PL162107B1 - Sposób i urzadzenie do obróbki wstepnej szlamu osadowego,a zwlaszcza bardzo drobnoziarnistych odpadów poflotacyjnych z zespolów do wzbogacania wegla kamiennego PL - Google Patents

Abstract

1 Sposób obróbki wstepnej szlamu osadowego, z wlaszcza bardzo drobnoziarnistych odpadów poflota- cyjnych z oddzialów wzbogacania kopalni wegla kamien- nego poprzez pobieranie przez osadzanie czesci wody pluczacej, kondycjonowanie, klasyfika cje do odpowied- niej ziarnistosci i poddawanie odpadów flotacji pneuma- tycznej, znamienny tym, ze szlam osadowy lub odpady spulchnia sie mechanicznie, doprowadza sie do stanu zawieszenia z dodatkiem wody oraz kondycjonuje, przy czym bezposrednio po doprowadzeniu do stanu zawie- szenia klasyfikuje sie wstepnie przy ziarnostosci 3 mm z dodatkiem pieniacej sie wody, po czym produkt nadsi towy skladuje sie, natomiast produkt podsitowy klasyfi- kuje sie bezposrednio potem przy ziarni stosci 0,5 mm, ze produkt podsitowy (ponizej 0,5 mm), . . . 9. Urzadzenie do obróbki wstepnej szlamu osado- wego, zwlaszcza bardzo drobnoziarnistych odpadów poflotacyjnych wegla kamiennego, w którym z odpadów pobierana jest przez osadzanie czesci wody pluczacej, znamienne tym, ze posiada beben przemywajaco-oczy szczajacy (8) z uchodzacym do doprowadzenia (9) cial stalych doprowadzajacym przewodem wodnym (10, 11), którego odprowadzenie (12) zawiera sito bebnowe (13) z oddzielaniem frakcji 3 mm, z doprowadzeniem (14) pie- niacej sie wody, oraz, ze za sitem bebnowym (13) wla- czony jest stopien przesiewania (20) przy ziarnistosci 0,5 mm, którego produktowi nadsitowemu (21) (0,5- 3 mm) przyporzadkowany jest odbieralnik (24) z wla- czonym za nim wzbogacalnikiem srubowym (25), . . . F ig 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki wstępnej szlamu osadowego, zwłaszcza drobnoziarnistych odpadów poflotacyjnych z zespołów wzbogacających kopalni węgla kamiennego, z których pobiera się przez osadzenie części wody płuczącej, kondycjonuje, klasyfikuje do odpowiedniej ziarnistości i poddaje odpady flotacji pneumatycznej.

Przedmiot wynalazku stanowi ponadto urządzenie do obróbki wstępnej szlamu osadowego, zwłaszcza bardzo drobnoziarnistych odpadów poflotacyjnych węgla kamiennego, przeznaczone do stosowania sposobu według wynalazku.

Podczas wzbogacania surowce górnicze rozdrabnia się, klasyfikuje i sortuje, w celu nadania im jednorodnych właściwości, odpowiednich do stosowania lub dalszego przerobu. W górnictwie węgla kamiennego węgiel surowy rozdziela się z reguły najpierw na czysty węgiel, surowiec pośredni i skałę płonną pod działaniem siły ciężkości przy wykorzystaniu różnej masy właściwej. Dalsze wzbogacanie i sortowanie następuje z kolei, zwłaszcza w odniesieniu do części drobnoziarnistych urobku, przez flotację lub też przez odpowiednią kombinację sortowania grawitacyjnego i flotacji. Flotacji poddaje się w przypadku węgla kamiennego surowce o średnicy drobin do ok. 0,75 mm. Drobniejszy materiał przechodzi niezależnie od składu do oczyszczalni ścieków jako woda płucząca, obciążona cząstkami stałymi.

W celu odzyskania wody przeprowadza się tu w stawach osadowych lub innych odpowiednich urządzeniach osadzanie ciał stałych. O ile część wody płuczącej doprowadza się po osadzeniu drobnych cząstek ponownie do obiegu wodnego, o tyle szlam ze stawów osadowych stanowi dotąd poważny problem ze względu na brak możliwości wykorzystania go. Ze swą zawartością wody szczątkowej, przekraczającą najczęściej 20%, szlam ten, zawierający jeszcze znaczne ilości palnych części składowych, można z reguły jedynie odkładać na składowiska, przy czym niezbędne jest stosowanie specjalnych metod umożliwiających trwałe składowanie. Na dużych składowiskach skały płonnej, tzw. hałdach, tworzy się specjalne baseny, w których można odkładać odpady poflotacyjne i inne podobne materiały drobnoziarniste ze strefy wzbogacenia węgla kamiennego. Należy je następnie przykrywać, przy czym w celu uzyskania dostatecznej stabilności takich hałd

162 107 i składowisk, tego rodzaju baseny można rozmieszczać jedynie w odpowiednio dużych odstępach wzajemnych.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu i odpowiedniego urządzenia, za pomocą których odpady poflotacyjne i inne podobne bardzo drobnoziarniste odpady z kopalni węgla kamiennego można by dalej wzbogacać dla uzyskania wysokowartościowych produktów.

Zadanie to rozwiązuje się w myśl wynalazku w ten sposób, że szlam osadowy lub odpady spulchnia się mechanicznie, doprowadza się do stanu zawieszenia z dodatkiem wody oraz kondycjonuje, przy czym bezpośrednio po doprowadzeniu do stanu zawieszenia klasyfikuje się wstępnie przy ziarnostości 3 mm z dodatkiem pieniącej się wody.

Pozostałość na sicie odkłada się, natomiast produkt podsitowy klasyfikuje się bezpośrednio potem przy wielkości ziarna 0,5 mm, a produkt podsitowy (poniżej 0,5 mm) z klasyfikatora poddaje się bardzo drobnoziarnistej flotacji pneumatycznej, zaś produkt nadsitowy - dwustopniowemu sortowaniu grawitacyjnemu we wzbogacalnikach śrubowych oraz, że zarówno skałę płonną, jak i wzbogacony węgiel odwadnia się bezpośrednio potem.

Taki sposób wzbogacania daje niespodziewanie z dotychczas w ogóle nie użytkowanych odpadów poflotacyjnych i innych podobnych materiałów bardzo drobnoziarnistych produkt, odpowiadający właściwościom węgla przemysłowego, nadający się do zastosowania i zbytu. Tego rodzaju produkt można na przykład stosować jako węgiel kotłowy w paleniskach pyłowych, po czym można je bezproblemowo składować. Dzięki uzyskiwaniu energii można pokrywać dodatkowe koszty wzbogacania, przy czym wskutek drobnoziarnistości materiału pozostający z kolei do dyspozycji popiół można ponownie wykorzystać w pewnych okolicznościach do najrozmaitszych celów. W sposobie według wynalazku korzystne jest ponadto, aby przez umiejętne prowadzenie sposobu i końcowe odwodnienie wszystkich produktów można było liczyć na wyraźne małe zużycie wody. Również to stanowi istotną zaletę przy uwzględnieniu warunków środowiskowych, tym bardziej, że pozostające ścieki, można zawsze doprowadzić ponownie do obiegu. W krajach, w których ścieki z urządzeń wzbogacających były usuwane do otoczenia, jest to teraz możliwe, bez obawy wzrostu niekorzystnych zjawisk wskutek odprowadzania drobnych cząstek materiału. Przeciwnie, wodę płuczącą, oddawaną do otoczenia, można po odpowiednim przefiltrowaniu przez grunt bez trudności odzyskiwać do innych celów w innym miejscu. Głównej jednak korzyści z wynalazku należy dopatrywać się w tym, że nie istnieją już teraz żadne problemy z trudno składowalnym bardzo drobnoziarnistym szlamem.

Według wynalazku korzystnie przewiduje się, że przed doprowadzeniem do stanu zawieszenia usuwa się występujące ewentualnie ciała obce, zwłaszcza przez wstawienie przesiewacza rusztowego. Jest to szczególnie korzystne wówczas, gdy osadzone już szlamy należy ponownie wzbogacić, aby doprowadzić ten materiał do miejsca dalszego użycia. Prócz tego taki przesiewacz służy do swego rodzaju wstępnego obciążenia, tak, iż przy następującym potem doprowadzaniu do stanu zawieszenia zużywa się mniej energii.

Możliwe jest w myśl wynalazku odpowiednie rozdzielanie lub mieszanie szlamów osadowych z wodą płuczącą przez spulchnianie mechaniczne odpadów lub szlamów przed i podczas doprowadzania do stanu zawieszenia. Podczas tego etapu wzbogacania udaje się wstępnie rozluźnić produkty w jak największym stopniu i doprowadzić do stanu zawieszenia, tak, iż można je następnie doprowadzić do kolejnego etapu wzbogacania. Dąży się przy tym do tego, aby upłynnić szlam do stężenia ok. 400 do 500 g na 1 litr, gdyż w takiej postaci można go dalej łatwo przerabiać lub wzbogacać.

Klasyfikacja wstępna następująca bezpośrednio po doprowadzeniu do stanu zawieszenia, przy dodaniu pieniącej się wody umożliwia oddzielanie się materiału o ziarnostości powyżej 3 mm i osadzanie się z reguły też bez żadnej obróbki, ponieważ chodzi w tym przypadku o skałę płonną, która nie wymaga dalszego wzbogacenia. W zależności od produktu wyjściowego jest tu również ustalenie przekroju oddzielania powyżej 5 mm lub nawet 10 mm, zależnie od tego, ile takich stopni klasyfikacji wstępnej potrzebuje się lub zamierza się wstawić, w celu zabezpieczenia odpowiednich warunków.

Otrzymany w ten sposób produkt o ziarnistości poniżej 3 mm, a zatem właściwą pozostałość na sicie, poddaje się dla optymalizacji dodatkowemu doprowadzeniu do stanu zawieszenia, korzystnie mechanicznemu obciążeniu, a następnie jest on dodatkowo klasyfikowany przy doda162 107 niu pieniącej się wody - przy ziarnistości 3 mm, a następnie 0,5 mm. Tak korzystnie w przybliżeniu całkowicie zawieszony produkt nie wykazuje już raczej żadnego ziarna powyżej 3 mm, a zatem zawiera klasy ziarnistości, które są wzbogacane w dużym stopniu węglem. Tylko je poddaje się następującemu bezpośrednio potem wzbogacaniu.

Podczas gdy produkt nadsitowy z dodatkowej klasyfikacji 0,5 mm poddaje się z kolei odpowiedniemu sortowaniu, produkt podsitowy kondycjonuje się w myśl wynalazku jednorodnie z dodatkiem odczynników flotacyjnych, a następnie poddaje się dwustopniowej flotacji. Dzięki dwustopniowej flotacji osiąga się w przybliżeniu całkowite oddzielenie palnych od niepalnych części składowych, tak, iż korzystnie powstają pełnowartościowe produkty finalne.

Podobnie dotyczy to frakcji granulometrycznej od 0,5 do 3 mm, którą sortuje się najpierw do bogatego w popiół węgla płukanego, a następnie dodatkowo do węgla płukanego z 10-12% popiołu. Także tu przeprowadza się zatem sortowanie dwustopniowe, przy czym dzięki sortowaniu oszczędzającemu lub częściowemu za pomocą wzbogacalników śrubowych przewidzianych w myśl wynalazku, można uzyskać przy żądanej jakości dostateczne zdolności przepustowe.

W celu optymalizacji późniejszego odwadniania, ważnego z punktu widzenia ekonomicznego sposobu, przewiduje się w myśl wynalazku, że węgiel płukany z sortowania grawitacyjnego i z flotacji bardzo drobnoziarnistej z jednej strony oraz skałę płonną z obu stopni sortowania odwadnia się każdorazowo wspólnie. Dzięki temu zapewnione jest optymalne obciążenie zespołów odwadniających, które wskutek mieszania obu składników pozwalają również uzyskiwać drobne wyniki odwadniania.

Do stosowania sposobu według wynalazku służy urządzenie, które posiada bęben oczyszczająco-przemywający z doprowadzeniem wody, uchodzącym do strumienia wprowadzanych ciał stałych, którego dopływ zawiera sito bębnowe z oddzielaniem materiału o ziarnistości 3 mm z dodatkiem pieniącej się wody. W urządzeniu tym za sitem bębnowym włączony jest stopień przesiewu przy ziarnistości 0,5 mm, którego pozostałości na sicie (0,5-3 mm) przyporządkowany jest odbieralnik z włączonym za nim wzbogacalnikiem śrubowym, a którego produktowi podsitowemu przyporządkowany jest zbiornik zasilający z włączoną za nim pneumatyczną komorą flotacyjną, a ponadto poszczególne przenośniki produktu finalnego - jeśli produkty wymagają odwodnienia - są prowadzone razem i tak rozwiązane, iż służą jako doprowadzenie dla próżniowych filtrów taśmowych lub zagęszczaczy. W ten sposób za pomocą wymienionego urządzenia według wynalazku wzbogacany produkt prowadzi się dwiema różnymi, później jednak znowu schodzącymi się drogami. Zostaje przy tym uprzednio oddzielony materiał, który można wzbogacać optymalnie we wzbogacalniku śrubowym, mianowicie materiał o ziarnistości od 0,5 do 3 mm, tak, iż drobniejszy materiał o ziarnistości poniżej 0,5 mm można następnie tak wzbogacać w pneumatycznej komorze flotacyjnej, iże również z tego bardzo drobnego materiału wysortowuje się jeszcze pełnowartościowe części składowe. Jak już wspomniano, wszystkie produkty sprowadza się następnie każdorazowo ponownie razem tak, jak są one zdolne do osadzenia lub użycia oraz jak mogą być korzystnie przerabiane we wspólnych urządzeniach odwadniających. W zależności od produktu wzbogacania możliwe jest także zmieniane i zamienianie przekrojów oddzielanie 3 mm i 0,5 mm, aby sposób zależnie od produktu zapewnić optymalne możliwości dalszego przerobu. Dla przewidzianych tu odpadów poflotacyjnych podane przekroje oddzielania są przewidziane jako optymalne.

Korzystna postać wykonania według wynalazku jest tak rozwiązana, że przed bębnem przemywająco-oczyszczającym przewidziany jest zasobnik szlamu z położonym od strony końca wałem bijakowym. Za pomocą tego wału bijakowego można uzyskać pierwsze spulchnienie materiału osadowego, tak, iż ułatwiona jest następująca bezpośrednio potem dalsza obróbka.

Korzystny stan całkowitego zawieszenia osiąga się w myśl wynalazku w ten sposób, że pomiędzy produktem nadsitowym (od 0,5 do 3 mm) a odbieralnikiem umieszczona jest dwuwałowa płuczka mieczowa z sitami do dodatkowej klasyfikacji na 3 mm i 0,5 mm. Klasyfikacja dodatkowa lub sita do klasyfikacji dodatkowej zapewniają to, że rzeczywiście tylko te produkty doprowadza się każdorazowo do stopnia dalszego przerobu, które można tam za pomocą sposobu według wynalazku optymalnie dalej przerobić lub wzbogacić. Stan całkowitego zawieszenia zapewnia przy tym, że do dyspozycji pozostają pojedyńcze ziarna, niezbędne do późniejszego sortowania i flotacji, które następnie w tej postaci można rozdzielić odpowiednio stosownie do ich struktury.

162 107

Materiał poniżej 0,5 mm poddaje się flotacji. Wzbogacanie w komorach flotacyjnych, które w tej dziedzinie były dotychczas oceniane jako niemożliwie, uzyskuje się przy tym dzięki odpowiedniej konstrukcji komory flotacyjnej oraz dzięki ujednorodnionym, a tym samym zoptymalizowanym produktom. W myśl wynalazku jest ponadto przewidziane to, że zbiornikowi zasilającemu komory flotacyjnej przyporządkowany jest kondycjoner z mieszadłem lub, że ma on postać takiego kondycjonera. Do komory flotacyjnej podaje się zatem materiał, który jest wypierany ku górze przez pęcherzyki powietrza, występujące w komorze flotacyjnej lub wytwarzane tam, czyli jest zabierany przez te pęcherzyki na powierzchnię. Pęcherzyki powietrza, obciążone odpowiednimi produktami, są następnie wybierane i pozostają do dyspozycji dla każdego przerobu.

Optymalizację komory flotacyjnej właśnie dla tego bardzo drobnoziarnistego produktu uzyskuje się w myśl wynalazku w ten sposób, że komora flotacyjna jest zaopatrzona w sześć reaktorów gazujących, połączonych przewodem pierścieniowym na zawiesinę. Za pomocą tych reaktorów gazujących wprowadza się zawiesinę równomiernie i w wielu miejscach oraz intensywnie miesza z powietrzem flotacyjnym. Reaktory gazujące są tak rozwiązane, iż przy zetknięciu się cząstek ciał stałych z jak najdrobniej rozdzielonym powietrzem uzyskuje się bardzo dobre wychody. Poziom zwierciadła zawiesiny wewnątrz komory flotacyjnej jest regulowany. Koncentrat można następnie, jak wspomniano dalej przerabiać lub osadzać. W celach optymalizacyjnych przewiduje się przy tym, że nie poddany flotacji materiał pierwszej komory flotacyjnej flotuje się jeszcze raz i w tym celu przewiduje się w rozwiązaniu według wynalazku, ze za komorą flotacyjną włączona jest druga komora flotacyjna o identycznej konstrukcji na materiał, nie poddany flotacji. Przeprowadza się tu oddzielanie koncentratu węglowego o zawartości popiołu od 20 do 22% oraz materiału płonnego o zawartości popiołu, równej ok. 80%, iż korzystnie do dyspozycji stoją nadające się do użycia koncentraty.

Wzbogacalniki śrubowe były dotychczas stosowane w przypadku określonych rud. W rozwiązaniu według wynalazku przewiduje się teraz, że tego rodzaju wzbogacalniki śrubowe należy stosować również do wzbogacania szlamu, przy czym sprawdziła się w szczególności taka postać wykonania, w której wzbogacalnik śrubowy jest wyposażony w trzy śruby podwójne. Dzięki takiemu rozwiązaniu można osiągnąć duże wydajności wówczas, gdy należy sortować ziarna od 0,5 do 3 mm.

W pierwszym stopniu wzbogacalnika śrubowego, wyposażonego w trzy śruby podwójne, wytwarza się jako produkt pośredni węgiel płukany, bogaty w popiół, który następnie można korzystnie dalej wzbogacać w zen sposób, że za pierwszym wzbogacalnikiem śrubowym włączony jest drugi wzbogacalnik śrubowy, sortujący bogaty w popiół węgiel płukany pierwszego wzbogacalnika śrubowego. Jako produkt finalny doprowadza się z tego stopnia sortowania skałę płonną za pomocą odpowiedniego koryta. W drugim wzbogacalniku śrubowym poddaje się, jak wspomniano, dodatkowemu sortowaniu węgiel płukany, bogaty w popiół, przy czym miał węglowy ma przeciętną zawartość popiołu od 10 do 12%, natomiast skała płonna - ok. 80%. Materiał ten odpowiada zatem materiałowi z flotacji, dzięki czemu powstaje korzystnie możliwość dalszego przerobu obu produktów, a przede wszystkim ich wspólnego wykorzystywania.

Odwadnianie, ważne z punktu widzenia sposobu i urządzenia według wynalazku, optymalizuje się w myśl wynalazku przez włączenie przed próżniowym filtrem taśmowym sita odwadniającego. Dzięki takiemu włączeniu można lepiej wykorzystywać wydajność filtra taśmowego, tak, iż dają się uzyskiwać korzystne produkty finalne.

W celu całkowitego lub w przybliżeniu całkowitego odzyskiwania wody płuczącej, przewiduje się w myśl wynalazku, że za zagęszczaczem umieszczona jest filtracyjna prasa komorowa i/lub filtracyjna prasa taśmowa, tak, iż produkt finalny, stojący wówczas odpowiednio do dyspozycji jest odwodniony w jak największym stopniu. Straty wody płuczącej są w ten sposób zminimalizowane. Pobyt produktu w zagęszczaczu jest zresztą tak dalece ograniczany, że w przypadku wolno stojących zagęszczaczy straty parowania są utrzymane w dopuszczalnych granicach.

Rozwiązanie według wynalazku charakteryzuje się w szczególności tym, że opracowany jest sposób i urządzenie, za pomocą którego odpady poflotacyjne i szlamy osadowe, które dotychczas można było osadzać jedynie przy dużych nakładach kosztów, można obecnie tak dalece wzbogacać, iż powstaje produkt wysokowartościowy, który nadaje się optymalnie do najrozmaitszych zastosowań. Rozwiązanie według wynalazku redukuje tym samym problem ochrony środowiska naturalnego, przy czym przez wykorzystanie palnych części składowych, zawartych jeszcze w szlamach, można ograniczyć koszty wzbogacania.

162 107

Ί

Wynalazek odznacza się ponadto tym, że można ograniczyć do minimum straty wody płuczącej, co ma szczególnie korzystny wpływ tam, gdzie bądź nie dysponuje się dostateczną ilością wody, bądź też gdzie odprowadzanie pozostałości wody, płuczącej, obciążonych cząsteczkami ciał stałych, zagraża silnie środowisku naturalnemu. Sposób i urządzenie wynalazku można bądź przyporządkować zwykłym urządzeniom wzbogacającym, bądź też zabudować je oddzielnie tam, gdzie można centralnie wzbogacać odpowiednie odpady poflotacyjne i inne bardzo drobnoziarniste odpady z poszczególnych urządzeń wzbogacających. Korzystnie jest dalej możliwe również dodatkowe takie wzbogacanie już osadzonego szlamu, iż nie powstają w związku z tym żadne problemy środowiska naturalnego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urządzenia według wynalazku, fig. 2 - schemat stopnia obróbki wstępnej, fig. 3 - schemat sortowania za pomocą wzbogacalnika śrubowego, fig. 4 - schemat sortowania chemicznego, fig. 5 - odwadnianie frakcji węglowych, a fig. 6 - odwadnianie frakcji płonnych.

Przedstawione na fig. 1 urządzenie wzbogacające 1 jest uwidocznione za pomocą uproszczonego schematu ukazującego różne etapy obróbki szlamu osadowego.

Szlam 2, zgromadzony w hałdę, lub pochodzący bezpośrednio z oddziału wzbogacania kopalni węgla kamiennego, przepuszcza się najpierw przez przesiewacz rusztowy 3, przy czym wydziela się z niego przede wszystkim ciała obce. Z kolei obrobiony odpowiednio szlam przetrzymuje się w zasobniku 4 na szlam.

Stosowanie do wymaganych ilości szlam doprowadza się następnie do miejsca właściwej obróbki wstępnej za pomocą łańcuchowego przenośnika korytowego 6, przy czym za pośrednictwem wału bijakowego 5, tworząc koniec łańcuchowego przenośnika korytowego 6, następuje dalszy rozdział materiału. Za pomocą przenośnika Ί materiał lub szlam 2 dociera wówczas do doprowadzenia 9 ciał stałych bębna przemywająco-oczyszczającego 8. Do doprowadzenia 9 ciał stałych uchodzi również doprowadzenie 10 wody i przewód powrotny 11 wody płuczącej. W bębnie przemywająco-oczyszczającym 8 następuje teraz przy odpowiednim dodaniu wody rozdzielenie wstępne oraz jak najdalej posunięte doprowadzenie do stanu zawieszenia.

Odpowiednia zawiesina dociera z kolei w obszarze odprowadzenia 12 do sita bębna 13, gdzie zachodzi pierwsza klasyfikacja materiału o ziarnistości 3 mm. Klasyfikacja następuje przy dodawaniu pieniącej się wody, przy czym dodatek 14 pieniącej się wody można nastawić odpowiednio do ilości szlamu za pomocą natrysku 15. Produkt o ziarnistości powyżej 3 mm stanowi bogata w popiół skała płonna, którą jako odpad odprowadza się z hali za pomocą taśmy przenośnikowej i gromadzi się na hałdzie. Plac składowy 1Ί odbiera najpierw te ilości oraz ilość, pochodzącą z przesiewacza rusztowego 3, skąd przenosi się je z kolei dalej na hałdę skały płonnej.

Produkt o ziarnistości poniżej 3 mm doprowadza się najpierw po opuszczeniu przez niego sita bębnowego 13 do mieszarki 18 i za pośrednictwem pompy 19 do następnego stopnia przesiewania 20, gdzie następuje klasyfikacja materiału o ziarnistości 0,5 mm. Produkt nadsitowy 21 o ziarnistości powyżej 3 mm doprowadza się bądź do placu składowego 1Ί, bądź też przede wszystkim do składowiska 22 skały płonnej. Ustawione są tam odpowiednie przenośniki. Produkt nadsitowy 23 o ziarnistości od 0,5 do 3 mm dociera do odbieralnika 24, skąd doprowadza się go do wzbogacalnika śrubowego 25. Produkt podsitowy 26 przetrzymuje się najpierw w zbiorniku 2Ί, zasilającym flotację, oraz doprowadza się w zależności od potrzeb do komory flotacyjnej 28.

Woda płucząca, przypadająca na odbieralnik 24 i zbiornik zasilający 2Ί oraz na obróbkę wstępną, dociera do Studzianki pompowej 29, skąd jest znowu zawracana do procesu za pośrednictwem pompy głębinowej 30. Stosownie do potrzeb następuje za pośrednictwem doprowadzenia 31 lub 32 wyrównanie wody w obszarze zbiornika zasilającego 2Ί lub odbieralnika 24. Liczbą 33 oznaczony jest zresztą natrysk, który ułatwia i ujednolica klasyfikację w obszarze stopnia przesiewania 20.

Materiał o ziarnistości od 0,5 do 3 mm doprowadza się, jak wspomniano, do wzbogacalnika śrubowego 25, który ma postać wzbogacalnika, zawierającego trzy śruby podwójne. Jak to uwidoczniono na fig. 1, następuje tu rozdział na trzy produkty, przy czym bogaty w popiół węgiel płukany gromadzi się za pośrednictwem rozdzielającego zbiornika przelotowego 34, a następnie doprowadza się do drugiego wzbogacalnika śrubowego 35 o identycznej konstrukcji. W tym drugim wzbogacalniku śrubowym 35 bogaty w popiół węgiel płukany poddaje się dodatkowemu

162 107 sortowaniu i rozdziela się na wypłukany miał węglowy o przeciętnej zawartości popiołu od 10 do 12% i na skałę płonną o zawartości popiołu, równej ok. 80%. Frakcję skały płonnej, przypadającą na wzbogacalnikach śrubowych 25 i 35, prowadzi się poprzez sito odwadaniające 36, a następnie przenosi się również na składowisko 22 skały płonnej i tam składuje. Gdy produkty wymagają odwodnienia frakcja węglowa jest odwadniana za pomocą sita odwadniającego 37, a następnie dociera za pośrednictwem przenośnika 38 węglowego produktu finalnego do próżniowego filtru taśmowego 39, zaś po odpowiednim odwodnieniu na składowisko 40 koncentratu. Taśmę przenośnika 38 produktu finalnego oczyszcza się każdorazowo za pomocą natrysku 41 i urządzenia 42 do oczyszczania taśmy, przy czym otrzymaną wodę płuczącą zawraca się z powrotem do obiegu tej wody.

Produkt, opuszczający zbiornik zasilający 27, doprowadza się za pomocą pompy i z dodatkiem pierwszych odczynników flotacyjnych do komory flotacyjnej 28. Za pośrednictwem reaktorów gazujących 44 następuje doprowadzenie zawiesiny. Koncentrat, otrzymany w komorze flotacyjnej 28, zostaje przekazany przenośnikowi 38 węglowego produktu finalnego, biegnącemu od wzbogacalników śrubowych, skąd następnie dociera poprzez filtr próżniowy 39 do składowiska 40 koncentratu.

Nieprzeflotowany materiał z pierwszej komory flotacyjnej 28 przechowuje się w zasobniku pośrednim 45, a następnie wprowadza za pomocą pompy 47 do drugiej komory flotacyjnej 48, z dodatkiem odpowiednich odczynników 46. Również ta komora flotacyjna 48 dysponuje odpowiednimi reaktorami gazującymi. Odprowadzany produkt 49, tj. koncentrat z obu komór flotacyjnych 28,48, odwadnia się, a następnie składuje, natomiast produkt przelotowy 50 obrabia się dalej lub po opuszczeniu przez niego drugiej komory flotacyjnej 48 poddaje się do zagęszczacza 51, skąd produkt ten można również doprowadzić do miejsca dalszego odwadniania. Zarówno w tym obszarze przewidziana jest studzienka pompowa 52 oraz pompa głębinowa 53, jak i w obszarze wzbogacalników śrubowych, gdzie przewidziane są lub zainstalowane: studzienka pompowa 54 i pompa głębinowa 55, za pośrednictwem których zbiera się każdorazowo wodę płuczącą i zawraca z powrotem do obiegu.

Materiał, poddany obróbce wstępnej w zagęszczaczu 51, dociera teraz poprzez zagęszczacz 57 z mieszadłem 58 do obszaru właściwego odwadniania skały płonnej. Wodę, przypadającą na zagęszczacz 57, odprowadza się za pomocą koryta 59 czystego wody i zawraca z powrotem do procesu. Produkt, wzbogacony cząsteczkami ciał stałych, kondycjonuje się w zasobniku 60 z mieszadłem 61 tak długo, aż można go bezpośrednio potem odwodnić równomiernie za pomocą komorowej prasy filtracyjnej 42. Za pomocą przenośnika 63 płonnego produktu finalnego dociera ta skała płonna do składowiska 68 skały płonnej z prasami filtracyjnymi. Możliwe jest również lub dodatkowo stosowalne przerabianie odpowiednio zagęszczonego wstępnie materiału płonnego za pomocą taśmowej prasy filtracyjnej po opuszczeniu przez niego zasobnika 60, przy czym można tu przewidzieć dodanie koagulatora 65 lub też przede wszystkim przed zagęszczaczem 57. Także w obszarze odwadniania przewidziana jest studzienka pompowa 66 z pompą głębinową 67.

Figura 2 uwidacznia obszar obróbki wstępnej produktu, przy czym można zauważyć, że szlam po wstępnej obróbce w bębnie przepłukująco-oczyszczającym 8 i rozklasyfikowaniu w stopniu przesiewania 20 doprowadza się najpierw dalej do stanu zawieszenia względem produktu nadsitowego 23 (od 0,5 do 3 mm) w płuczce mieczowej 70 z podwójnym wałem, aby poddać go potem odpowiedniej obróbce dodatkowej za pośrednictwem sita 71 do klasyfikacji dodatkowej (3 mm) z dodatkiem 72 pieniącej się wody oraz sita 73 do klasyfikacji dodatkowej (0,5 mm). Materiał ten doprowadza się z kolei do odbieralnika 24, a z niego do wzbogacalnika śrubowego 25, który nie jest przedstawiony na fig. 2.

Figura 3 przedstawia układ i podłączenie wzbogacalników śrubowych 25, 35. Obydwa one są wyposażone każdorazowo w trzy śruby podwójne 75, 76, przy czym pierwszy wzbogacalnik śrubowy 25 wydaje trzy frakcje, a drugi wzbogacalnik śrubowy 35 - dwie frakcje. Frakcję węglową 77, opuszczającą pierwszy wzbogacalnik śrubowy 25, odwadnia się dalej, jak wspomniano, po przejściu przez nią sita odwadniającego 37, mianowicie wraz z frakcją węglową drugiego wzbogacalnika śrubowego 35. Podobnie zbiera się razem frakcje 78 skały płonnej z obu wzbogacalników śrubowych 25, 35, podczas gdy koncentrat mieszany 79 gromadzi się za pośrednictwem rozdziela162 107 9 jącego zbiornika przelotowego 34, a następnie przenosi w sposób ciągły do drugiego wzbogacalnika śrubowego 35, aby tu poddać go dalszemu sortowaniu.

Przed komorami flotacyjnymi 28,48 włączony jest koncentrat 81 z mieszadłem 82. Koncentrat 81 zawiera doprowadzenie 83 odczynnika. Z tego kondycjonera 81 zawiesina dociera do reaktorów gazujących 44, 80. Każda z obu komór flotacyjnych 28, 48 dysponuje sześcioma reaktorami gazującymi 44,80, przy czym zasila się je równomiernie zawiesiną za pomocą przewodu pierścieniowego 84. Wewnątrz reaktorów zawiesinę poddaje się intensywnemu wymieszaniu z powietrzem flotacyjnym, przy czym wytwarza się jak najbardziej intensywny kontakt, aby móc niezawodnie oddzielić od siebie nawet te najdrobniejsze cząstki.

Składniki koncentratu, opuszczające wzbogacalniki śrubowe 25,35 lub komory flotacyjne 28, 48, prowadzi się przed odwodnieniem w próżniowym flltrze taśmowym 39 poprzez sito odwadniające 85, przy czym zwolniona tu woda płucząca dociera z powrotem do obiegu, jak to uwidacznia fig. 5.

Wreszcie figura 6 przedstawia odwadnianie frakcji skały płonnej, przy czym zagęszczaczowi 57 przyporządkowane jest doprowadzenie 86 koagulatora, tak, iż w zagęszczaczu 57 można już oczyścić znaczną część zawiesiny skały płonnej. Czystą wodę odprowadza się korytem 59, a pozostały materiał dociera, jak już wspomniano, poprzez zasobnik 60 z mieszadłem 61 do komorowej prasy filtracyjnej 62.

Wodę płuczącą, opuszczającą komorową prasę filtracyjną 62, gromadzi się w studzience filtracyjnej 89, a następnie zawraca z powrotem do obiegu wody płuczącej poprzez dalszy zagęszczacz 88. Pozostający jeszcze i wyklarowany w zagęszczaczu 88 materiał płonny odprowadza się poprzez odprowadzenie 90 i doprowadza do składowiska 22 skały płonnej.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (21)

1. Zastrzeżenia patento w e

   1. Sposób obróbki wstępnej szlamu osadowego, zwłaszcza bardzo drobnoziarnistych odpadów poflotacyjnych z oddziałów wzbogacania kopalni węgla kamiennego poprzez pobieranie przez osadzanie części wody płuczącej, kondycjonowanie, klasyfikcję do odpowiedniej ziarnistości i poddawanie odpadów flotacji pneumatycznej, znamienny tym, że szlam osadowy lub odpady spulchnia się mechanicznie, doprowadza się do stanu zawieszenia z dodatkiem wody oraz kondycjonuje, przy czym bezpośrednio po doprowadzeniu do stanu zawieszenia klasyfikuje się wstępnie przy ziarnostości 3 mm z dodatkiem pieniącej się wody, po czym produkt nadsitowy składuje się, natomiast produkt podsitowy klasyfikuje się bezpośrednio potem przy ziarnostości 0,5 mm, że produkt podsitowy (poniżej 0,5 mm) z klasyfiiatora poddaje się bardzo drobnoziarnistej flotacji pneumatycznej, a produkt nadsitowy - dwustopniowemu sortowaniu grawitacyjnemu we wzbogacalnikach śrubowych oraz, że zarówno skałę płonną, jak i płukany węgiel odwadnia się bezpośrednio potem.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed doprowadzeniem do stanu zawieszenia z odpadów usuwa się występujące ewentualnie ciała obce, korzystnie za pomocą przesiewacza rusztowego.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odpady lub szlamy osadowe spulchnia się mechanicznie przed doprowadzeniem do stanu zawieszenia.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odpady lub szlamy osadowe spulchnia się mechanicznie podczas doprowadzania do stanu zawieszenia.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że produkt nadsitkowy z klasyfikatora poddaje się dodatkowemu doprowadzaniu do stanu zawieszenia, korzystnie obciążeniu mechanicznemu, a następnie dodatkowo klasyfikuje się przy ziarnistości 0,5 mm.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że produkt podsitowy (poniżej 0,5 mm) kondycjonuje się jednorodnie z dodatkiem odczynników flotacyjnych, a następnie flotuje się dwustopniowo.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że frakcję granulometryczną od 0,5 do 3 mm sortuje się najpierw do bogatego w popiół węgla płukanego, a bezpośrednio potem sortuje się dodatkowo do węgla płukanego z zawartością 10-12% popiołu.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że z jednej strony węgiel płukany z sortowania grawitacyjnego i bardzo drobnoziarnistej flotacji oraz skałę płonną z obu stopni sortowania odwadnia się każdorazowo wspólnie.
9. 9. Urządzenie do obróbki wstępnej szlamu osadowego, zwłaszcza bardzo drobnoziarnistych odpadów poflotacyjnych węgla kamiennego, w którym z odpadów pobierana jest przez osadzanie części wody płuczącej, znamienne tym, że posiada bęben przemywająco-oczyszczający (8) z uchodzącym do doprowadzenia (9) ciał stałych doprowadzającym przewodem wodnym (10,11), którego odprowadzenie (12) zawiera sito bębnowe (13) z oddzielaniem frakcji 3 mm, z doprowadzeniem (14) pieniącej się wody, oraz, że za sitem bębnowym (13) włączony jest stopień przesiewania (20) przy ziarnistości 0,5 mm, którego produktowi nadsitowemu (21) (0,5-3 mm) przyporządkowany jest odbieralnik (24) z włączonym za nim wzbogacalnikiem śrubowym (25), z którego produktowi podsitowemu (26) przyporządkowany jest zbiornik zasilający (27) z włączoną za nim pneumatyczną komorą flotacyjną (28), oraz, że odpowiednie przenośniki (38,63) produktu finalnego -korzystnie wykonywane są jako schodzące się razem i służące próżniowym filtrem taśmowym (39) lub zagęszczaczom (57) jako doprowadzenie.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że przed bębnem przemywająco-oczyszczającym (8) umieszczony jest zbiornik (4) na szlam z położonym od strony końca wałem bijakowym (5).
11. 11. Sposób według zastrz. 9, znamienne tym, że pomiędzy produktem nadsitowym (21) (0,5-3 mm) a odbieralnikiem (24) umieszczona jest płuczka mieczowa (70) z podwójnym wałem i sitami (71, 73) do dodatkowej klasyfikacji dla ziarnistości 3 mm i 0,5 mm.

    162 107
12. 12. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że zbiornikowi zasilającemu (27) komory flotacyjnej (28) przyporządkowany jest kondycjoner (81) z mieszadłem (82) lub, że on sam ma postać kondycjonera.
13. 13. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że zbiornik zasilający (27) komory flotacyjnej (28) ma postać kondycjonera.
14. 14. Urządzenie według zastrz. 9 lub 12 lub 13, znamienne tym, że komora flotacyjna (28) jest zaopatrzona w sześć reaktorów gazujących (44,80), połączonych przewodem pierścieniowym (84) na zawiesinę.
15. 15. Urządzenie według zastrz. 9 lub 12 lub 13, znamienne tym, że za komorą flotacyjną (28) włączona jest druga komora flotacyjna (48) o identycznej konstrukcji na nieprzeflotowany materiał.
16. 16. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że wzbogacalnik śrubowy (25) jest wyposażony w trzy podwójne śruby (75, 76).
17. 17. Urządzenie według zastrz. 9 lub 14, znamienne tym, że za pierwszym wzbogacalnikiem śrubowym (25) włączony jest drugi wzbogacalnik śrubowy (35), sortujący bogaty w popiół węgiel płukany pierwszego wzbogacalnika śrubowego.
18. 18. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że przed próżniowym filtrem taśmowym (39) włączone jest sito odwadniające (85).
19. 19. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że za zagęszczaczem (57) umieszczona jest komorowa prasa filtracyjna (62) i taśmowa prasa filtracyjna (64).
20. 20. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że za zagęszczaczem (57) ma umieszczoną komorową prasę filtracyjną (62).
21. 21. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że za zagęszczaczem (57) ma umieszczoną taśmową prasę filtracyjną (64).