Главная » Информация » Решение задачи 1.4 по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова

Решение задачи 1.4 по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова

1.4. Разрежение в осушительной башне сернокислотного завода измеряется U-образным тягомером наполненным серной кислотой плотностью 1800 кг/м³. Показание тягомера 3 см. Каково абсолютное давление в башне, выраженное в Па, если барометрическое давление составляет 750 мм рт. ст.?

купить эту задачу онлайн за 200 рублей

Возможность протекания флотационного процесса, рассматриваемого как совокупность ряда физико-химических явлений на границе раздела фаз, обеспечивает применение специальных веществ, называемых флотореагентами.

Гетерогенная система калийных суспензий представлена тремя фазами: жидкой, твёрдой (руда) и газообразной (воздух), взаимодействующих при пенной флотации на границах жидкое - твёрдое - газ. При флотации с целью разделения твёрдой фазы на полезные и неполезные частицы, используют разнообразные реагенты, выполняющие различные функции. Их подразделяют на реагенты – собиратели, пенообразователи и модификаторы (активаторы, депрессоры, регуляторы среды, стабилизаторы). Собиратели и модификаторы действуют на границе твёрдое – жидкое, а пенообразователи – на границе жидкое – газ.

. Разрежение в осушительной башне сернокислотного завода измеряется U-образным тягомером наполненным серной кислотой плотностью 1800 кг/м³. Показание тягомера 3 см. Каково абсолютное давление в башне, выраженное в Па, если барометрическое давление составляет 750 мм рт. ст.?

Основное назначение пенообразователей состоит в содействии процессу диспергирования воздуха в потоке пульпы путём торможения обратного процесса – коалесценции пузырьков, то есть пенообразователи участвуют в образовании пены. Пена должна обладать достаточной устойчивостью и достаточным объёмом, вместе с тем она должна быть и достаточно хрупкой, чтобы легко разрушаться.

Момент наибольшего пенообразования наступит тогда, когда получается максимальная разница между статическим и динамическим поверхностным натяжением.

Проведение флотации хлорида калия в насыщенных солевых растворах обуславливает интенсивное мицеллобразование и высаливание амина, снижающее сорбцию и флотационную активность собирателя. В этих условиях наиболее активные пенообразователи должны не только способствовать образованию во флотокамере пенного слоя, но и оказывать диспергирующее действие на мицеллы амина, повышая его растворимость и диспергацию в жидкой фазе и активируя сорбцию собирателя на поверхности минеральных частиц.

Применение пенообразователей, сочетающих пенообразующие свойства и способность активировать действие собирателя, обеспечивает наилучшие показатели флотации крупных фракций минеральных частиц.

В качестве пенообразователя при флотации калийных руд известно применение диоксановых спиртов (оксаль), терпеновых спиртов (сосновое масло). В последнее время разработан более эффективный пенообразователь – гликолевый эфир.

Установлено, что введение гликолевого эфира в водный раствор амина с длиной углеводородного радикала С₁₆ , С₁₈ значительно уменьшает по сравнению с пено-

образователями оксаль и сосновое масло его оптическую плотность, что говорит о более сильном диспергирующем действии гликолевого эфира на амины. Улучшение коллоидно-химических свойств амина при добавление гликолевого эфира значительно повысило сорбционную активность собирателя. Анализ оперативных данных работы фабрики в сентябре-октябре показал (таблица 1), что применение гликолевого эфира повышает сорбцию амина на хлористом калии, что позволяет снизить расход амина.

В присутствии гликолевого эфира сорбция амина на КСl увеличилась на 25-30% (график 1).

Разделение сильвина с целью получения хлорида калия возможно как физико-химическими методами (растворением и раздельной кристаллизацией), так и механическими методами (флотацией, гравитационной сепарацией, электросепарацией), возможен также и комбинированный метод (флотационное обогащение с растворением и кристаллизацией мелких фракций руды).

В промышленных условиях применяются флотационный и галургический методы обогащения.

1.2.1 Метод растворения и раздельной кристаллизации называют химическим или галургическим.

Он основан на различной растворимости NaCl и КСl с изменением температуры. При t=20ºC растворимость хлористого натрия и хлористого калия практически одинакова. При повышении температуры до 100ºС растворимость хлористого натрия изменяется незначительно, а растворимость хлористого калия возрастает почти в

два раза. Поэтому раствор, насыщенный при 20ºCNaCl и КСl и нагретый до 100ºС становится насыщенным по КСl и остаётся насыщенным по NaCl, если такой раствор привести в соприкосновение с рудой, то из руды в раствор будет переходить КСl, а NaCl останется нерастворимым, образуя отвал. Полученный горячий крепкий щелок проходит очистку от солевого и глинистого шламов путем отстаивания. Затем раствор охлаждают до 20ºС, он становится пересыщенным по КСl и из него выделяются кристаллы хлористого калия. Полученные кристаллы хлористого калия отделяют от охлажденного маточного щелока, сушат и выпускают в качестве продукции, а маточный щелок после подогрева возвращают на выщелачивание новых порций хлористого калия.

Достоинства галургического метода: хлористый калий получается высокой концентрации – 98%; галитовый отвал не содержит реагенты, поэтому может быть переработан в техническую соду; минимальное количество применяемых реагентов.

Недостатки химического метода: опасные условия труда (повышенные температуры, неатмосферное давление); процесс энергоёмкий; себестоимость единицы галургического хлористого калия выше, чем флотационного. [1, с. 35,36,39]

1.2.2 Флотация(от англ. flotation– всплывание) – метод обогащения руд, основанный на различной способности минералов, входящих в состав перерабатываемой руды, смачиваться водой или насыщенными растворами солей.

Если на поверхность минерала (рисунок 1) поместить каплю воды, то по истечении некоторого времени система придёт в равновесие. Угол, образованный касательной к контуру капли жидкости и поверхности минерала, направленный в сторону жидкости, называется краевым углом смачивания Θ. Этот угол может быть вычислен по формуле [1, с.123]

где σ_1,3; σ_2,3; σ_1,2 – поверхностное натяжение на поверхности раздела соответственно твёрдое - воздух, твёрдое - жидкое, жидкое - воздух.

Рисунок 1 - Поведение капли воды на поверхности минерала

1 – воздух; 2 – вода; 3 – минерал.

Лучшая смачиваемость характеризуется меньшей величиной краевого угла. Если краевой угол равен 0°, поверхность минерала смачивается полностью, а если он равен 180°, то поверхность минерала совершенно не смачивается водой.

При флотации через суспензию (пульпу) обогащаемой руды пропускают пузырьки воздуха. Частицы несмачиваемых (гидрофобных) минералов прилипают к пузырькам воздуха и всплывают на поверхность в виде минерализованной пены, а смачиваемые (гидрофильные) частицы опускаются на дно. Таким образом осуществляется флотационное разделение минеральных составляющих обогащаемой руды.

Подавляющее большинство минералов хорошо смачиваются водой, поэтому при обогащении природных руд чаще всего используют флотационные реагенты. Под воздействием этих реагентов можно направленно изменять смачиваемость поверхности того или иного минерала (избирательно увеличивать её или уменьшать) и таким образом регулировать процесс флотации.

В зависимости от назначения флотационные реагенты делят на собиратели, пенообразователи, депрессоры, активаторы и регуляторы среды, флокулянты или коагулянты.

Собиратели (коллекторы) используют для уменьшения смачиваемости минералов. Адсорбция собирателя на поверхности минералов повышает их гидрофобность и усиливает эффект избирательности прилипания частиц к пузырькам воздуха. Для флотации сильвина используют катионные собиратели –первичные алифатические амины. Для флотации глинистых шламов в качестве реагента-собирателя используют неонол или этомин.

Активаторы способствуют закреплению основного собирателя на активируемых минералах. Аполярный реагент газойль каталитический выполняет функцию активирующей добавки для интенсификации процесса сильвиновой флотации.

Пенообразователи (вспениватели) предназначены для увеличения дисперсности пузырьков воздуха в пульпе, способствуют образованию прочной и устойчивой пены. Для флотации сильвина в качестве пенообразователя используют реагенты сосновое масло, оксаль или гликолевый эфир.

Депрессоры (подавители) применяют для подавления флотации сопутствующих минералов в цикле флотации полезного компонента. Применение депрессора позволяет повысить селективность действия собирателя в процессе основной сильвиновой флотации. На фабрике в качестве депрессора шламов используют карбамидоформальдегидную смолу.

Флокулянты (коагулянты)способствуют соединению (коагуляции) мелких шламовых частиц в крупные агрегаты (флокулы).

При использовании флотационного метода выявляются следующие преимущества перед галургическим:

- процесс может быть легко автоматизирован;

- обогащение происходит в суспензии при нормальной температуре, что резко снижает коррозию аппарата и улучшает условия труда;

- снижаются капитальные затраты (требуется значительно меньший расход пара). . Разрежение в осушительной башне сернокислотного завода измеряется U-образным тягомером наполненным серной кислотой плотностью 1800 кг/м³ Но галургический метод обеспечивает лучшую возможность для комплексного использования сырья и получения продукта более высокого качества. Для того чтобы устранить данные недостатки необходимо использовать эффективные флотореагенты, выбор которых происходит на основании результатов эксперимента. [1, с.123, 124, 156, 157; 2, с.4-6].

1.3 Свойства сырья и готовой продукции.

Требования, предъявляемые к сырью и готовой продукции

Исходным сырьем для производства хлористого калия является сильвинит молотый (представляющий собой дробленую руду, в состав которой входят водорастворимые минералы сильвин (KCl) и галит (NaCl), а также примеси минеральных соединений: солей кальция, магния, нерастворимого в воде остатка и др.). В таблице 1 приводится характеристика сильвинита и вспомогательных материалов.

Физико-химические основы процесса

Показание тягомера 3 см. Каково абсолютное давление в башне, выраженное в Па, если барометрическое давление составляет 750 мм рт. ст.?

Процесс флотации в целом состоит из ряда последовательных стадий, важнейшими из которых являются следующие:

- диффузия в растворе и селективная адсорбция собирателя на поверхности флотируемого компонента обогащаемой руды;

- образование воздушного пузырька и адсорбция пенообразователя на границе жидкость — газ;

- образование комплекса пузырек—флотируемая минеральная частица;

- всплывание воздушных пузырьков с прилипшими к ним минеральными частичкам;

- удаление минерализованной пены.

Сорбция собирателя на поверхность флотируемого минерала – одна из главнейших и определяющих стадий суммарного процесса флотации. Последующие стадии — закрепление пузырьков воздуха на поверхности минерала, всплывание минерализованных пузырьков и их деминерализация — находятся в функциональной зависимости от первой стадии флотационного процесса.

В качестве собирателей обычно применяются органические вещества с полярно-аполярной структурой молекул. Полярная (или солидофильная) группа взаимодействует с ионами и атомами кристаллической решетки, а аполярная часть молекулы собирателя, представленная углеводородным радикалом алифатического ряда, образует мозаичный аполярный слой, который делает поверхность флотируемого минерала гидрофобной и обеспечивает быстрое и устойчивое прилипание частиц к пузырькам воздуха.

По химическим свойствам собиратели делят на ионогенные (т.е. ионизирующие в водной среде) и неионогенные. А по вхождению углеводородного радикала в состав аниона или катиона ионогенные собиратели подразделяются на анионоактивные и катионоактивные. Ионогенным катионоактивным собирателем являются алифатические амины, которые применяются при флотации частиц

хлористого калия. Они относятся к производным аммиака и в зависимости от количества замещённых атомов водорода бывают первичные, вторичные третичные. Собирателем для хлористого калия являются первичные амины. Они получаются при аммонизации жирных кислот. Но в процессе получения первичных аминов могут получиться вторичные и третичные, которые ухудшают процесс флотации. Доля первичных аминов должна быть не менее 86%. Ионогенные анионоактивные собиратели применяются при шламовой флотации, т. к. хорошо очищают суспензию от нерастворимых частиц (ОЖК – оксиэтилированные жирные кислоты: неонол, этомин).

Наряду с главнейшей и определяющей стадией суммарного процесса флотации — избирательной адсорбцией собирателя на поверхности флотируемых минералов — важное значение для флотации имеют последующие стадии: прилипание минеральных зёрен к пузырькам воздуха, всплывание минерализованных пузырька на поверхность пульпы и др.

Прилипание осуществляется при кратковременном контакте воздушного пузырька с гидрофобизированными минеральнымы частицами. Этот процесс включает ряд этапов:

- сближение частицы минерала и пузырька воздуха до рассто- яния, на котором начинают действовать поверхностные силы вза- имодействия;

- закрепление, связанное с утончением промежуточной водной прослойки до толщины, обеспечивающей слипание частиц и пузырька воздуха;

- упрочнение прилипания, связанное с дальнейшим утончением промежуточной водной прослойки, образованием и ростом краевого угла смачивания.

Важной составной частью флотационного метода обогащения калийных руд является процесс депрессии глинистых шламов, а также обезвоживания (сгущение и фильтрование) глинистых шламов и продуктов обогащения.

Интенсифицировать процессы обезвоживания можно различными способами: изменением конструкции аппаратов для обезво-живания либо ускорением процесса в тех же аппаратах за счет изменения физико-химических свойств пульпы, что достигается резким снижением её агрегативной устойчивости путем добавления специфически действующих реагентов. Применение последних особенно эффективно как для депрессии глинистых шламов перед основной флотацией руды, так и для их флокуляции при осветлении оборотных рассолов.

Молекулы соединений, пригодных для депрессирования и флокуляции суспензий, обычно имеют цепочечную структуру с вытянутыми, но не свернутыми в клубок цепочками. Практическое применение в качестве реагентов-флокулянтов нашел синтетический высокополимерный флокулянт — полиакриламид (ПАА). Он получается полимеризацией продуктов сернокислотного гидролиза акрилнитрила. При этом акрилнитрил превращается в акриламид, который затем полимеризуется до ПАА. По своей эффективности полиакриламидный флокулянт в сотни раз превосходит реагенты других типов. Эффективность его действия связывают главным образом с высоким молекулярным весом. Чем выше молекулярный вес, или длина цепи молекул, тем большее количество молекул может адсорбироваться и участвовать во флокуляции суспензии. Полимеры с короткой цепью дают разрушающиеся флокулы.

Механизм флокуляции с помощью ПАА сводится к следующему. Молекулы ПАА адсорбируются по поверхности глинистых частиц за счет электростатического взаимодействия и образования водородных связей. Обладая нитеподобными молекулами, ПАА закрепляется своими концами на двух частицах. Благодаря тому, что молекулы ПАА обладают способностью к сворачиванию, происходит притяжение закрепившихся отдельных частиц в более крупные флокулы, сопровождающееся ускорением процесса осаждения. Следовательно, образование агрегатов частиц вызывается цепочечными полиэлектролитами.

Установлено, что при умеренных расходах ПАА он весь поглощается твердой фазой. Неадсорбировавшихся молекул в жидкой фазе не остается даже при расходах, значительно превышающих концентрации, необходимые для наиболее эффективной флокуля-ции. ПАА очень быстро и равномерно распределяется во всем объеме суспензии. Достаточно незначительного перемешивания суспензии с ПАА и весь объем ее подвергнется флокуляции.

Основные факторы, влияющие на процесс флотации:

- крупность исходного питания, полученная в процессе измельчения и классификации руды. В процессе получения хлористого калия оптимальным размером является 1-2мм. Мелкие частицы флотируются лучше, но большое содержание мелочи отрицательно влияет на процесс, т.к. они забирают на себя весь амин из-за чего крупные частицы не флотируются;

- интенсивность аэрации и перемешивания пульпы;

- плотность (Ж : Т– отношение жидкой фазы к твёрдой) питания флотации. Опти-

мальная плотность 2,5-2,8. При более плотных суспензиях увеличивается вязкость и удельный вес твёрдой фазы, процесс аэрации нарушается, скорость флотации понижается. При слишком разбавленных суспензиях увеличивается расход собирателя, пена образуется слабо минерализованная и качество концентрата ухудшается;

- время флотации;

- равномерность подачи питания;

- количество глинистого шлама (н.о.) в питании флотации. Наличие в суспензии частиц н.о. отрицательно сказывается на процессе, т.к. они активнее поглощают амин. Это приводит к увеличению расхода амина, получению загрязнённого концентрата и ухудшает дальнейшие операции (обезвоживание и сушка);

- реагентный режим. Это ассортимент применяемых реагентов, их количество, расход и дозировка. Подача амина в голову и середину процесса обеспечивает наилучшее разделение минералов. Очень важно соотношение основного вещества и воды (концентрация раствора): слишком разбавленные растворы неудобно применять из-за их большого объёма, к тому же дополнительное введение воды в процесс ведёт к потере ценного компонента;

- температурный режим и состав жидкой фазы. Оптимальной является температура 20-25°С. В летний период процесс флотации ухудшается, но его поддерживают подбором реагентов. В жидкой фазе должно быть оптимальное соотношение растворённых компонентов, к тому же примесь хлористого магния ухудшает флотируемость частиц.

- тип флотомашины. [1, с. 127, 128, 137, 138; 2, с. 13-16]

1.5 Краткая характеристика стадий производства

1.5.1 Стадия подготовки сырья к обогащению.

1.5.1.1 Дробление и грохочение.

На стадии дробления происходит разрушение сырья до размеров 5мм. Процесс дробления осуществляется в дробилках различного типа. Грохочение предполагает разделение твёрдых сыпучих материалов по классам крупности. Процесс происходит на подвижных и неподвижных ситах.

1.5.1.2 Измельчение и классификация.

Измельчение – это также процесс механического разрушения, но до размеров менее 5мм; процесс идёт в стержневых мельницах. Классификация осуществляется на дуговых ситах и может быть предварительная и поверочная. Предварительная – это выделение класса крупности необходимого размера; поверочная – контроль за измельчением.

1.5.2 Стадия обесшламливания

1.5.2.1 Механическое обесшламливание.

На данной стадии происходит удаление частиц нерастворимого остатка под действием центробежных сил. В результате проведения механического обесшламливания образуется два продукта: слив и пески.

1.5.2.2 Депрессия глинистых шламов с применением реагентов. Сильвиновая суспензия перед флотацией хлористого калия обрабатывается реагентом – депрессором (смола карбамиднофор-

мальдегидная). В результате происходит переход частиц нерастворимого остатка в хвосты.

1.5.2.3Флотация шламов

Удаление частиц нерастворимого остатка во флотомашинах с применением реагентов. Пески после стадии механического обесшламливания проходят стадию основной шламовой флотации, а слив направляется на перечистную шламовую флотацию.

1.5.3 Стадия основной сильвиновой флотации

1.5.3.1 Флотация хлорида калия

1.5.3.2 Перечистная флотация

Процесс основной сильвиновой флотации является главным в производстве хлористого калия и зависит от условий проведения предыдущих стадий. Повышение содержания ценного компонента в концентрате называется перечистной флотацией.

1.5.4 Стадия переработки продуктов обогащения

а) Сгущение и обезвоживание концентрата

б) Сгущение и обезвоживание галитовых отходов

в) Сгущение шламов

г) Сушка концентрата

Сгущение – это осаждение твёрдых частиц из пульпы под действием сил тяжести. Его применяют для удаления избыточных количеств жидкости и реагентов из флотационных концентратов, промпродуктов или отходов перед последующей обработкой;

для получения маточного раствора с целью ликвидации сброса промышленных вод и уменьшения расходов реагентов; для удаления жидкости из отходов обогащения, используемых для закладки выработанных пространств в руднике; для удаления избыточной влаги перед фильтрацией.

1.5.5 Вспомогательные операции

а) Приготовление реагентов;

б) Удаление отходов;

в) Сгущение промпродукта;

Проектируемый аппарат в данном производстве применяется на стадии основной сильвиновой флотации. [1, с 143-149]

1.6 Отходы производства и их использование. Очистка сточных вод и санитарная очистка воздуха. Охрана окружающей среды

В процессе производства хлористого калия флотационным способом образуются следующие отходы:

- галитовые отходы;

- глинисто-солевые шламы;

- сточные воды.

Галитовые отходы (хвосты основной сильвиновой флотации) после обезвоживания на ленточных вакуум-фильтрах системой конвейеров транспортируют на солеотвал.

Глинисто-солевые шламы сгущают в сгустителях. Разгрузку сгустителей направляют в зумпф, откуда насосами перекачивают на шламохранилище. Для улучшения условий транспортирования, шламы в зумпфе разбавляют сточными водами реагентного отделения, стоками сушильно-грануляционного отделения (возможна подача оборотного рассола со шламохранилища).

Сточные воды образуются в реагентном отделении, в отделениях сушки и грануляции.

В главном корпусе сточные воды (переливы из мешалок, смывы с полов после размыва оборудования) с нулевой отметки собирают в сгуститель сточных вод и возвращают в процесс. Часть стоков с отметки –15 м перекачивают в шламовые сгустители, а часть – в мешалки.

Сточные воды в сушильном отделении представлены рассолами после орошения отходящих газов в трубах Вентури и с установок аспирации. Сточные воды сушильного отделения откачивают в зумпф главного корпуса, откуда совместно с глинисто-солевыми шламами перекачивают в шламохранилище.

Солеотвал

Солеотвал предназначен для складирования галитовых отходов, расположен в 1,8 км к югу от промплощадки рудоуправления и составляет 162,57 га. Площадь, занимаемая галитовыми отходами, составляет 99,5 га при максимальной высоте складирования 100,5 м (проектная – до 110 м).

Площадка солеотвала оконтурена рассолосборной канавой. Отжимные рассолы и ливневые стоки отводятся нагорной канавой в рассолосборник № 3, откуда насосами их перекачивают в шламохранилище.

Для перехвата и организованного отвода рассолов под насыпью солеотвала построена дренажная призма из древесных хлыстов и система рассолосборных канав.

В качестве противофильтрационного экрана под дренажной призмой предусмотрен комбинированный экран из полиэтиленовой плёнки с двухсторонней склейной

стеклотканью и защитным слоем из суглинка толщиной 0,5 м.

Угол естественного откоса при отсыпке принимается 38°.

Для предотвращения образования сдвига почвы отсыпку отходов производят по всему радиусу, с минимальным движением телескопического перегружателя ПЛТ – 1000.

Шламохранилище

Комплекс шламоудаления включает пульпонасосную станцию перекачки шламов, шламопроводы, шламохранилище.

В состав сооружений шламохранилища входят:

-плотина;

-дренаж в теле плотины с насосной станцией;

-нагорный канал;

-передвижная насосная станция перекачки осветлённых рассолов;

-отсечная дамба.

Краткая характеристика схемы складирования отвальных шламов:

-пульпонасосная станция состоит из 4 насосов марки НПГ-500;

-шламопроводы – 2 нитки (1 рабочий, 1 в резерве), диаметром 315 мм, длиной 2000 м;

-трубы стеклопластиковые 14ПП, диаметром 315 мм по ТУ 2296-250-2404678-95;

-плотина из глинистых суглинков с песчаной подушкой, длина – 1057 м, ширина по гребню 7 м, отметка гребня плотин 192 м, уровень заполнения по проекту 190 м;

-дренажная система состоит из ленточного дренажа в теле пло-

тины, и дренажной насосной станции с насосом марки типа Х-80-50-200, рассолопровода D 150 мм;

-передвижная насосная станция осветлённых рассолов, насосы марки ТХ-800/70;

-отсечная дамба, отметка гребня дамбы 192 м, материал тела дамбы - песок, суглинок (аргиллит), уровень заполнения по проекту – 190 м.

Охрана воздушного бассейна при производстве хлористого калия.

В процессе производства хлористого калия флотационным методом, при сушке и транспортировке готовой продукции происходит загрязнение атмосферного воздуха пылью калия хлорида и натрия хлорида, аминами алифатическими, водородом хлористым.

В выбросах печей "КС" содержатся продукты сгорания топлива (природного газа) – азота диоксид, азота оксид, углерода оксид. При использовании мазута в качестве резервного топлива, все сушильные аппараты будут работать на мазуте. В этом случае возможно содержание в выбросах диоксида серы и мазутной золы.

Образующиеся при сушке влажного хлористого калия отходящие дымовые газы проходят сухую стадию очистки в пылеуловителях и мокрую стадию очистки в низконапорных скрубберах "Вентури".

В местах выгрузки хлористого калия из сушильных агрегатов установлены аспирационные системы.

Для снижения пылимости высушенного хлористого калия при транспортировке

предусмотрены следующие мероприятия:

- обработка хлористого калия после сушки реагентом пылеподавителем - либо полиэтиленгликолем, либо смесью карбамида с ПЭГом, что позволяет связывать (укрупнить) пылевые фракции продукта;

- пересыпные устройства в перегрузочных узлах герметично уплотнены и оборудованы пылеподавляющими устройствами.

Утилизация некондиционного хлористого калия.

Некондиционный хлористый калий (комки, спёки, посторонние примеси) образуются в процессе производства и представляют со- бой продукт после чистки оборудования (бункера, течки, аппараты "КС" и др.).

Чистку оборудования выполняют при его обслуживании, подготовке к ремонту и выводе в "резерв".

Некондиционный хлористый калий собирают в идентифицированные ёмкости и, по мере накопления, вывозят автотранспортом на склад руды. При загрузке некондиционного продукта в автотранспорт должны исключаться просыпи.

При образовании просыпей принимают меры по очистке территории. Просыпи хлористого калия возвращают обратно на конвейер. [1, с. 164; 10, с. 157-168]

Таблица 6 - Твёрдые и жидкие отходы

Из бункера Б руду через разгрузочные течки подают на конвейер КЛ 3. Далее руда поступает на сита предварительной классификации СД 3, СД 4 с плоской просеивающей поверхностью и шириной щели шпальтовой решётки 2 мм. Для создания плотности пульпы в питании сит в пределах (1520 - 1556) кг/м³ или Ж:Т = 1,0-1,2 в питание сит предварительной классификации подают сгущённый продукт сгустителя С 4. Надрешётный продукт сит СД 3, СД 4 крупностью более 1,0 мм поступает самотёком в стержневую мельницу МС.

Для измельчения руды в стержневой мельнице используют стальные стержни диаметром 80 мм общей массой 35 т. Оптимальная плотность пульпы в мельнице в пределах (1537–1578) кг/м³ или Ж:Т = 0,9–1,2. Слив мельницы самотёком поступает в зумпф З 1, в который поступает также камерный продукт первой перечистной флотации. Из зумпфа З 1 пульпу насосами перекачивают на сита поверочной классификации СД 1, надрешётный продукт которых проходит контрольную классификацию на нижних ситах СД 2.

В операции поверочной классификации установлен каскад дуговых сит СД 1, СД 2 с шириной щели 2,0 мм. На дуговых ситах СД 1 радиус кривизны шпальтовой сетки составляет 1,5 м, площадь просеивающей поверхности - 2,1 м². Сита СД 2 имеют плоскую просеивающую поверхность.

Оптимальная плотность питания сит поверочной классификации в пределах (1520-1556) кг/м³ или Ж:Т = 1,0-1,2 .

Надрешётный продукт сит СД 2 крупностью более 1,0 мм, самотёком поступает на доизмельчение в мельницу.

Подрешётные продукты каскадов сит предварительной и поверочной классифи

кации самотёком поступают в мешалку М 1.Туда же поступает разгрузка сгустите-

ля С 5. Измешалки пульпу насосами подают в узел обесшламливания.

На каждой секции в операциях поверочной и предварительной классификации (СД 1, СД 2, СД 3, СД 4) установлено по 4 сита (2 – в работе, 2 - в резерве).

Обесшламливание сильвинитовой пульпы.

Обесшламливание сильвинитовой пульпы осуществляют по комбинированной схеме, в которой сочетают механические и флотационные способы очистки пульпы от глинисто-карбонатных минералов.

Первую стадию обесшламливания производят в гидроциклонах ГЦ-750 Г 1. Пески гидроциклонов Г 1 с плотностью Ж:Т 0.8-2.1 поступают в зумпф З 10, откуда насосами НЦ 5 перекачиваются в гидроциклоны ГЦ 2.

Пески гидроциклонов Г 2 с плотностью (1664–1703) кг/м³или Ж:Т = 0,5–0,6 и камерный продукт флотомашин шламовой флотации МФ 1 с плотностью не менее 1326 кг/м³или Ж:Т не более 5.0 самотёком поступают в зумпф З 2, откуда пульпа насосами НЦ 6 подаётся на основную сильвиновую флотацию МФ 4 и МФ 5.

Сливы гидроциклонов Г 1 и Г 2 I и IV секций самотёком поступают в колонные машины (МПСГ) МК. Плотность питания колонных машин изменяется в пределах (1263–1279) кг/м³или Ж:Т = 10–16. Для интенсификации процесса перечистки шламов в питание машины МПСГ (в сливы гидроциклонов Г 1, Г 2) подают флокулянт – водный раствор полиакриламида с массовой долей 0.09 %.

Пенный продукт колонных машин с плотностью (1327–1368) кг/м³или Ж:Т = 4-6 самотёком поступает в сгуститель шламов С 3. Камерный продукт колонных машин с плотностью не менее 1255 кг/м³или Ж:Т не более 26 самотёком поступает в сгуститель С 2.

Разгрузки сгустителя С 2 с плотностью (1312-1294) кг/м³или Ж:Т = 4-8 перекачивается посекционно в питание основной шламовой флотации, где подвергается процессу флотационного обесшламливания в восьмикамерной машине ФМ-6,3 КСМ МФ 1, оснащённой пеногонами.

В питание шламовой флотации МФ 1 для флокуляции шламов, подают водный раствор полиакриламида с массовой долей 0,09 %, а в качестве реагента - собирателя шламов используется водный раствор этомина с массовой долей (1,6 ± 0,2) % или неонола АФ-9-12 с массовой долей (10,0 ± 1,0) %.

Камерный продукт флотомашины МФ 1, куда подаётся депрессор шламов – водный раствор карбамидоформальдегидной смолы марки КС-МФ с массовой долей основного вещества (4-6) %, самотёком поступает в зумпф З 2.

Пенный продукт шламовой флотации МФ 1 подвергается перечистной операции в четырёхкамерной флотационной машине ФМ-6,3 КСМ МФ 2, оснащённой пеногонами.

В приёмный карман машины МФ 2 подают водный раствор ПАА с массовой долей 0,09 %. Пенный продукт перечистки шламов самотёком поступает в сгуститель шламов С 3. Камерный продукт МФ 2 поступает на сгущение в сгуститель С 4. Разгрузка сгустителя С 4 возвращается в голову процесса в питание сит предварительной классификации.

Дозирование реагентов в технологический процесс производится в соответствии с режимными картами расхода рабочих растворов реагентов.

Сильвиновая флотация.

Обесшламленную сильвинитовую пульпу из зумпфа З 2 насосом НЦ 6 подают в пульподелитель П 4. Из пульподелителя пульпа двумя потоками поступает на основную сильвиновую флотацию МФ 4 и МФ 5.

Основную сильвиновую флотацию осуществляют в двух параллельно работающих флотомашинах ФМ-6,3 КСМ. (На первой и второй секциях установлены шести и восьмикамерные машины, на третьей - две семикамерные машины).

Массовая доля в твёрдой фазе питания основной сильвиновой флотации составляет:

- KCI - (30 – 40) %

- Н.О. - (1,6 – 2,5) %

Плотность питания флотомашин (1386–1401) кг/м³ или Ж:Т = 2,5-2,8 достигают подачей оборотного маточного щёлока в приёмный карман каждой нитки флотомашины.

Туда же подают эмульсию реагентов в водном растворе амина с массовой долей (0,8 ± 0,1) %, с температурой (50-70) ⁰С. Возможна также дробная подача эмульсии в 3 и 5 камеры флотомашины.

Состав эмульсии (амин, активатор, вспениватель):

- смесь импортных аминов армин НТ и флотигам S в соотношении 1:1, суммарная массовая доля прореагировавших аминов (0,8 ± 0,1) % или амин марки АТЗ с тем же содержанием прореагировавших аминов;

- в качестве активатора используется газойль каталитический;

- в качестве вспенивателя применяют оксаль или гликолевый эфир, в составе эмульсии реагентов (амин, активатор, вспениватель);

- возможно использование в эмульсии аполярного реагента – твёрдого парафина;

Массовая доля оксаля: в зимний период (октябрь-апрель) – (2,5–5,5) кг/м³, в летний период (май-сентябрь) – (3,5-6,0) кг/м³

Массовая доля гликолевого эфира: в зимний период (октябрь-апрель) – (1,5–2,0) кг/м³, в летний период (май-сентябрь) – (2,0-2,5) кг/м³.

Дозирование реагентов в процесс сильвиновой флотации производят в соответствии с режимными картами расхода растворов реагентов.

Камерный продукт флотомашин МФ 4 и МФ 5 представляет собой галитовые отходы (хвосты), которые самотёком поступают в зумпф З 9, откуда они направляются на обезвоживание.

Черновой концентрат (пенный продукт) первых камер флотомашин основной сильвиновой флотации МФ 4 и МФ 5 поступает в первую камеру второй перечистной флотации МФ 3.

Пенные продукты двух последних камер каждого плеча флотомашин направляются на 1 секции в надрешётный продукт сит СД 3 и СД 4 и далее в мельницу.

Пенные продукты остальных камер флотомашин МФ 4 и МФ 5 (черновой кон-

центрат) с плотностью (1383–1416) кг/м3 или Ж:Т = 2,0-2,6 самотёком поступают на классификацию на дуговые сита СД 5 с целью выведения крупных фракций концентрата в готовый продукт.

Установлено по одному дуговому ситу на каждую нитку флотомашин МФ 1 и МФ 2, площадь просеивающей поверхности сита 2,1 м², радиус кривизны 1,5 м, ширина щели 1,2 мм.

Надрешётный продукт сит СД 5, с плотностью (1528–1569) кг/м³или Ж:Т = 0,8-1,0, проходит стадию выщелачивания в контактирующем аппарате АК, куда в качестве выщелачивающего агента подают воду.

В первую камеру первой перечистной флотации в четырёхкамерную флотомашину ФМ-6,3 КСМ ФМ 3 самотеком поступает подрешетный продукт сит СД 5, во вторую камеру первой перечистной флотации в четырёхкамерную флотомашину ФМ-6,3 КСМ МФ 3 подается промпродукт (камерный продукт) второй перечистной операции.

Пенный продукт первой перечистной флотации поступает в первую камеру второй перечистной флотации в трёхкамерную флотомашину ФМ-6,3 КСМ МФ 3, во вторую камеру флотомашины подается промпродукт (камерный продукт) третьей перечистной флотации.

Пенный продукт второй перечистной флотации поступает в первую камеру третьей перечистной флотации в трёхкамерную флотомашину ФМ-6,3 КСМ МФ 3. Плотность питания каждой перечистной флотации может изменяться в пределах (1306 – 1337) кг/м³или Ж:Т = 4,0 – 6,0.

На второй и третьей перечистных флотациях установлены трёхкамерные флотомашины ФМ-6,3 КСМ, оснащённые двухлопастными пеногонами. Камерный продукт (промпродукт) I перечистной флотации направляют в зумпф З 1 для выделения крупных фракций на ситах поверочной классификации СД 1 и СД 2 и доизмельчения их в мельнице.

Плотность снимаемого концентрата должны поддерживать в пределах:

- на первой перечистной флотации – (1470 – 1496) кг/м³или Ж:Т = 1,2-1,4

- на второй перечистной флотации – (1496 – 1528) кг/м³или Ж:Т = 1,0-1,2

- на третьей перечистной флотации – (1528 – 1569) кг/м³или Ж:Т = 0,8-1,0

В пенные жёлоба первой и второй перечисток может подаваться маточник для улучшения транспортировки.

В пенные желоба машин третьей перечистной флотации подают воду для выщелачивания хлористого натрия из концентрата.

Сгущение и обезвоживание хвостов.

Камерный продукт (хвосты) флотомашин МФ 4 и МФ 5 самотёком поступает в зумпф З 9. В этот же зумпф поступает разгрузка сгустителя С 6. Из зумпфа З 9 пульпу хвостов насосами НЦ 9 подают на предварительное сгущение в гидроциклоны типа ГЦ-500 Г 4. На секцию установлены две батареи по четыре гидроциклона (4 – в работе, 4 – в резерве). На I секции установлены гидроциклоны типа СВП-500, две батареи по 2 гидроциклона

Сливы гидроциклонов всех секций самотёком распределяются по трем сгустителям типа Ц-15 С 6 для сгущения мелких частиц. Разгрузка сгустителей С 6 с плотностью (1432-1631) кг/м3 или Ж:Т = 0,7-2,0 самотёком поступает в соответствующие зумпфы З 9.

Слив сгустителей С 6 поступает на контрольное осветление в сгуститель типа П-30 С 1.

Пески гидроциклонов Г 4 с плотностью (1602-1750) кг/м3 или Ж:Т = 0,4-0,8 обезвоживают на ленточных вакуум-фильтрах типа BF-10 ВФ 2. На всю фабрику установлено 8 фильтров. Обезвоженные хвосты с массовой долей воды не более 8,0 % конвейером КЛ 4 транспортируют на солеотвал.

Фильтрат вакуум-фильтров ВФ 2 через ресивер Р 2 и гидрозатвор ГЗ 2 поступает самотёком в сгуститель типа П-30 С 1. Смыв с поддонов вакуум-фильтров ВФ 2 поступает в зумпф З 9.

Сгущение галитовых отходов

Слив хвостовых сгустителей С 6 проходит контрольную стадию осветления в сгустителе солевых шламов С 1 (один сгуститель на всю фабрику). Для ускорения процесса осаждения тонких солевых частиц в питание сгустителя предусмотрена подача флокулянта – водного раствора полиакриламида с массовой долей 0,09 %.

Разгрузку сгустителя солевых шламов С 1 с плотностью (1253-1269) кг/м³ или Ж:Т = 15-30 насосами НЦ 3 перекачивают в сгуститель шламов С3.

Обезвоживание концентрата

Обезвоживание концентрата третьей перечистной флотации производят на центрифугах типа SVS 1400х1800 Ц и ленточных вакуум-фильтрах типа BF–10 ВФ 1. Установлено 7 центрифуг и 5 фильтров для всех секций.

Обезвоженный на центрифугах Ц и ленточных вакуум-фильтрах концентрат с массовой долей влаги не более 6,0 % конвейерами КЛ 6, КЛ 5 направляют в сушильное отделение.

Закрупнённую часть концентрата после выщелачивания в контактирующем аппарате АК направляют в шестиструйный пульподелитель П 3 и распределяют по ленточным вакуум-фильтрам BF-10 ВФ 1 (три фильтра).

Обезвоженный на ленточных вакуум-фильтрах концентрат с массовой долей влаги не более 6,0 % конвейером КЛ 5 транспортируют в сушильное отделение.

С целью интенсификации фильтрования концентрата на ленточных вакуум-фильтрах установлены паровые камеры. Расход пара не более 4 кг на 1 т отфильтрованного осадка. Удельная производительность фильтра составляет (2–5) т/(м²·ч), вакуумметрическое давление равно (-0,03 - -0,06) МПа или (-0,3 - - 0,6) кгс/см².

Фильтрат вакуум-фильтров ВФ 1 через ресивер Р 1, ловушку Л 1 и гидрозатвор ГЗ 1 поступает в зумпф З 6, в который собирают также фугат центрифуг Ц. Из зумпфа З 6 пульпа насосами НЦ 7 перекачивается с сгуститель С 5 и в зумпф З 7, куда также поступает смыв с поддонов вакуум-фильтров ВФ 1. Пульпу из зумпфа З 7 насосами перекачивают на обезвоживание в гидроциклоны типа ГЦ-500 Г 3. На

всю фабрику установлена батарея из шести гидроциклонов (3 – в работе, 3 – в резерве).

Слив Г 3 поступает в пульподелитель П 5, а из него самотёком идёт в сгуститель С 5. Пески гидроциклонов Г 3 через пульподелитель П 3 поступают на вакуум-фильтры ВФ 1.

Сгущение промпродуктов

Промпродукт колонных машин МК сгущают в сгустителе П-30 С 2. Разгрузку сгустителя промпродукта колонных машин с плотностью не менее (1294 - 1312) кг/м³ или Ж:Т = 4-8, посекционно, насосами подают на шламовую флотацию МФ 1.

Камерный продукт перечистки шламовМФ 2 сгущается в сгустителеС 4.

Сгущение глинисто-солевых шламов

Сгущение пенного продукта колонных машин МПСГ МК и флотомашин МФ 2 перечистной шламовой флотации (глинистые шламы) производят в сгустителях типа П-30 С 3 (два сгустителя на всю фабрику: один - в работе, второй – в резерве). Туда же подают насосом разгрузку сгустителя солевых шламов С 1 и часть сточных вод отделения сгущения с отметки минус 15 м. Пульпу шламов направляют в сгустители через пульподелитель П 2. Для интенсификации процесса сгущения в питание сгустителей С 3 подают флокулянт – водный раствор полиакриламида с массовой долей 0,09 %.

Разгрузка шламового сгустителя самотёком поступает в зумпф З 5. Плотность отвальных шламов в зумпфе З 5 должна быть не менее 1399 кг/м3 или Ж:Т не более 3,4. Массовая доля KCI в твёрдой фазе отвальных шламов (химанализ) не должна превышать 13,5 %.

Для улучшения условий транспортирования, шламы в зумпфе

разбавляют сточными водами реагентного отделения, стоками сушильно-грануляционного отделения (возможна подача оборотного рассола со шламохранилища) до плотности (1313-1336) кг/м3 или Ж:Т = 6–8 и откачивают на шламохранилище.

[13, с. 2-11]

Нравится