PL67075B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 29.XII.1969 (P 137 812) 28.H.1973 67075 KI. lc,H MKP B03d3/06 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Jerzy Kucharczyk, Edward Luksa, Leszek Urbanczyk, Henryk Manka Wlasciciel patentu: Kopalnia Wegla Kamiennego „Debiensko", Czerwionka (Polska) Sposób odwadniania zawiesin wodnych drobnoziarnistych frakcji weglowych, mulów ilastych i odpadów flotacyjnych Przedmiotem wynalazku jest sposób odwadniania na zasadzie swobodnej sedymentacji zawiesin z drobno¬ ziarnistych frakcji weglowych, zwlaszcza mulów ila¬ stych i odpadów flotacyjnych, zageszczonych w urza¬ dzeniu klarujacym przy udziale flokulanta poliakryl- amidowego.Znane dotychczas sposoby odwadniania mialów, mu¬ lów ilastych i odpadów poflotacyjnych za pomoca se¬ dymentacji w osadnikach zmechanizowanych przy uzy¬ ciu flokulantów syntetycznych zwlaszcza w osadnikach promienistych typu Doira sa jedynie wystarczajace dla oczyszczania wód z osadów ziarnistych, natomiast nie nadaja sie do odwodnienia drobno-ziarnistych zawie¬ sin. Uzyskany produkt zageszczony posiada zbyt duzy procent zawilgocenia, wskutek czego nie nadaje sie je¬ szcze do uzytku przemyslowego wymagajac dalszych procesów odwadniajacych.Znany jest zwlaszcza sposób odwodnienia filtracyj¬ nego na zasadzie oddzielenia cieczy od ciala stalego pod dzialaniem róznicy cisnienia wzglednie sily od¬ srodkowej po obu stronach porowatej przegrody. W sposobie tym stosuje sie filtry o dzialaniu ciaglym ty¬ pu bebnowego, tarczowego, lub rzadziej talerzowego, prasy filtracyjne oraz wirówki przemyslowe. Znane filtry bebnowe posiadaja wewnatrz obudowy zamoco¬ wana bebnowa komore odwadniajaca z siatki lub pre¬ tów, tworzacych porowata przegrode filtra, polaczona z pompa prózniowa.Konstrukcja pras filtracyjnych pozwala na wtlacza¬ nie pod cisnieniem odwadnianej zawiesiny do szeregu plaskich komór wyposazonych w porowate scianki wy¬ lozone tkanina filtracyjna. Odprowadzenie materialu odwodnionego polega na mechanicznym rozsunieciu scianek komór i opadnieciu odwodnionych placków materialu na transporter zbiorczy. Znane wirówki przemyslowe stanowia wirujacy beben w ukladzie pio¬ nowym, poziomym wzglednie skosnym w zaleznosci od przyjetej konstrukcji. Odwadniana zawiesine wprowa¬ dza sie do bebna. Odbiór materialu odwodnionego mo¬ ze byc ciagly wzglednie okresowy.Niedogodnoscia tych urzadzen jest zbyt mala spraw¬ nosc odwadniania, która ulega pogorszeniu w miare odwadniania zawiesin o coraz mniejszym uziarnieniu.Znany jest równiez sposób odwadniania mialów i mu¬ lów wewnatrz stozkowej, przechodzacej w cylinder ko¬ mory utworzonej z zaluzjowej przegrody i zaopatrzo¬ nej w wal ze spirala.Otwór wylotowy urzadzenia odwadniajacego jest 20 zamkniety zasuwa o ruchu prostopadlym do osi walu i kierunku przesuwania sie nadawy. Strumien nadawy zsuwa sie po skosnej plaszczyznie usytuowanej w szer¬ szym koncu komory i za pomoca spirali jest przesu¬ wany ze stozkowej do cylindrycznej czesci komory od- 25 wadniajaceij* Przesuw nadawy wewnatrz komory powo¬ duje hydrauliczne zaburzenia przeplywowe i wzros* cisnienia, utrudniajac uzyskanie odpowiedniej wydaj¬ nosci. Najwieksze cisnienie wywiera nadawa na przed¬ nia sciane komory, zwlaszcza na zasuwe, powodujac 30 tworzenie sie zatoru przy malym otworze wylotowym 10 15 #707567075 zasuwy, zas przy duzym otworze wylotowym wyplyw nieodwodnionej nadawy na zewnaltrz urzadzenia.Dalsza niedogodnoscia jest brak zapewnienia dobre¬ go odwodnienia przez zaluzjowe pierscienie, które ni¬ czym nie wzmocnione latwo odchylaja sie pod wply¬ wem wzrostu cisnienia w komorze odwadniajacej, po¬ wodujac straty produktu. Celem niniejszego wynalazku jest 'unikniecie wad i niedogodnosci powyzej opisanych sposobów odwadniania zawiesin wodnych drobnoziar¬ nistych frakcji stalych, oraz urzadzen do stosowania tych sposobów.Zadaniem wnyalazkiu jeist opracowanie odpowiednie¬ go sposobu odwadniania zawiesin drobnoziarnistych materialów w wodzie, zwlaszcza mulów weglowych i odpadów poflotacyjnych na zasadzie swobodnej sedy¬ mentacji spelniajacego cel i wymagania stawiane przez warunki eksploatacyjne. Zadanie to zostalo rozwiazane wedlug wynalazku przez opracowanie sposobu odwad¬ niania "zawiesin wodnych drobnoziarnistych frakcji we¬ glowych, mulów ilastych oraz odjpadów flotacyjnych zageszczonych w urzadzeniu klarujacym. Polega on na tym, ze zageszczona wstepnie w urzadzeniu klarujacym nadawe do wielkosci powyzej 300 g/itr przy optymal¬ nej dawce flokulanta poliakrylamidowego, podaje sie do kolumny sedymentacyjnej, dodajac w odleglosci 3—5 m przed wylotem nadawy flokulanta poliakryl- amildowego w ilosci co najmniej 7 g/m3 nadawy.Nadawa jest skierowana o kierunku zgodnym z kie¬ runkiem opadania ziam poprzez wyi(ot umieszczony po¬ wyzej 6 m nad dnem (kolumny sedymentacyjnej w prze¬ strzen styku czesci klarujacej i zageszczajacej o po¬ wierzchni takiej, ze predkosc opadania sflokulowanych czesci stalych z nadawy jest co najmniej o 20% wiek¬ sza od predkosci wnoszenia sie pozostalych czesci ciek¬ lych. Nadanie wibracji ziarnek materialu odwadniane¬ go w dolnej czesci kolumny sedymentacyjnej o kierun¬ ku zgodnym z kierunkiem opadania ziam zwieksza stopien odwadniania. Opróznianie odwodnionego mate¬ rialu oraz wód sklarowanych z kolumny sedymentacyj¬ nej odbywa sie w sposób ciagly lub cykliczny.Zasadnicza zaleta sposobu wedlug wynalazku jest uzyskanie przy pomocy prostej i ekonomicznie uzasad¬ nionej technologii odwadniania drobnoziarnistych frak¬ cji ziarnowych produktu o stosunkowo niiskim procen¬ cie zawilgocenia. Umozliwia to w pelni rozwiazanie problemów zamkniecia obiegów wodnosmulowych Za¬ kladów Przeróbczych, oraz przygotowanie wysokopo- piolowych drobnoziarnistych frakcji odjpadów flotacyj¬ nych do ich zagospodarowania lub utylizacji.Dalsza cenna zaleta sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc przystosowania jego zarówno do odwadnia¬ nia mulów energetycznych jak równiez koncentratu flo¬ tacyjnego ze wzgledu na prostote (rozwiazania i nie¬ skomplikowany mechanizm stosowanych urzadzen, elimi¬ nujac drozsze w eksploatacji filtry prózniowe. Wynala¬ zek jest objasniony na podstawie przykladu wykonania ciagu technologicznego, zilustrowanego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat technologiczny spo¬ sobu odwadniania, natomiast fig. 2 — fig. 4 — kon¬ strukcje kolumny sedymentacyjnej kolejno w widoku z przodu, w widoku z góry i w widoku z dolu.Zespól urzadzen sluzacy do stosowania sposobu we¬ dlug wynalazku sklada sie z odmulnika Dorra 1, wirni¬ kowej pompy dozujacej 2, kolumny sedymentacyjnej 3, z dozownikiem 4, flokulanta oraz transportera przenos¬ nikowego 5. Wirnikowa pompa dozujaca 2, polaczona jest swym wlotem do przewodu od|plywbwego nadawy odmulnika 1, zas swym wylotem poprzez zasuwe regu- 5 lacyjna 6 i rurociag nadawy 7 do przewodu wylotowego nadawy 8 w kolumnie sedymentacyjnej 3.Korpus kolumny sedymentacyjnej 3 stanowi pionowo ustawiony walec 9 zakonczony komora stozkowa 10 z sitem szczelinowym 11, oraz zaworem 12 do odprowa- 10 dzenia zageszczonych odpadów. Od góry komora sedy¬ mentacyjna 3 zamknieta jest pokrywa 13 z lejem wlo¬ towym 14 przewodu wylotowego nadawy 8, do którego przylaczony jest wlot dozownika 4 flokulanta poliakry¬ lamidowego z zaworem regulacyjnym 15 w odleglosci 15 3 m od wylotu tego przewodu 8, umieszczonego 8 m nad dnem komory stozkowej 10 kolumny sedymenta¬ cyjnej 3. Ponizej pokrywy 13 z bocznej sciany walca 9 wyprowadzony jest wylot 16 odprowadzenia wody skla¬ rowanej, polaczony poprzez rurociag 17 z wylewem 20 odmulnika 1.Przenosnik 5, przeznaczony do odtransportowania zageszczonych w kolumnie sedymentacyjnej 3 odjpadów flotacyjnych umieszczony jest ponizej zaworu 12, do odprowadzenia zageszczonych odpadów. Kolumna sedy- 25 mentacyjna 3 wyposazona jest dodalkowo w stanowisko 18 do kontroli sedymentacji, stanowiace lej odplywowy 19 z trzema przewodami rurowymi 20, 21, 22 przyla- czjonymi na dolnej granicznej, optymalnej i górnej gra¬ nicznej wysokosci przestrzeni styku czesci klarujacej 30 i zageszczajacej nadawy w walcu 9. Do sciany bocznej walca 9 przymocowana jest drabinka 23, natomiast na pokrywie 13 umieszczony jest wlaz 24.Sposób odwadniania drobnoziarnistych zawiesin wod¬ nych wedlug wynalazku za pomoca powyzej opisanego 35 zespolu jest nastepujacy: w urzadzeniu klarujacym, w przykladzie wykonania odmulnika 1 przygotowuje sie nadawe na kolumne sedymentacyjna 3 przez zageszcze¬ nie wyjsciowej zawiesiny przy uzyciu optymalnej dawki flokulanta gigtar 1 g/m3 nadawy do zageszczenia okolo 40 350 g/litr. Zageszczona wstepnie nadawe przepompowuje sie przy pomocy wirnikowej pompy dozujacej 2 poprzez zasuwe regulacyjna 6 i rurociag nadawy 7 do przewodu wylotowego nadawy 8 w kolumnie sedymentacyjnej 3.Równoczesnie poprzez zawór regulacyjny 15 z wlotu 45 dozownika 9, splywa grawitacyjnie do przewodu wylo¬ towego 8 nadawy fLokulant typu poliakrylamidowego.Sflokulowana nadawa wpada do Wnetrza kolumny sedymentacyjnej 3, tworzac w optymalnych ustalonych, warunkach pracy slup dolnej czesci zageszczajacej o- wysokosci powyzej 6 m i slup górnej czesci klarujacej, której nadmiar wyplywa wylotem 16. Poprzez celowe dozowanie do nadawy flokulanta poliakrylamidowego w ilosci 10 g/ltr w odleglosci 3 m od wylotu przewodu wylotowego nadawy 8 oraz jej skierowanie zgodne z kierunkiem opadania ^iarn w przestrzen styku czesci zageszczajacej i czesci klarujacej o odpowiedniej opty¬ malnej powierzchni uzyskuje sie predkosc opadania sflokulowanych czesci stalych wynoszaca 46 cm/min. to £. znaczy o 39% wieksza od predkosci wznoszenia sie; pozostalych czesci cieklych.Dodatkowe nadanie wibracji ziarnom czesci stalych. z nadawy w dolnej czesci kolumny sedymentacyjnej 3 o kierunku zgodnym z kierunkiem opadania ziam ^s zwieksza stopien odwodnienia. Opróznianie odwodnio- 50 55«7075 nyoh odpadów oraz wód sklarowanych z kolumny sedy¬ mentacyjnej 3 moze odbywac sie w zaleznosci od przy¬ jetego systemu pracy innych wspólpracujacych urzadzen w sposób ciagjy lub cykliczny nie wplywajac ujemnie na jakosc procesu sedymentacji. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odwadniania zawiesin wodnych drobno¬ ziarnistych frakcji weglowych, mulów ilastych i odpa¬ dów flotacyjnych zageszczonych w urzadzeniu Matuja¬ cym, znamienny tym, ze zageszczona wstepnie w urza¬ dzeniu klarujacym <1) nadawe do wielkosci powyzej 300 g/ilfcr. przy optymalnej dawce flokulanta poliaJkry- lamidowego, podaje sie do kolumny sedymentacyjnej (3), dodajac w odleglosci 3—5 m przed wylotem nadwy flokulanta poliakrylamidowego w ilosci conajmniej 10 15 7 g/m3, przy czym nadawa jest skierowana zgodnie z kierunkiem opadania ziarn poprzez wylot umieszczony powyzej 6 m nad dnem kolumny sedymentacyjnej (3) w przestrzen styku czesci zageszczajacej i klarujacej o powierzchni takiej, ze predkosc opadania sflokuLo- wanych czesci stalych z nadawy jest conajmniej o 20% wieksza od predkosci wznoszenia sie pozostalych czesci cieklych. 2. Sposób odwadniania wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ziarna materialu odwadnianego poddaje sie wibracji w dolnej czesci kolumny sedymentacyjnej (3) o kierunku zgodnym z kierunkiem opadania ziarn, zwiekszajac stopien odwadniania. 3. Sjposób odwadniania wedlug zastrz. 1 i 2, znamien¬ ny tym, ze oprózniania odwodnionego materialu oraz wód sklarowanych z kolumny sedymentacyjnej (3) do¬ konuje sie w sposób ciagly lub cykliczny. 18 15 figiKI. lc,ll 67075 MKP B03d 3/06 Fig.

2. Fig.

3. Fig4 WDA-l. Zam. 4836, naklad 105 egz. Cena zl 10.— PL PL