе до содержания твердого в сливе менее 1 г/л и направляется в оборот, а сгущенные отходы с содержанием до 180—300 г/л твердого сбрасываются в наружные отстойники. Осевший материал из отстойников разгру­ жается краном и складируется в отвал, а слив направляется в илонакопитель или частично в оборот.

248

Несколько реже применяется эта схема в упрощенном виде (рис. 119, б), по которой сгущенные отходы флотации радиального сгустителя сбрасываются непосредственно в нлонакопитель.

Преимуществом схемы на рис. 119, а является то, что не вся масса твердого сбрасывается в нлонакопитель, а недостатком — несколько худшее осаждение и уплотнение твердого.

Схема на рис. 119, б обеспечивает лучшее осаждение и уплотнение осадка, но в этом случае требуются большие объемы илонакопителя.

Схема на рис. 119, б применяется еще реже, чем предыдущая. Основной недостаток ее заключается в быстролі заполнении рыхлым осадком секций наружных отстойников, в плохом уплотнении осадка

IIвозникающих вследствие этого трудностях при выгрузке осадка

иэксплуатации отстойников.

Впоследние годы начинают внедряться схемы обработки отходов флотации с использованием центробежно-флокуляционного и гра- витационно-флокуляционного методов обезвоживания.

Центробежно-флокуляционный метод обезвоживания отходов фло­ тации осуществляется по схеме (рис. 120) с применениелі осадитель­ ных центрифуг. В зависимости от конкретных условий применяется параллельное (рис. 120, а) или последовательное (рис. 120, б) сое­ динение центрифуг. В схеме (рис. 120, б) флокулянт дозируется только в центрифуги второй ступени, выделяющие наиболее

249

высокоднсперсные фракции твердой фазы. Флокулянт позволяет снизить содержание твердого в фугате центрифуг до 2—4 г/л.

Производительность одной центрифуги в зависимости от грануло­

прочной и более обезвожеппой массы рекомендуются добавки не­ гашеной извести в количестве 5—15 кг/т.

Исходные отходы флотации по схеме рпс. 121 поступают в ци­ линдрическую часть сгустителя, туда же подается раствор флокулянта. В слив уходит чистая вода, которая возвращается в оборот,

Отходы р л о т вц а и

Отходы ф лот ации

а осевшая твердая фаза в конической части сгустителя уплотняется и выгружается роторным разгрузчиком в виде густой массы.

Преимущество схем рис. 121, а, б заключается в том, что исклю­ чаются радиальные сгустители. Кроме того, удельная нагрузка на сгуститель с осадкоуплотиителем значительно больше, чем на

250

Глава XI

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И КЛАССИФИКАЦИИ ШЛАМОВ

Контроль работы классификаторов и обезвоживающих устройств состоит в определении характеристики пульп, содержания твердого

где G — масса пульпы, г; У — объем пульпы, см3; р — содержание твердого в пульпе, г/л; б — плотность твердого, г/см3; Д — плот­ ность воды, равная 1 г/см3.

Содержание твердого в пульпе р

объемное содержание жидкого в 1 л пульпы Ѵж

объемное содержание твердого в 1 л пульпы Ѵт

252