Переработка угольных шламов в товарные продукты нетрадиционным физико-химическим воздействием

• Автор: Серегин, Андрей Иванович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 261 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Анализ современного состояния угледобывающей отрасли в мире и в России

1.2. Обогащение углей в России и за рубежом

1.3. Переработка и утилизация угольных шламов

1.4. Цели и задачи диссертационной работы

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Методы отбора проб и их анализ

2.2. Методика испытания технологии обогащения и обезвоживания угольного шлама с помощью высокооборотной осадительной центрифуги

2.3. Установка для виброизмельчения шламов и производства ВШТ

2.4. Разжижители для ВШТ.

2.5. Реологические свойства ВШТ
2.6. СтабильностьВШТ.
2.7. Анализ состава дисперсной фазы ВШТ
2.8. Методика ультразвуковой обработки шламов
2.9 Методика многочастотной обработки шламов.
2 Методика полу чения из шламов брикетов.
2 Метод дифференциальной сканирующей калориметрии
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ В ТОВАРНЫЕ ПРОДУКТЫ
3.1. Исследование состава шламов угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий и оценка возможности их переработки в товарную продукцию.
3.1.1. Разработка технологической классификации шламов
3.1.2. Изучение физикохимического состава угольных шламов и разработка направлений по интенсификации их переработки в товарную продукцию.
3.2. Изучение технологии переработки угольных шламов в высокооборотной осадительной центрифуге
3.2.1. Исследование технологии разделения шламов шахты им. С.М.Кирова.
3.2.2. Исследование технологии разделения шламов ЦОФ Березовская
3.3. Изучение закономерностей измельчения шламов в вибромельнице.
3.3.1. Исследование виброиз.мельчсния сухого шлама
3.3.2. Исследование виброизмельчения необогащенного обводненного шлама.
3.3.3. Исследование виброизмельчения обогащенного шлама.
3.3.4. Исследование получения ВШТ из мелкодисперсного необогащенного шлама.
3.3.5. Исследование влияния разжижителей на виброизмельчение и структурнореологические свойства ВШТ из необогащенных шламов
3.3.6. Исследование изменения распределения минеральной части шлама но фракциям при мокром виброизмельчении
3.4. Изучение закономерностей воздействия УЗобработки на водные суспензии угольных шламов.
3.5. Изучение закономерностей разделения шламов при многочастотном воздействии
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ В ВОДОШЛАМОВОЕ ТОПЛИВО.
4.1. Изучение возможности промышленного получения ВУТ из угольных шламов.
4.2. Результаты опытнопромышленных испытаний разработанной технологии производства водошламового топлива из обогащенного и обезвоженного шлама.
4.3. Разработка промышленных технологических схем получения водошламового топлива ВШТ из угольного шлама.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ ИЗ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ
5.1. Изучение технологии получения брикетов из угольных шламов.
5.2. Анализ газообразных продуктов сгорания шламовых брикетов
5.3 Технологические схемы производства шламовых брикетов.
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПЕРЕРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ
6.1. Разработка технологических схем разделения шламов.
6.2. Сравнительная технологическая эффективность получения угольного концентрата из шлама.
7. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В отдельных случаях целесообразно разработать технологию сезонного обогащения, располагая установки для извлечения и обезвоживания крупнозернистой низкозольной фракции вблизи гидроотвалов. Такая технология приемлема для переработки шламов илонакопителя ЦОФ Беловская, где размещено ориентировочно тыс. ОФ ш. Комсомолец . Учитывая, что на некоторых фабриках шламы накоплены в небольших отстойниках, в прудах, в которых в результате длительного высыхания нет объема воды, обеспечивающего плавучесть заборного устройства, например, земснаряда, следует рассмотреть возможность выемки шламов и их подачу не насосом в виде пульпы, а подъем шламов на борта с последующим вывозом автомашинами. Так, например, на ГОФ Красногорская около 2 тыс. Г каждый. На ЦОФ Абашевская с г. В табл. Восточного Донбасса . В Печорском бассейне, по данным Института ПечорНИИПроект, только в ГОФ Интинская под шламонакопителями занято порядка 0 м2, причем ежегодная потребность в емкостях составляет 5 тыс. На ГОФ Капитальная в среднем в год, по данным на г. Таблица 1. Красноюрская ,1 . Абашевская готв. Томусинская 1 8 ,0 . Кузбасская . ОФ ш. ОФ ш. ОФ рза Ксдровский 0 0 0 . ОУ Инская 5 2 5 9. Примечание. Применительно к ОФ шахты Северная ОАО Воркутауголь в шламохранилище 1 содержится м3 шлама, в 2 м , в шламоотстойнике 1 м3, в 3 м3. Средняя зольность шлама , влажность . Т.е. Анализ современного состояния и тенденций мировой практики обогащения и использования угля показывает, что имеются несколько активно разрабатываемых направлений . Первое расширение использования угля мелких классов. Для этих целей применяются такие новые технологии, как обогащение в многоступенчатых колоннах для классификации в псевдоожиженном слое переработка в гидроциклонах с тяжелой средой для тонких классов углей крупностью менее 1 мм с использованием в качестве утяжелителя магнетита крупностью менее микрон сухое обогащение с использованием трибоэлектростатического эффекта сепарация в водных циклонах, тонкая турбофлотация 5. Второе направление гравитационное обогащение в криволинейных потоках, центробежных аппаратах, мультигравитационных сепараторах, использование пневматической сепарации с взвешенной разделительной средой . Третье это применение новых материалов для обогатительных процессов, прежде всего синтетических флокулянтов и флотационных реагентов, абразивостойких поверхностей для просеивающих аппаратов, центрифуг, гидроциклонов и трубопроводов, глубокое химическое обогащение в процессах выщелачивания в растворах щелочей, позволяющее удалять из угля до масс, общей серы и масс, минеральной части угля 5. Вместе с тем российская промышленность оказалась не готова к изготовлению современного оборудования, поэтому отечественные обогатительные фабрики вынуждены закупать импортное оборудование, изготовляемое в основном СЕТСО США, НИМВОЛЗ V ФРГ и РСЖТОСОМЕ ЮАР . Однако и в этих современных процессах обогащения углей образование шламов, независимо от используемого оборудования будет происходить. Об этом свидетельствует и опыт эксплуатации таких современных обогатительных фабрик, пущенных в последние годы в Кузбассе, как ОФ Спутник и ОФ разреза Красногорский в Междуречье 0,1. Для примера ниже приводится информация по обезвоживанию и сгущению шламов на современной ОФ Спутник, работающей на угле марки Г с часовой производительностью 5 тчас 0. На фабрике для классификации шлама класса мм перед обогащением в спиральных сепараторах установлен один блок, состоящий из шести гидроциклонов диаметром 0 мм. Кроме того, на фабрике для обогащения шлама установлены тризаходные спиральные сепараторы, один блок из шести спиралей. В спиральных сепараторах обогащается сгущенный продукт гидроциклоновкласспфикаторов. Для сгущения тонкозернистого шлама на фабрике используются радиальные сгустители с центральным приводом диаметром 1 б м. Процесс ведется с использованием полимерных флокулянтов Магнофлок 5 0, концентрации, при расходе 0 гт и Магнофлок 0,1 концентрации при расходе гт. Питанием радиального сгустителя являются сливы гидроциклонов и фильтрат ленточных фильтрпрессов. Гранулометрический состав продуктов сгущения шламов в радиальных сгустителях согласно результатам опробования приведен в табл.