Звезводнювання в центрифугах

Центрифугованням називають процес відділення твердих часток від рідини під дією відцентрових сил.

Процес центрифуговання здійснюється в спеціальних машинах - центрифугах. Головна частина центрифуг - обертові з великою швидкістю навколо горизонтальної або вертикальної осі ротори різноманітної форми з перфорованими або суцільними стінками.

У залежності від характеру прямування води і твердого матеріалу в роторі процес центрифуговання розділяють на два види:

1) відцентрове фільтрування, при якому рідка фаза під дією відцентрових сил проходить через тверду фазу і віддалиться з матеріалу;

2) відсадне центрифуговання, при якому тверда фаза осаджується з пульпи під дією відцентрових сил.

Відцентрове фільтрування здійснюється в центрифугах із перфорованим ротором. Осадок відкладується на стінках ротора, а рідина під дією відцентрової сили проходить через осадок і отвори ротора і віддалиться з центрифуги.

Відсадне центрифуговання здійснюється в центрифугах із суцільними стінками ротора.

Рис. 14‑20 – Схема шнекової відсажувальної центрифуги

1 – камера для прийому фугату, 2 – зливні вікна, 3 – кільцевий шар рідини, 4 – ротор, 5 – шнек, 6 – шнековий барабан, 7 – приймальна камера, 8 – развантажувальний отвір, 9 – живляча труба, 10 – отвори у барабані

Класифікація центрифуг провадиться по таких основних ознаках:

по технологічному призначенню - фільтруючі с перфорованими стінками ротора, відсаді із суцільними стінками ротора, відсадно-фільтруючі;

по засобу розаантаження осадка - шнекові, вібраційні, інерційні;

по розташуванню осі обертання ротора в просторі - вертикальні і горизонтальні.

 

Фільтрування продуктів флотації і шлама

Загальні відомості

Фільтруванням називають процес поділу твердої і рідкої фаз пульпи за рахунок різниці тисків, утворюваних по обидві сторони фільтруючої перегородки.

У результаті процесу фільтрування одержують осадок (кек) - тверду фазу, що затримується фільтрувальною перегородкою, і фільтрат (воду), що пройшла через перегородку і прошарок осадка.

Апарати, у яких здійснюється процес фільтрування, називають фільтрами. У якості робочої поверхні фільтрів застосовують такі види тканин: металевих, що не іржавіють, і латунних дротів, синтетичні з капронових і пропіленовых волокон, комбіновані (капросталь), бавовняні (бельтінг, бязь).

Процес фільтрування вугільних пульп складається з трьох основних стадій:

1) власне фільтрування з утворенням осадка на поверхні фільтруючої перегородки;

2) просушення осадка шляхом видалення з його пір залишків рідкої фази;

3) відділення осушеного осадка від фільтруючої перегородки.

По способу створення різниці тисків фільтри класифікують на вакуум-фільтри - створення вакууму (тиску менше атмосферного) і фільтр-преси - створення надлишкового тиску (тиск більше атмосферного).

За формою робочої поверхні вакуум-фільтри розділяють на дискові, барабанні і стрічкові.

Внаслідок малої продуктивності і періодичності дії фільтр-преси застосовують у вуглезбагаченні значно менше, чим вакуум-фільтри.

Дискові вакуум-фільтри

У збагаченні застосовуються дискові вакуум-фільтри ДУ80-2,7/8 «Украина-80» і ДУ250-3,75 «Сибирь», Д140-3,5У «Горняк» який являють собою апарати безупинної дії.

 

Рис. 14‑21 – Схема послідовності операцій фільтрування на вакуум-фільтрі “Украина”

 

Перевага дискових вакуум-фільтрів - порівняно низька вологість осадка. Недоліки – малий термін служби фільтрування тканини, громіздкість установки і велика питома витрата електроенергії.

Стрічкові вакуум-фільтри

Стрічкові вакуум-фільтри - апарати безупинної дії - застосовують для фільтрування відходів флотації і незбагаченних шламів. Застосовуються вакуум-фільтри ЛУ4-0,5-8 і ЛСХ.

Застосування флокулянта ПАА з розрахунку 10-20 г/т шламу збільшує швидкість звезводнювання в стрічкових вакуум-фільтрах до 5 разів.

Фільтр-преси

Фільтр-преси - апарати періодичної дії, призначені для фільтрування відходів флотації і тонких шламів у тих випадках, коли інші види фільтрувального устаткування малоефективні.

Застосовують фільтр-преси двох видів: камерні і рамні.

У вітчизняній практика вуглезбагачення знайшли застосування камерні автоматичні фільтр-преси закордонних фірм із площею фільтрування 570-600 м², що забезпечують продуктивність 7-9 т/г і вологість осадка 18-24 %.

Переваги фільтр-пресів - спроможність фільтрувати тонкі шлами, низька вологість осадка, практично чистий фільтрат. Недоліки - низька продуктивність, складність конструкції.