Байченко А
Оползотворяване на въглищни утайки от Кузбас от външни утаители
В момента във външните утаители на Кузбас има до 30 милиона тона въглищна утайка със съдържание на пепел 34-56% и съдържание на влага 50%, които могат да се използват за получаване на допълнителни търговски въглищни продукти. Няма смисъл тези утайки да се обработват чрез дехидратиране или брикетиране поради високото пепелно съдържание на утайките и ниската им калоричност. В този случай е необходимо предварително да се обогати утайката, за да се получи кондициониран продукт със съдържание на пепел по-малко от 10% и съдържание на влага 7-12% и след това чрез по-нататъшна обработка на получения въглищен концентрат да се получат продаваеми продукти - бучки и водно-въглищно гориво или да се даде като добавка към търговски въглища по време на прахообразното му изгаряне в електроцентрали. Въпреки това всички опити да се осъществи подобна преработка на въглища на практика се провалиха поради организационни, финансови и законодателни трудности.
Докато за преработката на тези утайки могат да се използват стационарни или мобилни модулни инсталации. Технологията на обогатяване в този случай включва три цикъла. В първия цикъл утайката се класифицира на сито и хидроциклони, за да се получат два продукта: 3-0,2 mm и 0,2-0 mm. Във втория етап обогатяването на клас 3-0,2 mm се извършва на спирални или хидросепаратори, за да се получи концентрат със съдържание на пепел под 10% и отпадъци от обогатяване със съдържание на пепел 65-70%. В третия етап се извършва сгъстяване и дехидратация на продуктите за обогатяване.
Утайката от външния утаител се подава към класифициращо сито, в което се отделят частици с размер над 3 mm и чужди тела. Пресеяният продукт се изпраща в миксера с помпа, откъдето пулпата се подава към хидроциклони, къдетоотделяне на частици под 0,1 mm, със съдържание на пепел до 50%. Хидроциклонните пясъци се стичат гравитачно в хидросепаратора, където под действието на гравитационни и центробежни сили се разделят на концентрат с пепелно съдържание под 10% и отпадъци. Концентратът се дехидратира последователно на високочестотно сито и на центрофуга, където се получава крайният продукт с влажност 20-30%. Гравитационните отпадъци и изхвърлянето на хидроциклона се подават към сгъстяване с последващото им дехидратиране на лентова филтърна преса. За интензифициране на процеса и намаляване съдържанието на твърда фаза във филтрата се използват високомолекулни полимерни флокуланти. Пречистената вода се връща в технологичния процес за повторна употреба. Дехидратираният концентрат може да се транспортира в насипно състояние или да се използва за приготвяне на продаваем продукт. За тези цели понастоящем има няколко метода за преработване на въглищна утайка в твърд търговски продукт: получаване на гранули чрез масло, брикетиране или пелетизиране.
Нека разгледаме по-подробно технологията за обогатяване на въглищна утайка в хидросепаратор, който е класификатор с принудително утаяване, състоящ се от цилиндрична камера с пулсиращ воден стълб. Водният поток нагоре се подава равномерно през разпределителното устройство, разположено в долната част на камерата.
В горната част на хидравличния сепаратор непрекъснато се зарежда въглищна утайка, която съдържа от 40 до 60% тегловни твърдо вещество. Когато частиците навлизат във възходящия воден поток, те се разделят по размер и плътност. Фракциите на изходния материал, които имат междинна плътност и се различават от въглищните и скалните частици, се задържат във водния поток и образуват кипящ слой върху слоя от скални фракции, който поддържа слоя от по-лекивъглищна фракция. При добавяне на следващата порция от първоначалната утайка въглищната фракция отива в дренажния канал на хидросепаратора. Плътността на суспендирания скален слой със средна плътност се поддържа чрез контролирано изхвърляне на излишъка му през специален разтоварващ клапан на апарата. Ефективността на обогатяването на утайката в този случай зависи от стабилната плътност на кипящия слой, което от своя страна осигурява постоянна скорост и равномерност на възходящия поток на водата, както и чрез контролиране на твърдото съдържание в този слой. Принципът на отделяне на въглищни и скални частици от утайки в хидравличен сепаратор се основава на утаяването на частици във вода под въздействието на гравитацията. Съотношението между масите на частиците в крайна сметка осигурява разделянето на въглищни и скални частици с производството на кондиционирани продукти за обогатяване.
Трябва да се отбележи, че в Чумаковската CEP в Донбас модулна инсталация за преработка на въглищни утайки от външни утаители с хидросепаратор на английската компания STOKES премина промишлени тестове. Резултатите от теста са представени в таблица 1.
РЕЗУЛТАТИ ОТ ОБОГАТЯВАНЕ НА УТАЙКИ НА ВЪНШНИ УТАЛНИЧНИ ИНСТРУМЕНТИ В ЧУМАКОВСКАЯ КОР
Фракции, mm
Характеристики на оригиналната утайка
Характеристики на концентрата