3.4. Обогащение готовой продукции, состоящей из смеси разнопрочных материалов
3.4.1. Обогащать готовую продукцию (щебень, гравий), состоящую из смеси разнопрочных каменных материалов или содержащую большое количество зерен слабых разностей, целесообразно с помощью двухбарабанного классификатора ДБК-20 (прил. 17).
3.4.2. Обогащение разнопрочного каменного материала на классификаторе основано на разнице упругих свойств и коэффициентов трения слабых и прочных зерен щебня. При ударе о поверхность вращающегося металлического барабана слабые зерна увлекаются в сторону вращения, а более прочные отскакивают в противоположную сторону.
3.4.3. Барабанные классификаторы следует применять и для отделения комовой глины и пылевато-глинистых частиц, которые увлекаются барабаном вместе со слабыми разностями. Эффективность удаления кодовой глины определяется ее упругими свойствами, зависящими от влажности и температуры, и достигается при углах настройки классификатора 25-40°. Наибольшая упругость свойственна сильно промороженным глинам.
3.4.4. Вопрос о применении барабанных классификаторов решается по результатам разделения щебня на лабораторном однобарабанном классификаторе (прил. 18). Через классификатор пропускают исходные материалы различной прочности, оценивают их на обогатимость, настраивают классификатор ДБК-20 и в процессе эксплуатации уточняют параметры настройки, производительность и выход продуктов обогащения.
4. ОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ПРИ ОБОГАЩЕНИИ "МОКРЫМ" СПОСОБОМ
4.1. Производственное водоснабжение карьеров следует осуществлять преимущественно по замкнутой схеме на основе оборотного водоснабжения: техническая вода из источников подается только на компенсацию потерь, связанных с испарением, фильтрацией, уносом с готовой продукцией и т.д.
4.2. Допустимое количество и крупность взвешенных минеральных частиц в оборотной воде устанавливают для каждой производственной операции (см. прил. 2). Кроме того, при выборе параметров отстойников следует исходить из условий осаждения в них крупных фракции, которые могут повлиять на долговечность насосов при перекачке оборотной воды. Ориентировочно эта крупность принимается равной 0,03-0,05 мм.
4.3. Для определения потребности в воде для технологических нужд карьера производят расчет водошламовой схемы и составляют водошламовый баланс на основе количественного баланса продуктов и норм расхода волы на каждый технологический процесс.
4.4. При организации осветления промывочных вод в прудах-отстойниках размеры последних, обеспечивающие осаждение частиц заданной крупности, а также расположение элементов инженерного оборудования следует определять в соответствии с прил. 5.
Пруды-отстойники следует размещать в выработанных карьерах, балках, оврагах и других местах, непригодных для сельскохозяйственного использования.
4.5. При устройстве каскада прудов-отстойников первый из них предназначается для осаждения крупных песчаных частиц, второй (двухсекционный с попеременно работающими секциями) - для осаждения мелких минеральных частиц, третий - для осветления воды.
4.6. Продолжительность естественного отстаивания промывочных вод в прудах-отстойниках прямоугольной формы и их размеры определяют по формулам прил. 5, принимая для расчета следующие ориентировочные значения, уточняемые при проектировании:
расчетный слой воды в зоне отстаивания - 2-3 м;
ширина активной зоны пруда-отстойника - не более 1/3 слоя воды в зоне осветления;
наименьшая гидравлическая скорость - 0,12 мм/с;
скорость течения воды в отстойнике - не более 5 мм/с.
Эффективность естественного осаждения взвешенных минеральных частиц в горизонтальных отстойниках после 2 ч отстаивания достигает примерно 90 % и процесс дальше можно не продолжать.
4.7. Вместимость пруда-отстойника можно значительно сократить путем введения в осветленную воду флокулянтов (например, полиакриламида), способствующих более быстрому осаждению из осветляемой воды взвешенных минеральных частиц. Расход раствора флокулянта 0,05 %-ной концентрации на 1 м3 осветляемой воды составляет 1-2 л. Вид флокулянта и его фактический расход определяются экспериментально на стадии технологического опробования и зависят от минералогического и зернового составов, содержания взвешенных минеральных частиц, количества и состава растворимых солей. При обработке промывочной воды полиакриламидом эффективность ее осветления повышается в 3-4 раза.
4.8. Полиакриламид - полимер, имеющий формулу [СН2-СН-СО-NН]n, является неионогенным флокулянтом и смешивается с водой во всех соотношениях. Полиакриламид, содержащий 52-54 % полимера и 38-40 % сульфата аммония, производят в виде геля известнякового или аммиачного (ТУ 6.01.1049-80) и гранул крупностью до 3-6 мм. Продукт нетоксичен.
Гранулированный полиакриламид с содержанием активного вещества (полимера) 50-60 % изготовляется в г. Днепродзержинске Днепропетровской обл.; стоимость 1 т - 850 руб. Стоимость 1 т гелеобразного полиакриламида с содержанием полимера 6-8 % - 102 руб.
4.9. Если территория не позволяет устраивать большое число прудов-отстойников, то следует применять технологические схемы осветления промывочной воды с тонкослойным отстойником.
Пульпу направляют в промывочный аппарат (ковшовый классификатор-обезвоживатель или гидроциклон), из которого сгущенный продукт крупностью более 0,16 мм отводят и обезвоживают, а сливную воду направляют в тонкослойный отстойник (см. прил. 6). Для ускоренного осаждения взвешенных частиц в осветляемую воду вводят рабочий раствор флокулянта, количество которого в зависимости от содержания в воде примесей уточняют опытным путем.
При смешении осветляемой воды с рабочим раствором ПАА взвешенные минеральные частицы объединяются в крупные агрегаты и быстро оседают под действием гравитационных сил.
4.10. Реагентную обработку осветляемой воды следует осуществлять по схеме, в состав которой входят устройства:
по приготовлению и дозированию рабочего раствора флокулянта;
смешению осветляемой воды и рабочего раствора;
хлопьеобразованию в осветляемой воде.
4.11. Рабочий раствор флокулянта следует приготавливать в емкостях с механическими перемешивающими устройствами.
При определении вместимости растворного бака еле дует исходить из условия максимальной потребности раствора флокулянта в смену (сутки). С применением подогрева процесс растворения флокулянта ускоряется, однако температура воды не должна быть выше 30°С.
4.12. Приготавливать рабочие растворы следует в две стадии: на первой - флокулянт растворяют до 1 %-ной концентрации (промежуточный раствор), на второй - полученный раствор разбавляют водой и перемешивают до рабочей концентрации 0,05 %, например, в растворомешалках типа РМ.
Необходимое количество (массу) исходного флокулянта (товарного продукта), например ПАА, тф (кг) для приготовления раствора различной концентрации рассчитывают по формуле
где V - объем приготавливаемого раствора, м3;
g - плотность ПАА, кг/м3; g = 1,09 кг/м3;
rт - весовая концентрация товарного продукта ПАА, %; rт = 6¸95 %;
rр - весовая концентрация приготавливаемого раствора, %.
4.13. Непрерывную подачу рабочего раствора ПАА в осветляемую воду можно осуществлять с помощью приспособления, состоящего из растворного бака и поплавка, к нижней части которого прикреплена гибкая трубка; на верхний конец трубки надевают сменную шайбу с калиброванным отверстием, нижний конец соединяют с выходным штуцером в стенке бака.
Поплавок фиксирует верхний конец трубки на определенной глубине под уровнем жидкости, что обеспечивает постоянный расход раствора, который регулируют путем подбора сменных шайб соответствующего диаметра.
4.14. Интенсивное смешение осветляемой воды с рабочим раствором флокулянта в трубопроводах рекомендуется производить за счет использования вставок, изготовленных по типу водомера Вентури и имеющих длину конусной части 100 см, цилиндрической - 10-20 см. Вставки просты по устройству и могут быть изготовлены в производственных условиях.
Для быстрого и равномерного растворения ПАА в осветляемой воде в цилиндрическую часть вставки врезают четыре штуцера, располагая их в диаметральной плоскости перпендикулярно друг к другу. Штуцеры гибкими шлангами присоединяют к общему шлангу, в который самотеком поступает раствор из расходного бака через дозирующее устройство.
Если осветляемая вода поступает в осветлитель по желобу, то рабочий раствор флокулянта следует подавать в воду через распределительную коробку с перфорированным днищем.
С целью предотвратить разрушение флокул раствор ПАА необходимо вводить в осветляемую воду при расстоянии 1,5 м от места подачи раствора до осветлителя.
4.15. Для определения эффективности мероприятий по очистке осветляемой воды могут быть использованы укрупненные показатели удельного эффекта (предотвращаемого ущерба) на единицу приведенного объема сточных вод по основным бассейнам СССР, выраженные в рублях на 1 млн. м3 приведенного объема сточных вод (прил. 19). Пример расчета экономических затрат на предотвращение загрязнения водных ресурсов приведен в прил. 20.
|
