Флотация угля и роль флокулянтов в ней

Для понимания процессов работы флокулянтов на угольных обогатительных фабриках мы написали кейс. Вот какой процесс происходит на ЦОФ (Центральных Обогатительных Фабриках).

Цель обогащения угля — отделить от породы, которую привезли на фабрику, всё ненужное, чтобы остался один только уголь.

На каждом этапе уголь активно поливается водой. И абсолютно всё на угольной фабрике также постоянно поливается водой (лестницы, оборудование — чтобы не было пыли). Поэтому расход воды очень большой. Цикл замкнутый. Вода оборотная. Фактически, на фабриках чистят воду, которую использовали при обогащении угля, и пускают ее обратно по кругу в производство.

Путь угля

Уголь заходит на фабрику на ленте по конвейеру и попадает в т.н. грохот. Это вибрационная установка, где уголь просеивают по размеру, активно поливают водой, чтоб не было пыли, слипания, смерзания, моют его.

Дальше уголь идет в сепараторные установки согласно размеру фракции, т.н. гидроциклон. В этих установках разделяют уголь от не-угля с помощью плотности (у разных материалов разная плотность). После всех манипуляций на выходе получается чистый уголь, разделенный по размерам. Это готовый продукт обогатительной угольной фабрики, который она продает.

Путь воды

Вся грязная вода, которая получается от поливания и мойки угля, поступает в радиальный сгуститель. По сути, это большая круглая бочка, диаметром ~9 метров (объем 250 м3) со скребком на дне – она служит как осадитель/отстойник взвешенных частиц в воде.

Грязная вода собирается с фабрики и идет по трубе в канаву (желобу) на радиальный сгуститель, за 1,5 метра до попадания в сгуститель стоят два шланга, по которым подаются анионный и катионный флокулянты, одновременно в одно место и они сразу в этом желобе перемешиваются. Вода, обработанная флоками, затекает в сгуститель. Взвесь падает на дно, а осветленная вода остается сверху. И через верх осветленная вода перетекает в резервуар оборотной воды (большая открытая бочка). На дне радиальника ездит скребок, который соскребает шлам и отправляет его на обезвоживание.

Осветленная вода ни разу не чистая, она мутная (на самом деле обычно цвета кофе с молоком). На угольной обогатительной фабрике прозрачность не нужна, главное — это скорость осаждения. Чтобы из обработанной реагентами грязной воды твердая взвесь осаживалась не менее чем за 15 секунд.

Осажденная взвесь идет на обезвоживание. На фабриках используются камерные и ленточные прессы. Ленточный пресс выглядит также, как на обычных очистных сооружения. Камерный имеют достаточно большие габариты, но требует меньшего расхода флокулянта. Шлам довольно жидкий. И камерный пресс это любит. А ленточный работает похуже, шлам жидкий и много расходует флокулянта. На пресс подают и анион и катион. Дальше шлам по ленточному конвейеру уезжает с фабрики в отходы. А вода гуляет дальше по кругу.