Способ обезвоживания мелкозернистого материала в осадительнофильтрующей центрифуге

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ш 683775 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.05.77 (21) 2493960/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.-

В 01 D 21/26

В Ol D 37/00

Государственный квинтет

cccs оо делам нзобретеннй

l1 OTKPblTMN

Опубликовано 05.09.79. Бюллетень №33

Дата опубликования описания .15.09.79 (53) УДК 66.067.. 16 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Мурко, О. Г. Тарновский, Ю. Н. Бочков и В И. Генне

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт добычи угля гидравлическим способом (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

МЕЛ КОЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА

В ОСАДИТЕЛЬНО-ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ЦЕНТРИФУГЕ

Изобретение относится к центробежным способам обезвоживания мелкозернистых материалов, используемых в угольной, химической, пищевой промышленности.

Известен способ обезвоживания мелкого угля в осадительной центрифуге с использованием омасливающих добавок и поверхностно-активных веществ, состоящий в том, что последние смешиваются с пульпой, поступающей в центрифугу (1).

В этом случае происходит уменьшение адгезионных сил, снижение поверхностного натяжения жидкости и увеличение краевого угла смачивания за счет адсорбции на поверхности угольных частиц используемых реагентов.

Для этого способа характерны низкая эффективность воздействия реагентов на процесс обезвоживания осадка вследствие закона распределения, согласно которому основная часть добавок будет удерживаться в жидкой фазе (соотношение Т:Ж в питании осадительной центрифуги составляет от 1:1 до 1:20), большой расход реагентов и попадание основной массы реагентов в фугат центрифуги и далее в технологическую cxE му, что отрицательно влияет на смежные процессы, например на флотацию, а также обильное ценообразование в пульпе, которое нарушает процесс осветления в отсТоННоН зоне центрифуги.

Наиболее близким Ilo технической cómности к предложенному является способ обезвоживания мелкозернистого материала в фильтрующей центрифуге, заключающийся в обработке осадка реагентом-интенсификатором, например омасливающими добавка-! о ми (2).

Однако в этом случае мала эффективность процесса обезвоживания, так как воздействие поверхностно-активных веществ проявляется лишь в снижении поверхностного натяжения жидкой фазы, уменьшении адгезионных сил связи влаги с поверхностью угольных частиц и увеличении краевого угла смачивания, в то время, как для эффективного удаления влаги главным и необходимым условием является максимальное сниже20 ние сил вязкости жидкой фазы, проявляющихся в процессе движения последней.

Цель изобретения — интенсификация процесса обезвоживань

683775

Формула изобретения

ЦН И И ll И Заказ 5180/4 Тираж 877 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Это достигается тем, что реагент-интенсификатор диспергируют водяным паром и полученной смесью обрабатывают осадок . с одновременным разрыхлением последнего;

Пример Диспергирование реагента — интенсификатора водяным паром позволяет образовать парожидкостную смесь, состояшую из конденсата, пара и реагента-интенсификатора, нагретую до 60 — 70 С, с увеличенной внешней поверхностью. В то же время разрыхление осадка, сжатого мощными центробежными силами, ведет к раскрытию внешней поверхности мелких твердых частиц, составляющих скелет осадка, и в результате обработки разрыхленного осадка реагентом-интенсификатором, диспергированным водяным паром, поверхность контактирования реагента с угольными частицами будет максимально развитой. Для нарушения связи влаги с материалом и удаления ее необходимо приложить энергию Э, равную

Э = Э <рм + Э р.т + Эх + Э и где Э @,„.— энергия физико-механической связи (удерживание воды в неопределенных соотношениях);

Эо,л — энергия физико-химической связи (связь в различных нестрого-определенных соотношениях);

݄— энергия химической связи (связь в точных количественных соотношениях);

Э „— кинетическая энергия жидкой фазы, необходимая для удаления освобожденной влаги.

Удаление химически связанной воды не представляется возможным ни термической сушкой, ни механическим обезвоживанием.

Путем центрифугирования влажного мелкозернистого материала удаляется большая часть влаги, удерживаемой физико-механической связью. Добавление реагента-интенсификатора позволяет дополнительно нарушить частично физико-химическую связь и полностью физико-механическую связь влаги с материалом, причем этот процесс протекает тем интенсивнее, чем выше поверхность контактирования реагентов с материалом. Однако для удаления освобожденной влаги необходимо придать ей соответствуюшую кинетическую энергию, что удается сделать путем нагревания влаги и увеличения эффективного сечения пор и сквозных микрокапилляров, по которым происходит удаление жидкой фазы.

Таким образом, диспергирование реагента-интенсификатора водяным паром и обработка полученной смесью осадка с одновременным разрыхлением последнего позволяют дополнительно частично разрушить физико-химическую связь и полностью физико-механическую связь влаги с мате4 риалом и эффективно удалить образовавшуюся свободную влагу из осадка.

Предложенный способ осушествляется следующим образом.

Пульпу из мелкодисперсного зернистого материала, преимущественно угля, подают в осадительно-фильтруюшую центрифугу, где под действием центробежных сил происходит образование осадка и его частичное обезвоживание. Одновременно в центрифугу подают реагент-интенсификатор, напри1о мер омасливаюшие добавки, диспергированный водяным паром, и полученной сме-. сью подвергают обработке осадок мелкозернистого материала с одновременным разрыхлением последнего, например, ступенчатым шнеком. Вследствие развитой поверхности контакта разрыхленного материала с диспергированным и нагретым реагентом процесс влагоотделения резко интенсифицируется. Удаление основной массы влаги, физико-механически связанной с твердым

zo материалом, не требует значительных затрат энергии. Этот процесс быстро протекает в отстойной зоне центрифуги без дополнительной обработки материала. Обработку материала диспергированной смесью ведут в фильтруюшей зоне центрифуги, где происходит удаление оставшейся влаги, физикомеханически связанной с материалом, а также влаги физико-химически связанной с поверхностью пор осадка.

Использование предложенного способа позволяет снизить влажность выгружаемого из центрифуги осадка на 50 — 60"/0 по сравнению с известными способами.

Способ обезвоживания мелкозернистого материала в осадительно-фильтруюшей центрифуге, заключающийся в,обработке осадка реагентом-интенсификатором, например

4п омасливаюшими добавками, отличающийся тем,. что, с целью интенсификации процесса обезвоживания, реагент-интенсификатор диспергируют водяным паром и полученной смесью обрабатывают осадок с одновременным разрыхлением последнего.

4S

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Танковский П. И. Интенсификация обезвоживания флотоконцентрата в, центрифуге УЦМ с помощью омасливаюших добавок, Труды УХИ Н, в ып. 15 (37 ), 964.

2. Карлина T. B. Влияние поверхностноактивных веществ и омасливателей на снижение влажности угольного шлама при обезвоживании, Труды ВНИИ гидроугля, вып. 30, Новокузнецк, 1974.