ГРАВИТАЦИОННЫЙ СПОСОБ ВЫВЕДЕНИЯ ВЫСОКОЗОЛЬНЫХ ИЛОВ ИЗ ВОДНО-ШЛАМОВОЙ СХЕМЫ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ
GRAVITY METHOD OF REMOVING HIGH-ASH SLIME FROM COAL DRESSING MUDDY WATER CIRCUIT

Изобретение относится к технике водно-шламовых процессов углеобогащения и может быть использовано в горнодобывающей, обогатительной, строительной и других отраслях промышленности.
Известен способ выведения шламов из системы углеобогатительной фабрики, не имеющей флотационной установки (Справочник по обогащению углей. М.: Недра, 1974 г., под ред. И.С.Благова, А.М. Коткина и Н.А.Самылина, стр.298). Известный способ включает обезвоживание мелкого концентрата и шламовых вод, полученных от обезвоживания крупного концентрата в багер-зумпфе, направление слива багер-зумпфа в радиальный сгуститель, сгущенный продукт которого дополнительно обезвоживают в осадительных центрифугах, а слив частично возвращают в другой радиальный сгуститель или сгуститель с осадкоуплотнителем. В этот же радиальный сгуститель, где осветляется вода с добавлением флокулянтов, направляют фугат осадительных центрифуг, при этом чистая вода возвращается в оборот, а сгущенный продукт, зольностью в пределах 35-40%, направляется в отходы.
Наличие в системе циркулирующих потоков не обеспечивает необходимую эффективность процесса выделения илов высокой зольности. Необходимость обработки слива в двух радиальных сгустителях требует значительных производственных площадей, приводит к высоким материальным затратам и расходу электроэнергии для реализации способа и не обеспечивает выделение высокозольных илов.
Наиболее близким к предложенному способу является способ мокрого обесшламливания угля перед обогащением (см. SU 1316696 A, 15.06.1987, В03В 7/00, 2 с). Изобретение относится к подготовке полезных ископаемых на обогатительных фабриках горнодобывающих отраслей и может быть использовано при обесшламливании углей перед обогащением.
Способ включает сухую классификацию рядового угля на грохоте. Смешивание надрешетного продукта с водой производят в смесителе. При выгрузке смоченного угля из смесителя на обесшламливающий грохот происходит его обезвоживание путем дренирования избыточной воды через перфорированные ковши. На обесшламливающем грохоте происходит выделение мелочи. Подрешетный продукт грохота подвергают обезвоживанию методом фильтрации без предварительной его подготовки. В наружные отстойники поступает фильтрат, содержащий тонкодисперсные высокозольные илы вместе со шламом. Недостатком является то, что описанный способ не обеспечивает выделение высокозольных илов и сгущение их до концентрации твердого 600-900 г/л, что препятствует смешивать илы с отходами обогащения крупных классов и направлять в отвал, минуя дамбы и наружные отстойники, исключив их из схемы.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа гравитационного выведения высокозольных илов из водно-шламовой системы углеобогащения путем оптимизации технологических параметров.
Техническим результатом изобретения является предотвращение накопления шламов в системе и снижение циркулирующих потоков, обеспечение повышения эффективности выведения шламовых продуктов, заключающейся в снижении взаимного засорения продуктов при снижении количества шламовых вод в обороте и количества оборудования, что позволит снизить удельные материальные затраты и затраты электроэнергии.
Указанный технический результат достигается тем, что способ гравитационного выведения высокозольных илов из водно-шламовой системы углеобогащения включает смачивание угля водой с одновременным принудительным перемешиванием, мокрую классификацию смоченного угля по крупности на грохоте без добавления воды, сгущение в гидроциклоне подрешетного продукта крупностью 1-0 мм с выведением угольного шлама с последующим обезвоживанием, направление слива гидроциклона на последующее сгущение в пластинчатом сгустителе и выведение угольного шлама с последующим обезвоживанием, направление слива пластинчатого сгустителя в шламовый бассейн с осаждением шлама и его выведением с последующим обезвоживанием, направление слива шламового бассейна с содержанием высокозольного ила на сгущение в гравитационный ступенчатый сгуститель с использованием флокулянта с выведением ила в отвал, направление осветленной чистой воды из сгустителя в оборот.
В предложенном способе перед смачиванием машинного класса угля водой его подвергают сухой классификации, смачивание угля водой с одновременным принудительным перемешиванием ведут в количестве, выбранном из соотношения (30-40):1, сгущение в гидроциклоне подрешетного продукта крупностью 1-0 мм ведут до получения выводимого шлама с содержанием твердого в сгущенном не менее 35%, сгущение слива шламового бассейна ведут в гравитационном ступенчатом сгустителе с добавлением флокулянта до получения выводимого ила с содержанием твердого в сгущенном не менее 65% и зольностью 58-62%.
Предварительная сухая классификация машинного класса угля и последующее его смачивание с одновременным принудительным перемешиванием угля позволяет достичь высокой эффективности мокрой классификации и обесшламливания на грохоте без добавления воды.
3
Предварительная сухая классификация угля с отсевом мелких классов и последующее смачивание с принудительным перемешиванием позволяют в несколько раз снизить удельный расход воды в операции последующей мокрой классификации до 0,3 м/т. Подрешетный продукт грохота крупностью 1-0 мм сгущают в гидроциклоне с выведением сгущенного продукта на последующее обезвоживание и присадку его с зольностью 28% к отсеву.
Применение сухой классификации и последующего смачивания угля небольшим количеством воды в предлагаемом соотношении (твердое:жидкое)=(35-37):1 позволит снизить расход воды в операции мокрой классификации и значительно уменьшить количество шламовых вод, снизить количество циркулирующего в системе шлама и количество единиц применяемого для улавливания шламов и осветления оборотной воды технологического оборудования. После нескольких стадий сгущения и выведения в каждой стадии определенного количества шламов со средней зольностью 28-30%, направляемых к готовому продукту через операции обезвоживания, достигается высокая зольность наиболее тонких частиц (илов), которые выводятся из водно-шламовой схемы.
Оборотная вода в водно-шламовой схеме проходит один раз за цикл. Осаждение зернистых шламов в сгустителях происходит эффективно в чистой воде без применения флокулянта. Накопление шламов в системе углеобогащения не происходит. Снижается количество используемого оборудования для обработки шламовых вод. На фабрике выпускается 2 вида продукции - товарная и отходы с зольностью 80% и выше. В сливе шламового бассейна остаются во взвешенном состоянии высокозольные мелкодисперсные илистые частицы, которые осаждаются в гравитационном ступенчатом сгустителе с помощью флокулянта и выводятся из водно-шламовой системы в отвал. Присадка обезвоженного сгущенного продукта сгустителей к необогащенному отсеву снижает зольность отсева на 3-4% за счет выделения в отвал высокозольных илов из водно-шламовой схемы.
Способ осуществляют следующим образом.
3
3
3
3
3
Для получения машинного класса энергетический уголь (антрацит) подвергают сухой классификации на грохоте. Сухой отсев с зольностью 28-30% направляют в отгрузку. Отсеянный машинный класс содержит некоторое количество более мелких зерен, поскольку эффективность сухой классификации на грохоте составляет не более 80%. Полученный отсеянный уголь смачивают водой в смачивателе объемом 5 м с одновременным принудительным перемешиванием в количестве, выбранном из соотношения (твердое:жидкое)=(30-40):1. После смачивания уголь подвергают мокрой классификации на грохоте. Подрешетный продукт крупностью 1-0 мм с содержанием твердого 200 кг/м сгущают в гидроциклоне ГЦ-800 до получения шлама с содержанием твердого в сгущенном не менее 35%, что составляет 350-450 кг/м и 120 кг/м в сливе. Сгущенный продукт гидроциклона (угольный шлам) обезвоживают на ленточном вакуум-фильтре до влажности 25-30% и с зольностью 28-30% присаживают к отсеву. Слив гидроциклона направляют на сгущение в пластинчатом сгустителе до содержания твердого 350-400 кг/м. Сгущенный продукт (угольный шлам) пластинчатого сгустителя подают на ленточный вакуум-фильтр для обезвоживания и с влажностью 27-30% и зольностью 29-30% присаживают к отсеву. Слив пластинчатого сгустителя и фильтрат ленточного фильтра поступает в шламовый бассейн. В шламовом бассейне оставшийся шлам оседает. Осевший шлам зольностью 29-30% извлекают шламовым разгрузчиком и после обезвоживания присаживают к товарной продукции. Присадка обезвоженного сгущенного продукта сгустителей к необогащенному отсеву снижает зольность отсева на 3-4% за счет удаления высокозольного ила.
Слив шламового бассейна, содержащий самые тонкие и высокозольные илистые частицы направляют на сгущение в гравитационный ступенчатый сгуститель с использованием флокулянта. Осажденный продукт сгустителя - ил с содержанием твердого не менее 65% и зольностью 58-62% смешивают с крупной породой для закупорки пор крупной породы и вывозят в отвал, снижая возможность горения отвала. Слив гравитационного ступенчатого сгустителя - осветленную чистую воду направляют из сгустителя в оборот.
Предложенное техническое решение позволит повысить эффективность работы водно-шламовой системы, сократить количество воды в обороте, выводить тонкие высокозольные илы из системы гравитационным способом, использовать минимальное количество оборудования, исключить из схемы отстойники - дамбы, предотвратить горение породных отвалов, улучшить экологическую обстановку.
Предложенная схема испытана на ОАО «ЦОФ «Гуковская», в результате получена высокая экономическая эффективность.