Меню

Оборудование для обезвоживания шлама

Шнековый обезвоживатель осадка (дегидратор) купить в Эколос

Назначение

Шнековый обезвоживатель применяется на стадии механического обезвоживания осадка различного происхождения. Отличается высокой производительностью и эффективностью в обезвоживании шлама самых разных промышленных и бытовых стоков. Производительность линейки обезвоживателей составляет до 1000 кг.с.в./ч или до 80 м3/ч по исходному осадку.

Технология очистки

Подача осадка на обезвоживание идет по подводящему трубопроводу в дозирующую емкость, откуда посредством водослива поступает в камера флокуляции, где с помощью мешалки смешивается с реагентом. На следующем этапе осадок поступает в обезвоживающий барабан. Благодаря постоянному перемещению колец относительно друг друга барабан не засоряется и происходит процесс обезвоживания. В одной части барабана происходит сгущение осадка и удаление под силой тяжести. В другой части, зоне обезвоживания, шаг витков шнека уменьшается, увеличивается давление в барабане. По отводящему трубопроводу фильтрат отводится после обезвоживания. Контрольная панель управляет работой системы. В составе шнекового обезвоживателя
подводящий трубопровод, отводящий трубопровод, система промывки для проведения периодической очистки оборудования, привод шнекового вала, подвижные и стационарные кольца шнека, камера для сбора фильтрата, камера флокуляции, контейнер обезвоженного ила/осадка, трубопровод перелива для отвода излишков воды от поступающего стока.

Источник



Обезвоживание осадка сточных вод

Обезвоживание осадка сточных вод

Биологическая и биохимическая очистка сточных вод подразумевает образование большого количества органического осадка (ила и шлама), который требует утилизации. На протяжение XX века он сливался на полигоны ТБО, в карьеры, отвалы и т.д. Однако в XXI веке эти методы неприемлемы, так как имеют серьезные недостатки. Во-первых, требуют больших финансовых затрат на вывоз осадков. А во-вторых, их скопление негативно сказывается на экологической обстановке, так как осадки являются источником зловоний и относятся к загрязнителям четвертого класса опасности.

Решить озвученные проблемы позволяют механизированные способы обезвоживания осадка. В результате обезвоживания максимально уменьшается их объем, что упрощает последующее обеззараживание и утилизацию.

В настоящее время востребованы следующие методы обезвоживания осадков сточных вод:

  • Осадительные шнековые центрифуги;
  • Фильтр-прессы;
  • Фильтровальные мешки.

Каждый механизированный способ обезвоживания осадка имеет плюсы и минусы.

Типы применяемого оборудования

Шнековые центрифуги

Данный тип оборудования применяется для обработки двухфазных и трехфазных суспензий. Оборудование выполнено в виде вращающегося цилиндро-конического барабана с вращающимся шнеком внутри.

Принцип работы

Задача центрифуги заключается в осаждении твердых частиц, присутствующих в шламе. Это проиходит за счет центробежной силы, образующейся при вращении барабана. Твердые частицы скапливаются не стенках, в результате чего получается обезвоженный слой (кек) и жидкость (фугат).

Удаление осаждающегося шлама за пределы барабана осуществляется при помощи вращающегося шнека. Скорость его вращения отличается от скорости вращения самого барабана, благодаря чему винтовые элементы захватывают шлам и выводят. Соответственно, управляя скоростью вращения шнека можно регулировать скоростью удаления шлама. Жидкость же отводится при помощи сливных окошек, расположенных на торцах конструкции.

Так как в результате ускорения центрифуги возникает сила притяжения равная 3000g (при естественной гравитации этот показатель составляет всего 1g), разделение фаз осуществляется гораздо быстрее. При этом из осадка устраняется до 95% влаги.

Впоследствии, как правило, происходит обеззараживания твердых частиц и жидкости при помощи извести, специальных реагентов или УФ излучения.

Область применение шнековых центрифуг

Шнековые центрифуги могут использоваться для обезвоживания осадков следующих типов сточных вод и субстанций:

  • Очистных сооружений бытовых канализаций;
  • Предприятий животноводческого и птицеводческого комплексов;
  • Послеспиртовой барды,
  • Торфа;
  • Нефтешламовых, маслошламовых и других отходов.

Преимущества

К достоинствам данного метода относится:

  • Надежность оборудования;
  • Экономичность;
  • Возможность управления и автоматизации процесса;
  • Эффективность и производительность;
  • Компактность;
  • Простота и скорость обслуживания.

Ленточные фильтр-прессы

Фильтр-прессы обеспечивают обезвоживание осадков очистных сооружений методом их прессования. Как правило их используют для удаления жидкой составляющей из ила и шлама, оседающего на дне водоочистных сооружений. Кроме того, такие фильтры нашли применение на производственных предприятиях, где обезвоживают осадки технических стоков.

Принцип работы

Фильтр-прессы позволяют обезвоживать иловый осадок, имеющий густоту в 5%. Сгущение происходит при помощи дополнительного оборудования. Если пресс необходим для удаления влаги из незагущенного шлама, то его доукомплектовывают надстройкой-загустителем. В результате получается компактное самодостаточное устройство для очистки сточных вод.

Весь комплекс обезвоживания осадка сточных вод включает в себя:

  • Сгустители;
  • Насосы дозаторы;
  • Установку приготовления раствора флокулянта;
  • Компрессор;
  • Транспортирующее оборудование.

Сам фильтр-пресс представляет собой ленту, на которой равномерно распределяется загущенный шнек. Прессование происходит системой валов, через которые пропускается осадок. Удаление «отжатых» твердых частиц осуществляется при помощи ножей.

Где применяется

Данное устройство применяется для обезвоживания осадка сточных вод в таких сферах, как:

  • Бытовые очистные сооружения;
  • Легкая промышленность;
  • Нефтеперерабатывающая отрасль;
  • Горнодобывающая промышленность и пр.

Преимущества

К достоинствам данного метода обезвоживания осадков сточных вод относится:

  • Эффективность обработки составов с минимальной затратой энергии;
  • Экономия расхода флокулянта;
  • Фильтр-пресс обладает большим сроком службы;
  • Может работать автоматически, что позволяет снизить количество ручного труда.

Фильтровальные мешки

Фильтровальные мешки применяются для обезвоживания осадков очистных сооружений, а также для отделения твердых включений от различных производственных жидкостей. Характерной их особенностью является рекордная эффективность – они позволяют удалить из воды до 99% всех содержащихся в ней твердых частиц.

Особенности устройства фильтров-мешков и принцип работы

На эффективность обезвоживания ила и шлама влияет материал, из которого выполнен мешок. Для их изготовления применяют следующие виды нетканых полотен:

  • Полипропиленовые;
  • Полиэстеровые;
  • Из нейлона;
  • Из лавсана и пр.

Фильтровальный мешок состоит из следующих элементов:

  • Входной патрубок для закачивания в мешок шлама, который нужно отделить от воды, или жидкости, которую необходимо очистить от твердых частиц.
  • Выходное отверстие, через которое выводится жидкость.
  • Нетканый материал, выполняющий функцию фильтра.
  • Прокладки и уплотнители, предотвращающие протечки влаги.
  • Корзина для поддержки мешка со шламом, если он имеет большие размеры.

Размер частиц, которые способен задерживать мешок, зависит от размеров его ячеек. Этот показатель может составлять от 1 до 100 мкм.

Обезвоживание осадка сточных вод осуществляется по следующей схеме:

  1. Мешок заполняется осадком через впускное отверстие.
  2. Под воздействием давления жидкость проходит сквозь ячейки мешка и выталкивается через выходное отверстие. При этом обезвоженный шлам остается внутри мешка.
  3. Накопленный шлам утилизируется вместе с мешком. То есть фильтр используется только один раз.

Область применения

Фильтровальные мешки могут применяться в любых сферах промышленности, где возникает необходимость отфильтровать такие типы загрязнений, как:

  • Частицы оксида железа;
  • Ил и песок;
  • Грязь;
  • Лакокрасочные материалы
  • Промышленные масла;
  • Нефтепродукты и топливо.

Также мешки применяются в бытовых целях, к примеру, для фильтрации воды из колодца.

Преимущества

Механическое обезвоживание осадков сточных вод при помощи фильтровальных мешков имеет ряд преимуществ:

  • Эффективность свыше 97%.
  • Экономическая выгода ввиду дешевизны мешков.
  • Надежность, благодаря тому, что отсутствуют движущиеся узлы, которые изнашиваются.
  • Компактные размеры.
  • Большая площадь очистки, что обеспечивает высокую производительность.
  • Существуют мешки различной формы и размеров.
  • Химическая стойкость, что позволяет обезвоживать иловый осадок, содержащего агрессивные химические элементы.
  • Устойчивость к экстремальным температурам, благодаря чему допускается фильтрация жидкости или удаление воды из горячего ила или шлама.

Где купить

Если вам требуется оборудование для одного из вышеописанных механизированных способов обезвоживания осадка, обратитесь в нашу компанию. Менеджеры «Техносфера» бесплатно проконсультируют, ответят на интересующие вопросы и помогут с выбором обезвоживающей установки. Также вы можете заказать оборудование, отвечающее тем или иным требованиям.

Чтобы связаться с нами напишите в чат-онлайн или позвоните по указанному номеру телефона.

Читайте также:  Картинки лабораторного оборудования по физике

Источник

Системы осушения шламов и осадков и оборудование для разделения твердых и жидких фаз

В. Н. Макаров, начальник отдела №6 ОВ и ВК, ОАО «ПИ и НИИ ВТ Ленаэропроект»

Системы осушения шламов и осадков и оборудование для разделения твердых и жидких фаз

Можно без преувеличения сказать, что все отрасли производства всех видов промышлености сталкиваются с необходимостью решения проблем обработки шламов, осадков и разделения твердых и жидких фаз. Но одновременно следует отметить, что и способов решения также достаточно, учитывая громадный период необходимости их решения. При этом во многих отраслях оригинальность и эффективность процессов достигает совершенства, учитывая неограниченные возможности использования современных научно-технологических достижений, массива программного обеспечения и эффективности применяемых процессорных устройств. Можно констатировать – для каждой отрасли имеется решение, отвечающее всем современным (и зачастую очень жестким) требованиям. И несмотря на это в вопросах обработки и осушения осадка не имеется достаточной систематизации для выбора оптимальных процессов по простой схеме «цена – качество».

При этом раньше при относительно небольших объемах обезвоженных осадков можно было применять специальные типовые площадки для подсушивания осадка с последующим вывозом в места, согласованные с органами санитарного и природоохранного надзоров. В изменившихся современных экономических и экологических условиях, когда вопросы землеотвода, оценки степени влияния на подземные воды и т. д. применение подобных «открытых» систем обезвоживания (подсушивания) осадков значительно усложняется. Следует отметить положительный опыт, накопившийся на предприятиях Советского Союза по производству топливных брикетов и других предприятий топливной и горнодобывающей отрасли. Одновременно успешно внедрялись для обезвоживания осадка, например, простые и очень эффективные гидроциклоны систем оборотного водоснабжения мойки грузового автотранспорта. Имеются интересные и эффективные схемы в угольной, строительной и во многих других отраслях промышленности, как у нас, так и в других странах.

Схема обезвоживания осадка из песколовок и первичных отстойников

В сложившейся ситуации представляет интерес большая систематизированная работа по изучению мирового опыта проблем обезвоживания осадков и шламов, проведенная специалистами предприятия KUGLER (Германия) на протяжении длительного периода.

Параллельно изучался опыт в таких разных отраслях, как, например, горнодобывающая и бумажная, стекольная и пищевая промышленность. Одним из приоритетных являлся опыт эксплуатации подобных систем для сооружений по очистке бытовых и производственных стоков, а также дождевых и талых вод.

При этом если в упомянутых схемах очистки обезвоживание осадков и вообще шлама – все-таки процессы эпизодические и зачастую определяемые, например, технологическими, климатологическими или сезонными факторами, то в водопроводных очистных сооружениях эти процессы периодические. Интервалы определяются принятыми технологическими схемами очистки воды – фильтрации или контактной коагуляции в зависимости от аналитических данных исходной воды.

Несмотря на ограниченные возможности статьи, приведем некоторые интересные решения. Одна их них – это схема обезвоживания осадка из песколовок и первичных отстойников (рис. 1).

Стандартизованные бункерные контейнеры для осушения шламов типа EWC имеют фильтрующую корзину из стальной рамы, перфорированных металлических пластин и специального высокопрочного фильтровального материала. Непрерывный отвод фильтрата предполагается специальными патрубками, на которых монтируется запорная арматура. По сравнении с эксплуатируемыми подобными системами контейнеры EWC имеют следующие преимущества: низкие инвестиционные затраты, длительный период эксплуатации, технологичное обезвоживание шлама (осадка) при сокращенном периоде цикла, быстрая очистка за счет применения съемной фильтрационной корзины и большой фильтрующей поверхности. Широкий ассортимент продукции обеспечивает решение практически всех проблем обработки шламов.

Аэрируемый шламоосушающий контейнер с верхней фиксирующейся крышкой

Данная схема успешно применена на многих российских объектах (3 комплекса очистных сооружений аэропорта г. Сочи, Иркутска, железнодорожного депо г. Адлер, нефтебазы г. Хабаровска и др.).

Очищенный фильтрат после шламоосушающих контейнеров может быть использован в технологических процессах или подвергнут доочистке в зависимости от конкретной задачи.

В случае повышенных требований к качественным характеристикам очищенных стоков, обусловленных, например, технологическими циклами, специалистами разработаны вариации контейнеров со встроенными ламельными сепарационными блоками, оснащенные вибромодулями, системами подачи сжатого воздуха для ускоренной осушки шлама и вымывания органических веществ и плавающих загрязнений. А также схема очистки стоков и обезвоживанием осадка с двумя сепарационными контейнерами и использованием станции дозирования современных флокулянтов типа Polifloc.

Стандартизированный бункерный контейнер, используемый для обезвоживания различных видов шлама

Для технологических процессов, предъявляющих повышенные требования к качеству повторно используемой воды, предусмотрена схема очистки и обезвоживания осадка с обработкой реагентом, резервуаром-разделителем и системой повышения давления для дальнейшего использования.

Шламоосушающие контейнеры имеют различные версии и размеры (в диапазоне от 3 до 12 м 3 и более) в соответствии с поставленной задачей и могут быть адаптированы для используемого транспорта.

Адаптируются также к исходным параметрам фильтрующие элементы и материалы, из которых предполагается их изготовить.

Оснащаются абсолютно любыми дополнительными элементами в соответствии с потребностями заказчика.

Особый интерес представляют шламоосушающие контейнеры со встроенными вибрационными модулями, значительно повышающие эффективность работы. Обводненный шлам встряхивается и интенсивно уплотняется благодаря большой частоте колебаний модуля. Даже «сложные» по составу шламы обрабатываются с более высокими результатами. Высокочастотный вибрационный модуль поставляется в собранном и полностью готовым к использованию.

Шламоосушающий контейнер роликового типа с открытой крышкой

Обогреваемые контейнеры, снабженные регулируемыми системами электрического или жидкостного обогрева, обеспечивают их эксплуатацию в условиях низких температур до -25 0 C или ниже, если это потребуется.

Обезвоживающие контейнеры салазочного типа (Roll-Off) повышенной емкости предназначены для различных типов погрузки под конкретную задачу и могут оснащаться вибрационными модулями и системами обогрева. Для компактных систем имеются шламо-осушающие контейнеры типа Regufil и Regufett объемом 1100 л для обработки небольшого количества стоков, содержащих твердые включения и жиры, хранения и транспортировки обезвоженного шлама. Они легко выгружаются с помощью спецавтотранспорта.

Контейнер с внутренним переливом, ламельным блоком и системой для сбора шлама

В заключении хочется отметить, что рассмотренные в данной статье системы для обработки шламов и осадков найдут применение на многочисленных промышленных объектах — от комплексных очистных сооружений до небольших локальных систем.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “Сантехника” за №1’2014

распечатать статьюраспечатать статью —> PDFpdf версия

Обсудить на форумеОбсудить на форуме
Предыдущая статья
Следующая статья

Источник

Оборудование механического обезвоживания осадка

При очистке воды образуется большое количество водосодержащих осадков.

Роль обработки осадков на станциях очистки сточных вод не менее существенна, чем сама технология очистки воды, так как осадок содержит вредные для человека и природы вещества, возбудители заболеваний, и к тому же занимают большие объемы.

С другой стороны, осадок содержит ценные биогенные элементы, а также органические вещества, которые могут быть утилизированы в качестве источника энергии.

Основными видами осадка станций очистки сточных вод являются первичный осадок и вторичный осадок (активный ил после вторичных отстойников).

После предварительного сгущения или уплотнения остаются все еще большие объемы осадков с содержанием влаги 95-97%. Влага в осадке препятствует дальнейшей его обработке и использованию, так как является по существу ненужным балластом.

Для обезвоживания осадков применяются различные методы

  • вакуум-фильтрование;
  • обезвоживание осадков под давлением (ленточные фильтр-прессы, камерные фильтр-прессы, шнековые фильтр-прессы);
  • центрифугирование;
  • депонирование осадков и снижение его влажности за счет воздействия природных факторов (иловые площадки, иловые пруды, геотубы, мешочные фильтры).

По мере развития других типов оборудования и повышения их эффективности, область применения вакуум-фильтров для снижения влажности осадков непрерывно сокращается. В настоящее время на иловых площадках обрабатывается около 90% всего осадка, но иловые площадки при новом строительстве и реконструкции крупных и средних станций заменяются механическим обезвоживанием, а небольшие площади иловых площадок остаются в качестве резервных.

Читайте также:  Программное аппаратное оборудование для серверов

Источник

Эффективные технологии для обезвоживания хвостов

С.В. Марин — менеджер проектов Flottweg
О.В. Дубровская — менеджер по маркетингу Flottweg

Одной из наиболее насущных проблем при добыче и переработке полезных ископаемых во всем мире является соблюдение норм экологической безопасности. Горнодобывающими предприятиями и предприятиями цветной металлургии накоплены миллиарды тонн вскрышных пород, хвостов обогащения и сотни миллионов тонн металлургических шлаков. Но кроме увеличения количества таких отходов производства также остро стоит вопрос сокращения запасов свежей воды — одного из важнейших компонентов в процессе переработки минерального сырья. И вместе с тем ужесточается экологическое законодательство в направлении снижения вредного воздействия на окружающую среду.

Печально известны недавние катастрофы, случившиеся в Бразилии и Венгрии, так или иначе связанные с эксплуатацией хвостохранилищ, которые нанесли не только ущерб экологии, но и повлекли за собой человеческие жертвы. 4 октября 2010 года из-за разрушения плотины, сдерживавшей резервуар с ядовитыми отходами на крупном заводе по производству глинозема в 160 километрах от Будапешта, возникла утечка более миллиона кубометров токсичного вещества — красного шлама. Разлившийся красный шлам затопил низко расположенные участки населенных пунктов. В целом авария затронула территорию в 40 км2, а ее жертвами стали десять человек. Другое бедствие — прорыв дамбы в Брумадинью (Бразилия) — произошло 25 января 2019 года вследствие катастрофического повреждения хвостохранилища на железорудной шахте. Прорыв плотины случился в полдень, тогда же селевая масса накрыла административную территорию шахты, где обедали сотни рабочих. Вскоре разрушению подверглись все прилежащие к берегам объекты. Промышленная, гуманитарная и экологическая катастрофа привела к гибели 259 человек.

Во всем мире насчитываются сотни подобных хвостохранилищ. Любое горнодобывающее производство или металлургический завод требуют большого количества воды для технологических нужд. Вода, добавляемая в технологический процесс, перемешивается с твердыми веществами, и далее на каком-то этапе эти два материала необходимо разделить для повторного использования. Этот процесс сопровождается образованием жидких отходов, требующих утилизации. То, что не может быть утилизировано или повторно переработано, направляется для «временного» хранения в хвостохранилища и шламонакопители традиционного типа — рукотворные озера, несущие в себе потенциальную опасность.

Традиционные хвостохранилища до сих пор являются наиболее популярным способом складирования хвостов.
При использовании традиционных хвостохранилищ высока вероятность просачивания растворов в грунтовые воды, что дополнительно увеличивает нагрузку на окружающую среду. По расположению на местности различают два основных типа хранилищ: равнинное и овражно-балочное. Равнинное хвостохранилище имеет возвышающуюся над общим уровнем прилегающей местности дамбу, ограждающую чашу хвостохранилища со всех сторон или по большей части периметра (в зависимости от орографических особенностей района). Овражно-балочное хвостохранилище расположено в естественном положении местности (овраг, балка), его дамба не возвышается над общим уровнем окружающей местности и ограждает чашу только с одной стороны (в пониженной части рельеф). Старые хвостохранилища, выполненные без учета фильтрации и других факторов, также нередко становятся источником экологической опасности, в том числе источником загрязнения почвенных вод и атмосферы.

Альтернативные решения для хранения хвостов

Однако однозначно и быстро решить проблему традиционных хвостохранилищ невозможно. В каждом случае для определения наилучшего решения подбирается оптимальный метод хранения хвостов c учетом требований конкретной площадки. Поэтому используются и альтернативные методы хранения хвостов обогащения, которые, будь то пастовое хранение или хранение сухих фильтр-кеков, набирают популярность. Для сухого складирования требуется минимальная площадь и самая высокая степень извлечения воды, а при использовании методов сухого складирования потребление предприятиями воды «извне» многократно сокращается. Такая технология позволяет возвращать воду в технологический процесс после того, как она выполнила свою транспортную роль.

Например, в малодоступных или замкнутых регионах или сейсмически опасных местностях сухое складирование хвостов обогащения является оптимальным по следующим причинам:

  • значительная экономия места по сравнению с традиционными хвостохранилищами;
  • минимизация рисков для окружающей среды (например, вследствие обрушения дамбы);
  • повторное использование очищенной технологической воды;
  • отвечает требованиям законодательства большинства стран.

Еще одним преимуществом сухого складирования являются проекты в зонах пониженных температур, что для российских реалий крайне актуально. Такой метод позволяет избежать смерзания жидких хвостов на этапе транспортировки по магистралям.

Новаторские технологии разделения Flottweg

При методе сухого складирования хвосты должны быть максимально обезвожены. На рынке представлены различные системы для обезвоживания горнопромышленных шламов и хвостов обогащения — пастовое сгущение и обезвоживание. Наряду с камерными фильтр-прессами и ленточными прессами в сфере решений для обезвоживания все активнее укрепляют свои позиции декантерные центрифуги (рис. 1).

Рис. 1. Декантер Z92 со шкафом.jpg

Рис. 1. Декантер Z92 со шкафом управления и станцией приготовления флокулянта на единой платформе

Рис. 2. Схема работы декантерной.jpg

Рис. 2. Схема работы декантерной центрифуги

Декантер представляет собой емкость для осаждения частиц.
Под действием силы тяжести твердые частицы, более тяжелые чем жидкость, оседают на дно емкости, образуя осадочный слой. Например, декантер для вина можно рассматривать как своеобразный осветлительный резервуар. В центрифуге разделение твердой и жидкой фаз происходит под воздействием центробежной силы. Во вращающемся барабане центрифуги под воздействием центробежной силы твердые частицы, которые тяжелее жидкости, перемещаются к стенке барабана. Они образуют слой осадка на его внутренней поверхности. Поскольку ценробежная сила в центрифуге составляет приблизительно 3000 × g вместо 1 × g при земной гравитации, разделение смесей, состоящих из твердых и жидких веществ, в центрифуге происходит намного быстрее и эффективнее.

Продукт, подлежащий разделению, подводится в загрузочную зону шнека декантера через центральную трубу. Здесь он разгоняется в щадящем режиме в направлении вращения шнека и поступает через отверстия в корпусе шнека в полость барабана декантера.

Барабан декантера имеет форму цилиндра, переходящего в конус, и вращается со скоростью, соответствующей конкретной задаче по разделению. В полости барабана продукт в поле действия центробежных сил распределяется по внутренней стенке барабана центрифуги, образуя концентрический слой. Твердые частицы, содержащиеся в продукте, осаждаются под воздействием центробежной силы на внутренней поверхности барабана. Длина цилиндрической части, а также угол конической части барабана могут быть изменены при изготовлении декантера с учетом конкретной задачи разделения.

Шнек вращается с небольшим ускорением относительно скорости вращения барабана и продвигает осажденную твердую фазу в направлении конической части барабана. Данная дифференциальная скорость определяет время пребывания осадка в барабане декантера. Время пребывания твердой фазы в барабане является основным фактором, определяющим достигаемую степень обезвоживания. Остаточное содержание влаги (воды) может быть оптимизировано для каждой конкретной задачи разделения путем изменения дифференциальной скорости вращения шнека. Исполнение шнека определяется конкретным применением и задачей разделения.

Через разгрузочные отверстия в конической части барабана твердая фаза под действием центробежной силы попадает в разгрузочную камеру и сбрасывается вниз. Очищенная жидкость (жидкая фаза или центрат) течет к концу цилиндрической части барабана и выходит через отверстия в его крышке. В этих отверстиях находятся точно регулируемые пластины («затворное устройство»), с помощью которых устанавливается уровень слоя жидкости («глубина пруда») в барабане. Далее центрат под воздействием центробежной силы попадает в неподвижную камеру и сливается самотеком.

Сравнение технологий обезвоживания хвостов

Рассмотрим 3 основных типа обезвоживающего оборудования, применяемого на сегодняшний день.

Читайте также:  Производство носков оборудование италия

Ленточный вакуумный фильтр — один из вариантов обезвоживания хвостов, с помощью которого обработанный полимерными флокулянтами шлам с низкой концентрацией перекачивается в емкость для продукта и равномерно распределяется на ленте с узкими порами. Для обезвоживания шлам, находящий на ленте, подвергается вакуумному воздействию.

Камерный фильтр-пресс представляет собой работающие в дискретном режиме напорные фильтры, разделяющие суспензии на твердые и жидкие вещества. Фильтр-прессы в качестве аппаратов для фильтрования с образованием осадка содержат фильтровальный пакет, образованный фильтрующими пластинами в раме, расположенной между фиксированной и подвижной крышками. Фильтрующая среда (ткань или мембрана) расположена между отдельными фильтрующими пластинами. Фиксированная крышка соединена с мостом посредством соединительной перемычки и тяги. Фильтрующий пакет прессуют гидравлическим прессом, встроенным в мост и воздействующим на подвижную крышку.

Давление прессования составляет от 250 до 600 бар. Такое высокое давление обеспечивает плотность фильтрующего пакета. Жидкость проходит через фильтрующую среду и выходит из пресса через дренажные каналы. Твердые частицы суспензии задерживаются фильтрующей средой и образуют фильтрационный осадок. По завершении цикла фильтрации пресс открывают и извлекают осадок. Если пресс не выполняет эту операцию автоматически (самоочищающийся камерный фильтр-пресс), давление медленно снижают, после чего открывают фильтр-пресс и вручную снимают осадок с фильтровальной ткани. Фильтровальную ткань необходимо регулярно промывать моющим средством, так как со временем она может засориться.

Декантер является системой непрерывного действия и способен обеспечить обезвоживание шлама добытой породы. В декантерной центрифуге жидкую и твердую фазу разделяют при помощи центробежного ускорения. Вследствие более высокой плотности твердые частицы в процессе работы накапливаются на стенке барабана и транспортируются с помощью шнека к разгрузочным окнам.
В то же время осветленная жидкость стекает вдоль шнека в зону отведения жидкости.

Декантер — полностью автоматизированная и закрытая система.
Он способен обрабатывать большие объемы продукта с высокой селективной способностью. Специальная гарантия защиты от износа декантерной технологии Flottweg, гарантирует низкий уровень эксплуатационных расходов и непродолжительность простоев.

Мы свели основные показатели трех технологий для обезвоживания хвостов (рис. 3). Отдельно следует остановиться на требованиях к занимаемому пространству и массе оборудования. Работы по добыче полезных ископаемых и обработке руд часто проводятся в труднодоступных отдаленных местах, поэтому необходимость сэкономить пространство очевидна. На рисунке 4 представлены результаты сравнения размеров различных систем обезвоживания с гидравлической мощностью 100 м3/ч и полной нагрузкой 20 тыс. кг.

Рис. 3. Сравнительная таблица.jpg

Рис. 3. Сравнительная таблица оборудования для обезвоживания хвостов

Рис. 4. Сравнительный анализ.jpg

Рис. 4. Сравнительный анализ пространства, занимаемого оборудованием, м

Кроме того, масса отдельных модулей также относится к факторам, влияющим на принятие решения при выборе той или иной технологии (табл. 1).

Камерный фильтр-пресс 120
Ленточный вакуумный фильтр 65
Центрифуга 16

Табл. 1. Сравнение массы оборудования одной производительности, т

Также при анализе технологий важна их производительность. Для камерного фильтр-пресса и центрифуги она примерно одинакова. Центрифуга отделяет все частицы размером более 5 микрометров. Для отделения более мелких частиц необходимо использовать полимерные флокулянты.
При использовании камерного и ленточного фильтр-пресса такие средства обязательны.

Кроме того, центрифуга является единственной системой обезвоживания, гарантирующей непрерывность процесса. При использовании камерного и ленточного фильтр-пресса через некоторое время на фильтровальной ткани и ленте образуются отложения, что означает уменьшение пропускной способности дренажа и необходимость очистки системы.

Остановимся на одном из примеров удачного применения декантерных технологий.

Проект на краю света

Месторождение никеля «Тиебаги» в Новой Каледонии расположено в горной местности с чрезвычайно малыми запасами воды, что в сочетании с хрупкой экосистемой региона привели к тому, что операторы рудника стали уделять большое внимание восстановлению технологической воды.

Первый опыт сотрудничества компании Flottweg из Нижней Баварии, специализирующейся на технологиях разделения, и операторами рудника состоялся в 2006 году. На сегодняшний день рудник потребляет 650 тыс. м3 пресной воды в год. Задача состояла в переработке использованной воды таким образом, чтобы ее можно было немедленно вернуть в технологический цикл.

После многочисленных испытаний и сравнения различного оборудования для обезвоживания операторы рудника (компания Eramet) сделали выбор в пользу декантерных центрифуг Flottweg. Всего за несколько месяцев было установлено восемь декантеров Z92-4 Flottweg. Модель Z92 — одна из крупнейших в мире декантерных цен трифуг с диаметром чаши барабана 920 мм. Каждая машина обрабатывает 130 м3/ч. Доля твердых частиц в обработанном шламе хвостов составляет около 10 %.

Добывающая компания высоко оценила достигнутый результат. Таким способом можно восстанавливать 98 % технологической воды ежегодно. Кроме того, операторы смогли избавиться от дорогостоящих дамб, одновременно исключив опасность их прорыва и связанные с этим риски для людей и природы (рис. 5).

Рис. 5. Декантеры Z92.jpg

Рис. 5. Декантеры Z92 на месторождении «Тиебаги»

Flottweg в России

Немецкий производитель технологий для механического разделения представлен на российском рынке уже более 30 лет, а с 2017 г. в г. Химки Московской области располагаются офисное здание, сервисный центр, склад оригинальных запасных частей и парк мобильных контейнерных установок для проведения опытно-промышленных испытаний на объектах заказчиков российского филиала компании.

За 30 лет работы в России и странах СНГ компания «Flottweg» ввела в эксплуатацию свыше 350 установок и реализовала около 60 проектов. В горно-добывающей отрасли в России и СНГ выполнен ряд проектов по обезвоживанию кислой биопульпы (Олимпиадинский ГОК, Полюс-Красноярск), обезвоживанию шахтных вод (АО «Учалинский ГОК», УГМК), регенерация органического растворителя при экстракционном извлечении меди (Уралгидромедь, РМК и ТОО «Медная компания Коунрад», Казахстан), регенерация органического растворителя при экстракционном извлечении кобальта (Кольская ГМК).

Перспективы и тенденции развития

В ближайшей перспективе законодательство, регламентирующее вопросы переработки хвостов, будет оказывать значительное влияние на выбор способа их складирования. Для обеспечения эффективности предприятий придется разрабатывать стратегии управления и эксплуатации хвостовыми хозяйствами, которые будут учитывать требованиям местных жителей и акционеров. Уже имеются технологии для достижения этих целей. При этом наилучшие результаты достигаются в том случае, если при определении оптимального решения по складированию хвостов учитываются проектные риски и расходы в течение всего срока службы месторождения.

Использование центрифуг — отличный способ обезвоживания шлама или хвостов обогащения руд. Дорогую технологическую воду можно вернуть в технологический процесс за очень короткое время. Подачу свежей воды можно свести к минимуму. В то же время исключается возможность прорыва дамбы, что значительно снижает риски для людей и окружающей среды.

Центрифуги нуждаются в меньшем количестве воды для собственных нужд, и менее требовательны к обслуживанию для эффективного обеспечения процесса обезвоживания, а также имеют более низкую стоимость. Кроме того, центрифуги имеют значительно меньшие размеры, что облегчает их эксплуатацию в труднодоступных местах.

Результаты, полученные в Новой Каледонии и в рамках других проектов, показали, что при выборе правильной системы обезвоживания осушение хвостов может оказаться полезным и рентабельным делом.

Использование центрифуг для обезвоживания хвостов является жизнеспособной альтернативой существующим технологиям. Основываясь на значении таких факторов как воздействие на окружающую среду, потребность в пространстве и инвестиционных затратах, можно прогнозировать, что механическое разделение с помощью центробежной силы будет все больше и больше внедряться в современные процессы по добыче и обогащению полезных ископаемых.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии» № 2/июнь 2020 г.

Источник