CC BY
12
УДК 622.7.017.2 + 658.516
Г. Г. Чуянов
РАЗРАБОТКА РЕЖИМА УТИЛИЗАЦИИ ПЫЛЕВОГО ПРОДУКТА ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ
На обогатительной фабрике, перерабатывающей сульфидные мед-но-цинково-пиритные руды, флотационные концентраты после сгущения и фильтрования подвергаются сушке во вращающихся барабанных сушилках. Дымовые газы сушилок очищаются в одну стадию
Таблица 1
Седиментационные анализы пылевых продуктов
• Выход. %
Классы, мкм
-МОДНЫЙ цинковыЛ
+ 40 31,00 17,3S
40—20 33,60 48,50
20-10 20.70 21,63
' 10-5 8,70 6,12
—о 6,00 • 6,37
ИТОГО 100,00 100,00
в электрических фильтрах. Проектом предусматривалось удаление осевшей пыли из ячеек электрофильтров пневмотранспортом с присадкой в соответствующие высушенные концентраты. В условиях фабрики отработать и ввести в постоянную эксплуатацию систему пневмотранспорта осевшей пыли не удалось из-за сильного пылевыделения, поэтому была внедрена мокрая система удаления пыли путем смыва водой и перекачки шламов в сгуститель.
В табл. 1 приведены седиментационные -анализы пылевых продук- . тов медных и цинковых электрофильтров.
Анализ распределения классов крупности пылевых продуктов медных и цинковых электрофильтров показывает, что очистка дымовых газов в одну ступень недостаточно эффективна из-за перегрузки электрофильтров крупными частицами класса +40 мкм, которые должны быть предварительно уловлены.
Пылевые продукты электрофильтров представлены относительно тонкими классами и имеют незначительную влажность, поэтому при их пересыпании и транспортировании наблюдается значительное пы-левыделение. На первом этапе исследований выяснялся класс крупности, который не подвержен пылению при пересыпании материала. В результате установлено, что частицы крупнее 65—70 мкм при пересыпании не выносятся потоками воздуха в окружающую среду. Поэтому результаты опытов по изучению процесса грануляции оценива- • лись по выходу гранул крупнее 0,2 мм.
Физические характеристики медного ¿шлевого продукта следующие: температура—39 °С; насыпная масса—1,94 т/м3; блажность — 0,71 %; угол естественного откоса — 27,22°.
Изучение минимальной критической влажности, при которой прекращается выделение пыли в окружающую среду, позволило установить, что выделение пыли прекращается при влажности 4,0—4,3%. Сорбция водяных паров пылевым продуктом из окружающей атмо-
сферы протекает довольно медленно и может достигать 96 часов, при этом влажность продукта составляет 2—2,5%.
При подаче пылевого продукта в виде шламов в радиальной сгуститель скорость осаждения твердой фазы снижается с 1,3 до 0,94 м/ч. При этом наблюдается вынос частиц в слив. Наиболее существенное влияние пылевой продукт оказывает на результаты фильтрования. Скорость фильтрации при подаче пылевых продуктов снижается с 1,63 до 1.02 м/ч, влажность осадка (кека) вакуум-фильтров возрас-
та б л и ц а 2
Сводные данные экспериментов
Реагенты Концентрация. % Расход, г/т Выход гранул. %
Вода 82,2
КМЦ 0,5 0,5 94,8
КМЦ 1,0 1 ,о 91,2
Известковое молоко — 0.2 82,4
ПАА 0,1 0.1 86,5
ПАА 0,5 0,5 75,0
Жидкое стекло 1.0 3,3 87,4
Жидкое стекло 4,0 13.2 75,0
Жидкое стекло 8.0 26.4 55.7
CMC 1.0 1.0 87,4
CMC 2,0 2,0 98,3
Т-80 1.0 1.0 82.4
Т-60 1.0 1.0 78,4
тает с 11,52 до 15.10%. Приведенные данные свидетельствуют, что подача пылевого продукта электрофильтров в процессе обезвоживания оказывает отрицательное влияние и приводит как к потерям меди и цинка со сливами сгустителей, так и к повышению материальных затрат на процесс обезвоживания концентратов.
Известно, что при сушке флотационных сульфидных концентратов во вращающихся барабанных сушилках при определенных режимах сушки высушенный концентрат представлен в основном гранулами различного диаметра. Поэтому на втором этапе исследований проводились эксперименты по грануляции пылевых продуктов с водой, кар-боксилметилцеллюлозой (КМЦ), полиакриламидом (ПАА), раствором известкового молока, жидким стеклом, синтетическими моющими средствами (CMC), пенообразователем Т-66, Т-80. Опыты по изучению гранулирования пылевых продуктов проводились во вращающемся барабане, результаты представлены в табл. 2.
Из приведенных данных видно, что принципиально возможно получать гранулы из пылевых продуктов электрофильтров. Наблюдается достаточно четкая зависимость между влажностью материала и выходом гранул. Максимальный выход гранул при гранулировании с водой равен 82,2% при влажности материала 10%. Результаты гранулирования во многом определяются способом подачи воды в гранулируемый материал. Чем равномернее распределяется вода по всему объему продукта, тем выше выход гранул. Изучение кинетики гранулирования пылевого продукта с 'водой показало, что наибольший прирост выхода гранул наблюдается в течение первых двух минут. Дальнейшее увеличение времени гранулирования не приводит к повышению выхода гранул, поэтому время гранулирования принято равным трем минутам.
Сводные данные экспериментов показывают, что изученные химические вещества обладают гранулирующими свойствами. Наиболее эффективными являются водные растворы КМЦ и CMC, обеспечивающие максимальный выход гранул.
Полученные гранулы обладали незначительной механической прочностью, поэтому для получения механически более прочных гранул была изучена возможность применения синтетических водорастворимых отверждающих смол КС-11; петаэритрита; ФР-12. Результаты экспериментов приведены в табл. 3.
I
Таблица 3
Сводные данные экспериментов по гранулированию отверждающими смолами
Смола Концентрация. % Расход- кг/т Выход гранул. %
КС-11 5,0 а, 62 "30,55
3,18 44,15
4,35 50,70
10,0 • - 5.25 '31,45
6,35 46,43
8.70 62,05
ФР-12 ' 5,0 2,62 • 11.70
3,18 55,20
4,35 82,84
10,э 5,25 36,50
6,35 46,15
8,70 81,15
Пентаэрнтрит 5,0 2162 67,80
3,18 85,15
4,35 96,80
* 10,0 5,25 46,50
6,35 66,15
8,70 81,15
Можно видеть, что водчрастворимые синтетические смолы обладают гранулирующими свойствами, которые зависят от концентрации смол в растворе и их расхода на тонну гранулируемого материала. Из изученных смол наибольшими гранулирующими свойствами обладает 5 % раствор пентаэритрита, при расходе 4,35 кг/т. Выход гранул равен 96,8%. Прочность гранул на раздавливание при применении отверждающих смол возрастает в несколько раз.
Проведенные эксперименты показали принципиальную возможность и эффективность внедрения схемы гранулирования пылевых продуктов электрофильтров. Схемой предусматривается подача пылевых продуктов электрофильтров скребковым конвейером в накопительный бункер. Из бункера пылевой продукт выгружается шлюзовым питателем в смеситель, куда дозируется питателем реагент или подается вода. Из смесителя увлажненный продукт подается самотеком в барабанный гранулятор, откуда гранулы выгружаются на конвейер, подающий высушенный концентрат на склад готовой продукции.
Внедрение метода гранулирования пылевых продуктов позволяет снизить потери меди, цинка и пирита; повысить эффективность работы обезвоживающего оборудования и увеличить выход концентратов путем присадки к ним гранулированных лылевых продуктов.
