CC BY
70
2. Борисенко И.Г. В открытом космосе / И.Г. Борисенко. - М.: Машиностроение, 1980. - 176 с.
3. Попов В.А. Будет задействовано космодромом Куру / В.А. Попов // Авиапанорама: международный авиационно-космический журнал. - М.: Изд. дом «Созвездие», 2006. - № 57. - С. 43-45.
4. Поисково-спасательные силы и средства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.favt.ш/favt_new/?q=search/mde/шисково-спаса-тельные %20силы %20и %20средства. - Заглавие с экрана.
5. Росавиация сосредоточила поисково-спасательные силы и средства для обеспечения безопасности посадки спускаемого аппарата транспортного пилотируемого корабля «Союз ТМА-11М» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: ht:tp://www.favt.ru/favt_new/?q=novosti/novosti/novost/3931. -Заглавие с экрана.
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ БРИКЕТИРОВАНИЯ ОТХОДОВ ФЛОТАЦИИ
© Чернышова Т.И.*, Набоко Е.П., Алпатов Н.В.
Карагандинский государственный технический университет, Республика Казахстан, г. Караганда
Рассмотрены варианты технологической схемы промышленной установки для производства топливных брикетов на основе флотационных отходов углеобогащения с возможностью перехода на различные виды связующего.
Ключевые слова отходы углеобогащения, связующие, брикетирование, технология, топливные брикеты.
Интерес к технологиям переработки угольных шламов является современным и актуальным. Вполне предсказуем тот факт, что цена на топливо, полученное из отходов углеперерабатывающих предприятий, окажется значительно ниже цены на рядовой уголь, так как не требуются затраты на его добычу.
Кардинальная задача, стоящая перед угольной промышленностью, это создание мощностей для стопроцентного обогащения, добываемого угля. С одной стороны - это резко улучшит технические показатели продукции и сделает ее более привлекательной на рынке, с другой, усугубит проблему утилизации получаемых отходов [1, 2].
Существующие способы утилизации шламов углеобогащения делят на пассивные и активные. Пассивными способами является складирование и хранение отходов в хвостохранилищах и шламонакопителях различных ти-
* Старший преподаватель кафедры «Энергетика», кандидат технических наук.
пов. Подавляющее большинство применяемых на сегодняшний день способов утилизации данного вида отходов можно отнести к пассивным. Термические способы утилизации шламов углеобогащения, такие как сжигание, пиролиз, термолиз, газификация, катализ и т.д., относят к активным способам утилизации шламов [3].
Не смотря на положительную динамику по разработке методов утилизации углеродсодержащих отходов углеобогащения, существует множество проблем связанных с внедрением данных технологий в производственный цикл: с одной стороны высокий энергетический потенциал, относительно низкая токсичность, доступность и дешевизна; с другой - нестабильность механических свойств и сложность транспортирования, обусловленной высокой влажностью.
Эти и ряд других проблем ограничивают широкое применение активных способов утилизации отходов углеобогащения, кроме того, существуют трудности, связанные с финансированием данных проектов.
В Карагандинском государственном индустриальном университете теоретически и экспериментально исследовалась возможность получения топливных брикетов из отходов металлургического производства с использованием различных связующих. В первую очередь рассматривались связующие компоненты, производимые на АО «АрселорМиттал Темиртау» («АМТ») или в пределах Карагандинской области. Основная задача заключалась в том, чтобы найти оптимальные процентные соотношения отходов флотации углеобогащения и связующего материала, сохранив высокую теплотворную способность композитного топлива и обеспечив требуемую прочность брикетов при транспортировании [4, 5].
Наилучшие эксплуатационные характеристики (необходимая прочность, влагостойкость, продолжительность хранения без ухудшения качества) показали топливные брикеты, выполненные на основе отходов флотации (ОФ) с добавками:
- вода (В), цемент (Ц), спецкокс (СК) в процентном соотношении ОФ:В:Ц:СК соответственно 78:8:3:15;
- антраценовая фракция (АФ) и каменно-угольный пек (КУП) в процентном соотношении ОФ:АФ:КУП соответственно 92:3:5;
- вода (для близко расположенных потребителей) в процентном соотношении ОФ:В соответственно 92:8 [6].
Практический интерес заключался в поиске технологической схемы изготовления топливных брикетов, направленной на эффективную переработку шламов и получение товарного продукта с улучшенными потребительскими свойствами. Технология должна создавать композитный материал с наперед заданными свойствами по теплоценности, реакционной способности, составу минеральной части. При этом готовый продукт (брикетное топливо) мог бы использоваться в энергетике и технологических процессах вместо твердого или жидкого топлива с минимальной реконструкцией котлов и печей или без нее.
На основании экспериментальных данных была разработана технологическая схема промышленной установки производства топливных брикетов с возможностью перехода на различные виды связующего.
Отходы пенной флотации в сочетании с водой из углеобогатительной фабрики по трубопроводу поступают в бункер суспензии хвостов флотации 1. Затем насосом 2 перекачиваются в радиальный сгуститель 3, где происходит сепарация отходов углеобогащения на жидкую суспензию и влагу. После сгустителя вода поступает в осветлитель воды 5, откуда при помощи насоса 2 перекачивается в бак приемник осветленной воды 6. Далее осветленная вода при помощи насоса 2, возвращается в цикл водоснабжения углеобогатительной фабрики.
В свою очередь жидкая суспензия из радиального сгустителя по трубопроводу поступает в фильтрующую центрифугу 4, где происходит отделение твердой фазы от жидкости. Твердый продукт посредством ленточного конвейера 7 направляется в сушильную камеру 8, для удаления остаточной влаги и доведения ее до 7 %. Высушенный продукт, попадает в бункер концентрата 9. Далее с помощью вибрационного питателя 10 отходы подаются на качающийся грохот 12, где классифицируется на фракцию 0-0,5 мм, и фракцию более 0,5 мм. Фракция 0-0,5 мм подается посредством ленточного конвейера 7 в расходный бункер 13, представляющий собой контейнер с сужающимся дном. Фракция более 0,5 мм поступает в молотковую дробилку 11 и после измельчения вновь попадает на грохот.
Из расходного бункера 13 через вибрационный питатель 10 отходы флотации поступают в шнек-смеситель 14. В качестве смачивателя из емкости с водой 24, насосом дозатором 19 техническая вода направляется в шнек-смеситель 14. Помимо хвостов углеобогащения туда же подаются связующие компоненты.
В зависимости от используемых связующих предлагается три варианта получения топливных брикетов:
Вариант 1. Использование в качестве связующих компонентов антраценовой фракции каменноугольной смолы в сочетании с КУПом.
Среднетемпературный каменноугольный пек из железнодорожных цистерн-термосов сливается в приемную, заглубленную, теплоизолированную емкость 23, в которой встроен паровой подогреватель 25. Из емкости 23 жидкий пек подается насосом дозатором 19 непосредственно в шнек-смеситель 14. Регулирование подачи каменноугольного пека осуществляется при помощи задвижки 18.
Подача второго связующего аналогична:
Антраценовая фракция каменноугольной смолы из железнодорожных цистерн сливается в приемную, заглубленную, теплоизолированную емкость 22, в которой встроен паровой подогреватель 25. Из емкости 22 антраценовая фракция каменноугольной смолы подается насосом дозатором 19 непосредственно в шнек-смеситель 14. Если возникает потребность в
переходе на другой вид связующего, то подачу антраценовой фракции можно прекратить с помощью задвижки 18.
Вариант 2. Использование в качестве связующих компонентов цемента в сочетании со спецкоксом.
Рис. 1. Технологическая схема брикетирования отходов пенной флотации угля
Цемент из грузовых железнодорожных вагонов при помощи вагоноопро-кидывателя ссыпается в теплоизолированный приемный бункер 20. Из него через вибрационный питатель 10 цемент подается в шнек-смеситель 14.
Спецкокс из грузовых железнодорожных вагонов при помощи вагоноо-прокидывателя ссыпается в теплоизолированный приемный бункер 21. Откуда при помощи вибрационного питателя 10 спецкокс поступает на молотковую дробилку 26, где измельчается до фракции 0-0,5 мм и далее поступает в шнек-смеситель 14.
Вариант 3. Использование в качестве связующего компонента воду для небогатых и близкорасположенных потребителей.
Вода непосредственно из емкости 24 через насос дозатор 19 поступает в шнек-смеситель 14.
В шнеке составляющие перемешиваются до однородной консистенции. После получения смеси, она выдается на пресс 15, где формуется в топливные брикеты. Готовые брикеты с помощью ленточного конвейера 7 поступают в камеру выдержки и закалки брикетов 16, где происходит их подсушка. Далее брикетное топливо отправляется на склад готовой продукции 17.
Список литературы:
1. Ежемесячный научно-технический и производственно-экономический журнал «Уголь» Технико-экономическое обоснование переработки угольных шламов в сырье для коксования. - Москва: выпуск №9 2008г. - 79с.
2. Сухарников Ю., Венчиков Д., Чернецов В. Шламы флотации каменных углей как энергетическое топливо / ЗАО «Институт органического синтеза и углехимии РК». - Караганда, 2004. - 250 с.
3. Чернышова Т.И., Алпатов Н.В. Исследование возможности получения топливных брикетов из отходов металлургического производства // Наука и современность. - 2011. - № 8-2. - С. 247-251.
4. Чернышова Т.И., Алпатов Н.В., Леликова О.Н. Обоснование выбора связующих компонентов используемых при брикетировании хвостов флотации // Наука и современность. - 2012. - № 19-2. - С. 95-99.
5. Чернышова Т.И., Алпатов Н.В. Получение топливных брикетов из отходов металлургического производства // Актуальные вопросы современной науки. - 2013. - № 29. - С. 174-173.
6. Чернышова Т.И., Алпатов Н.В. Зависимость прочности топливных брикетов от времени хранения // Наука и современность. - 2014. - № 27. -С. 206-209.
