Спосіб короткозамкненої технології упорядкування відходів дрібних класів при збагаченні корисних копалин

Спосіб відноситься до гірничого виробництва і може бути використаним при видобутку та збагаченні вугілля і інших корисних копалин. При мокрому способі переробки вугілля з глибиною збагачення до нуля мм створюється певна кількість породного шламу (суміші води і часток породи, крупніють яких менша 0,5мм.), котрий повинен був певним чином впорядкований у навколишнє середовище.[1]. Звісні способи впорядкування породних шламів, що використовуються у наш час. Шлам, котрий у технологічній схемі більше не підлягає збагаченню, надходить у операцію де він за допомогою згусників, наприклад С10 або ж інших, ділиться на дві частини рідку - злив з щільністю 10-30гл. і згущену - мул з щільністю, що не перевищує 600гл твердого матеріалу. Злив повертається у технологічний процес, а згущений продукт піддають зневодненню за допомогою фільтрувальних апаратів, на яких виділяють воду, а зневоднений продукт, волога якого може бути у межах (18-25)% направляють на породний відвал. (Норми технологічного проектування. Технологічні схеми збагачувальних підприємств.) [2]. Найбільш близьким до запропонованого способу є такий, у котрому в останній операції технологічної схеми за допомогою радіальних згусників суміш розділяється на дві частини: рідку - злив щільністю 10-30г/л що вміщує мінімальну кількість твердих часток і згущену - мул, щільність якого не перевищує 600г/л. Згущений продукт вуглесосами направляється у мулонакопичувачі (ставки накопичувачі мулу), а злив повертають у технологічний процес. (Норми технологічного проектування. Технологічні схеми збагачувальних підприємств.) [3]. Як перший так і другий вказані способи мають досить великі недоліки. У першому способі технологічні апарати, котрі застосовують для зневоднення шламів мають дуже низьку ефективність, займають великі виробничі площі, металоємкість та габаритні розміри надто великі, а їх технологічна експлуатація робить процес збагачення збитковим. На тих підприємствах, де такі апарати встановлені, вони практично не працюють. У другому способі ставки накопичувачі мулу займають великі площі природних угідь. Вода та мул, що накопичуються в них, у більшості випадків містять значну кількість шкідливих сполук, котрі з часом забруднюють навколишнє середовище. Ставки накопичувачі створюються штучно і не зважаючи на те, що при будівництві додержуються певних норм, значна кількість води з них попадає у грунт і підтоплює природні угіддя, виводячи їх із господарського обігу. Як показала практика, виведені з технологічного процесу накопичувачі ще довгий час залишаються такими, що їх використовувати неможливо. У більшості випадків ставки розташовуються на значній відстані від збагачувальних підприємств, тому в загальний технологічний процес додаються транспортні магістралі, по одній з них подається згущений шлам з збагачувального процесу у ставок, а по другій чиста вода з накопичувача у технологічний процес. В середньому по галузі ця відстань знаходиться у межах 10км. Цілю запропонованого способу є підвищення ефективності збагачення за рахунок розробки коротко замкнутої технології упорядкування відходів мілких класів у межах промислової площі виробництва, таким чином, що з технологічного процесу вилучаються згусники і накопичувачі мулу, фільтрпреси, а також скорочуються транспортні потоки. Поставлена ціль досягається тим, що після вилучення з шламу часток корисного мінералу, наприклад часток вугілля, решта суміші направляється у спеціальний апарат, що складається з розрахованої, в залежності від виробничої потужності технологічної схеми та від фізичних властивостей і елементного складу збагачувальної сировини, кількості однакових відсіків. Одночасно, у кожному з відсіків окремо, виконується певна операція. Спочатку в технологічному процесі використовуються два відсіки. Вихідна суміш проходить відсіки послідовно, у першому з них відбувається переважно осідання і накопичення часток твердого матеріалу, крупність котрих більша ніж 3мкм, у другому - осідання твердих часток крупністю менш ніж 3мкм, тобто освітлення води. Освітлена вода направляється у технологічний процес. Заповнений мулом перший з відсіків виводиться з процесу, а в роботу залучають слідуючий за другим, так що суміш подається у другий відсік і накопичення твердих часток відбувається у ньому, а освітлення води у третьому. Матеріал, що накопичився у першому відсіку після виведення його з технологічного процесу зневоднюється. Вода в накопиченому матеріалі знаходиться у вигляді капілярів та плівок і її вилучення організовано примусово за рахунок того, що по всій площині відсіку у нижній його частині розміщено транспортувальний шар певного матеріалу з низьким коефіцієнтом опору течії рідини по відношенню до коефіцієнта течії у шарі накопиченого мулу. Об'єм відсіку, який займає транспортувальний шар за допомогою трубопроводів сполучується з резервуаром для накопичення води, котрий розміщується на певному рівні нижче відсіку та нижче транспортувального шару. Тому, за рахунок статичного розрідження суміші, штучно створеного перепадом рівнів між шаром мулу і накопичувальним резервуаром, а також за рахунок властивості води - нерозривності, вода через низько опірний шар примусово видаляється з накопиченого мулу. Вилучена вода з резервуару повертається у технологічну схему, а зневоднений до вологості (20-30)% матеріал за допомогою механічних пристроїв вивантажують з відсіку і відправляють на породний відвал. Після вивантаження мулу відсік залучають у технологічний процес. Так створюється коротко замкнута схема впорядкування відходів мілких класів породи в схемах збагачення вугілля. Запропонований спосіб реалізується за допомогою спеціальних апаратів, що складаються з декількох однакових відсіків, у кожному з яких, у певний час послідовно виконується відповідна функція обробки суміші: освітлення, накопичення, зневоднення. Кількість відсіків розраховується в залежності від виробничої потужності технологічної схеми та фізичних властивостей і елементного складу збагачувальної сировини. По всій площині кожного відсіку у нижній його частині розміщено шар спеціального матеріалу з низьким коефіцієнтом опору течії рідини по відношенню до коефіцієнта течії у шарі зневоднюванного матеріалу. Нижній шар за допомогою трубопроводів сполучується з резервуаром накопичення води, котрий розміщується на певному рівні нижче відсіку. Впровадження у виробництво технологічних схем з запропонованим способом впорядкування відходів має досить великі переваги у порівнянні з виробництвом, що проводиться у цей час. Значно знижуються капітальні втрати, так як у технологічній схемі виключаються згусники – С10, або ж радіальні, відпадає необхідність будівництва ставків мулонакопичувачів. Більш впорядкованим стає технологічний процес за рахунок скорочення кількості технологічних операцій, зниження транспортних потоків і вилучення з технологічного процесу неефективного обладнання. Виключається практика забруднення навколишнього середовища та нецільового використання природних угідь. Створюються умови для можливості будівництва підприємств у будь яких інфраструктурних адміністративних поділах. Джерела інформації 1. В.К. Турченко, А.К. Байдал Технология и оборудование для обогащения угля. - М.: Недра, 1995. Сторінка 259. Опис та принцип дії і застосування згусника С 10. Сторінка 260, 261,...Опис та принцип дії і застосування фільтр-пресів. 2. К.Г. Руденко, М.М. Шемаханов Обезвоживание и пылеулавливание. - М: Недра, 1981. Сторінка 66 Опис та принцип дії і застосування радіального згусника. 3. Временные нормы технологического проектирования обогатительных фабрик. -М. 1993. Сторінка 128, додаток 6. У наведеній технологічній схемі всі наступні технологічні операції обробки продукту „Отходы" операції „Флотация" замінюються однією, котрою реалізується запропонований авторами спосіб з використанням відповідного устрою, а також обробляються інші продукти, в залежності від конкретних вимог технології збагачення (див. Додатки 1, 2, и т.д.).