Фильтрование через пористую перегородку

Этот процесс применяется для обезвоживания флотационного концентрата и обеспечивает его влажность 22 – 24 %. Процесс реализуется в вакуум – фильтрах (рис 10.5).

Вакуум – фильтр состоит из ванны специального профиля. В верхней части, вдоль всей ванны устанавливается вал. На валу имеется 12 – 16 продольных каналов. На вал устанавливается 8 – 14 дисков, состоящих из 12 – 16 секторов. Каждый сектор связан с соответствующим каналом вала. По торцам вала устанавливаются головки, связанные с вакуумной линией и линией сжатого воздуха.

В процессе работы ванна фильтра заполняется пульпой (флотоконцентратом). Вал с дисками медленно вращается (0,5 – 2 об/мин). При

погружении дисков в пульпу на сектора, покрытые фильтровальной тканью, воздействует вакуум. Происходит прилипание материала к секторам дисков и фильтрация влаги. При выходе секторов из пульпы вакуумная система продолжает работать. Происходит просушка материала. При подходе сектора с обезвоженным материалом к разгрузке включается клапан мгновенной отдувки и обезвоженный материал сжатым воздухом отдувается от сеток секторов.

Рисунок 10.5 – Вакуум – фильтр (вид сверху)

В процессе работы диски вакуум – фильтров проходят три зоны (рис.10.6):

1 зону фильтрации, в которой идёт интенсивное удаление влаги;

2 зону просушки, в которой удаляются остатки влаги;

3 зону отдувки, в которой удаляется обезвоженный материал (кек) с помощью сжатого воздуха

Рисунок 10.6 – Рабочие зоны вакуум – фильтра: I – зона фильтрации;

II – зона просушки; III – зона отдувки (поперечный разрез)

В связи с тем, что поверхность фильтруемого материала (класс 0 – 0.5 мм) очень большая механическим способом не удаётся получить влажность материала ниже 22 %.

Для интенсификации процесса обезвоживания, который обусловлен наличием пор между частицами и текучестью жидкости, применяют следующие мероприятия.

1. Добавляют крупнозернистый шлам в питание вакуум – фильтра;

2. Подогревают пульпу паром;

3. Добавляют в пульпу флокулянт, обеспечивающий образование флокул (укрупнение частиц)

Термическая сушка

Термическая сушка является второй стадией обезвоживания флотоконцентрата после вакуум – фильтров с целью снижения влажности до 6 – 8 % .Для термической сушки могут быть использованы различные агрегаты.

1. Барабанные сушилки;

2. Трубы – сушилки;

3. Сушка в кипящем слое

Барабанная сушилка

Барабанные сушилки предназначены для сушки флотоконцентрата, крупнозернистого шлама (0.5 – 3 мм), частично мелкого концентрата отсадки (0.5 –13 мм). Схема установки барабанной сушилки приведена на рисунке 10.7.

Рисунок 10.7 – Схема барабанной сушилки:

1 – бункер топлива; 2 – питатель;3 – топка; 4 – подвижная колосниковая решетка; 5 – бункер влажного продукта; 6 - питатель; 7 – сушильный барабан; 8 – зубчатый венец привода барабана; 9 – опорные катки барабана; 10 – батарейный циклон; 11 – дымосос; 12 – скруббер

Принцип действия

Сушка влажного материала осуществляется при его контакте с горячим газом, который образуется в топке. С помощью дымососа горячий газ (700-800 ^оС) просасывается через сушильный барабан, где контактируется с влажным материалом. Происходит испарение влаги. Сушёный материал удаляется через разгрузочную камеру. Отработанный газ вместе с частицами пыли попадает в систему пылеулавливания – батарейные циклоны и выбрасывается в атмосферу, пройдя мокрую очистку в скруббере.

Показатель напряжение сушилки по испаренной влагехарактеризует удельную производительность сушильного барабана (37 – 115 кг/м³× ч).

Для лучшего контакта горячего газа с влажным материалом на внутренней поверхности барабана устанавливаются лопасти, разрыхляющие материал.

Промышленные модели сушильных барабанов: СБ 2.8 – 14 – ЛС; СБ 3.5– 18 – ЛС; СБ 3.5 – 22 – ЛС; СБ 3.5 – 27 – ЛС.

Контрольные вопросы:

1. Вспомогательные процессы. Назначение. Виды.

2. Обезвоживание. Технологическое назначение.

3. Виды влаги.

4. Влияние степени метаморфизма и гранулометрического состава на влагоемкость углей.

5. Назовите методы обезвоживания.

6. Дренирование. Сущность процесса.

7. Центрифугирование. Назначение операции.

8. Фактор разделения.

9. Фильтрование через пористую перегородку. Назначение операции. Технологические показатели.

10. Вакуум-фильтр. Принцип действия.

11. Термическая сушка. Назначение.

12. Схема установки барабанной сушилки.

Литература 1-4

Лекция № 11