Улавливание тонкодисперсных частиц из шламовых вод газоочистки УОФ Кузбасса Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

© Г.Л. Евменова, А.А. Байченко, Т. А. Дремина, 2004

УДК 622.765:504.06:541.18

Г.Л. Евменова, А.А. Байченко, Т. А. Дремина

УЛАВЛИВАНИЕ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ШЛАМОВЫХ ВОД ГАЗООЧИСТКИ УОФ КУЗБАССА

Семинар № 19

ламовые воды на углеобогатительных фабриках после газоочистки обычно сбрасываются в оборотную воду, что приводит к ее загрязнению и снижения эффективности обогащения.

Анализ гранулометрического состава угольных шламов после мокрого пылеулавливания ЦОФ «Березовская» (см. табл.) показывает, что содержание частиц размером менее 20 мкм составляет 80 %, при общей зольности 9,4 %.

Гранулометрический состав угольных шламов после МП-ВТИЦОФ « Березовская»

Класс крупности, мкм Выход, %

0-6,65 10,0

6,65-13,3 10,0

13,3-20 11,0

20-26,65 17,2

26,65-33,35 14,6

33,35-40 15,3

40-46,65 9,3

46,65-53,35 12,6

ИТОГО 100,0

Одним из возможных вариантов интенсификации процессов улавливания, сгущения и обезвоживания дисперсных частиц является применение полимерных флокулянтов, эффективность действия которых в значительной степени зависит от типа и их физикохимических свойств, а также крупности минеральных частиц.

|

Рис. 1. Влияние флокулянтов типа Магнаф- ® лок на процесс седиментации угольных час- | тиц: 1 — низкокатионоактивный М455, ММ -5-106; 2 — среднекатионоактивный М140, ММ - 3-106; 3 - высококатионоактивный - М1440,

ММ - 1-106; 4 — высококатионоактивный М1597; ММ - 0,5106

В представленной работе объектом исследования являлась пульпа плотностью 15 г/л с размером частиц менее 55 мкм, отобранная после мокрого пылеуловителя МП-ВТИ ЦОФ «Березовская». В качестве флокулянта использовали высокомолекулярные катионные образцы Праестола (П) производства фирмы Моск-ва-Штокхаузен-Пермь и Магнафлока (М) швейцарской фирмы «Сиба», различной катионной активности и молекулярных масс (ММ).

Проведенные нами исследования показали, что интенсификация процесса агрегации тонкодисперсных частиц происходит наиболее успешно с помощью катионных флокулянтов [1, 2]. Нейтрализация заряда твердой поверхности и снижения электрокинетического потенциала частиц обеспечивает в этом случае образование микрофлокул с последующим объединением их в крупные агрегаты, которые обеспечивают более высокую скорость осаждения и получение плотных осадков при обезвоживании на вакуум-фильтрах [3]. Поэтому в нашей работе было изучено применение только катионных флокулянтов.

Действия полимеров оценивали по скорости движения границы «осветленный слой -осадок». Опыты проводились при дробной подаче флокулянта. По результатам исследования, представленным на рис.1 видно, что введение в суспензию низкокатионоактивного флокулянта

Концентрация , мг/л

Конценрация, мг/л

Рис. 2. Влияние флокулянтов типа Прае-стол на процесс седиментации угольных частиц: 1 - низкокатионоактивный П611, ММ - 9-106; 2 - среднекатионоактивный П852, ММ - 6-106; 3 - высококатионоактивный П690, ММ - 1106

М455 (кривая 1) и среднекатионоактивного флокулянта М140 (кривая 2) с высокими молекулярными массами давало скорость осаждения частиц более 1 см/с и прозрачный слив при концентрации полимера 1,5 мг/л. Что касается высококатионоактивного флокулянта М1440 (кривая 3), то слив становился прозрачным при его концентрации 3 мг/л, скорость осаждения при этом составляла 0,85 см/с. При исследовании высококатионоактивного флокулянта М1597 с низкой молекулярной массой (кривая 4) прозрачного слива и высокой скорости седиментации не было получено.

Аналогичные результаты были получены при применении флокулянтов типа Праестол (рис.2). Необходимо отметить, что при введении в пульпу Магнафлоков эффективную флокуляцию и прозрачный слив можно было наблюдать при меньших расходах полимера, чем при применении Праестолов. Например, прозрачный слив наблюдали при концентрации, равной 1,5 мг/л и скорости седиментации - 1,1 см/с у М455 (рис. 1, кривая 1). Тот же результат был достигнут в случае применения П611, но при значении С=2 мг/л, а скорость в этом случае достигала зна-

чения 0,85 см/с (рис. 2, кривая 1). В наших опытах наилучшие результаты были достигнуты при введении в суспензию М455 и М140.

Кроме того, в нашей работе были проведены опыты по оценке влияния отечественного флокулянта ВПК-402 на дестабилизацию угольной суспензии. При этом установлено, что седиментация частиц проходила успешно но слив был грязным. В настоящее время на ЦОФ «Березовская» применяют для интенсификации процесса фильтрования флотоконцен-трата анионный М525. Поэтому мы исследовали композиции анионного и катионного флокулянтов. Совместное применение катионного ВПК-402 и анионного М525 позволило получить желаемые результаты, то есть прозрачный слив и сгущенный осадок.

Таким образом применение катионных флокулянтов позволяет уловить тонкодисперсные угольные частицы мокрой очистки пылеулавливания и тем самым уменьшить загрязнение оборотной воды получить дополнительное количество концентрата.

1. Евменова Г.Л., Байченко А.А. Регенерация техногенных вод гидродобычи // Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию: Сб тр. Международн. практ. конфе-ренц. Кемерово: Кузбассвузиздат, 1999. - т.2. - С.234-238

2. Евменова Г.Л. Применение катионных флокулянтов при очистке вод гидродобычи / Г.Л. Евменова, О.В.

---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Яковенко, А.А. Байченко // Энергетического безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: Тр. междунар. науч.- практ. конф. 1215 сентября 2000. - Кемерово, 2000. - С. 94-95.

3. Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флоку-лянты в процессах очистки воды. Свойства. Получение. Применение. - Л.: Химия, 1987. - 208 с.

— Коротко об авторах --------------------------------------------------------------------

Евменова Г.Л. — кандидат технических наук, доцент кафедры «Обогащения полезных ископаемых» Байченко А.А. - доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Обогащения полезных ископаемых», Дремина Т.А. - студентка,

Кузбасский государственный технический университет.