Лабораторні дослідження комбінованого методу зневоднення внутрішніми джерелами теплоти в умовах електричного нагріву

Abstract

Постійне погіршення якості залізних руд викликає необхідність переробки важкозбагачуваних корисних копалин, що вимагають глибокого збагачення, і ускладнює зневоднення. На вуглезбагачувальних фабриках широко застосовують процеси, які відбуваються у водних середовищах. В результаті цих процесів після відокремлення мінеральних домішок у вугіллі залишається значна кількість баласту — води. Тому завершальними операціями в процесах збагачення є механічне і термічне зневоднення продуктів збагачення вугілля, насамперед вугільних концентратів та шламів. При цьому основну складність становить сушіння флотоконцентрату (0…0,5 мм) і дрібного концентрату (0,5…6 мм), які мають після механічного зневоднення залишкову вологість 23…27 % і близько 13 % відповідно, що зумовлює необхідність додаткового теплового сушіння, від способу і апаратурного оформлення яко-го залежать якість вугільного концентрату, витрата палива, енерго- і металоємність процесу. Використання термічного сушіння для зневоднення продуктів збагачення пов’язано з різким збільшенням капіталовкладень та витрат дефіцитних енергоносіїв, що в умовах сучасного ринку сировини і стану економіки недоцільно. Зневоднення фільтрацією на вакуум-фільтрах, яке отримало повсюдне поширення на збагачувальних фабриках, не дозволяє отримати продукти збагачення кондиційної вологості. За підвищеної вологості концентрату збільшуються витрати на транспортування його споживачеві, а в зимовий час можливе його змерзання у залізничних вагонах. Розробка ефективних методів сушіння і термообробки дисперсних матеріалів набуває важливого практичного значення з огляду на високі вимоги, які висуваються до якості готової продукції і необхідністю переходу до енерго- і ресурсозбережних технологій. Великою проблемою є зневоднення осадів шламової крупності, тому що наявні методи фільтрації для цього малопридатні. Отже встановлення закономірностей процесу зневоднення тонкодисперсних матеріалів є актуальним науковим завданням.

The constant deterioration of the quality of iron ore necessitates the processing of hard-to-enrich minerals that require deep enrichment, and complicates dehydration. Coal processing plants widely use processes carried out in aquatic envi-ronments, during which, along with the separation of mineral impurities in the coal remains a significant amount of ballast - water. Therefore, the final operations in the enrichment process are mechanical and thermal dehydration of coal enrichment products, primarily coal concentrates and sludges. The main difficulties are the drying of flotation concentrate (0…0,5 mm) and fine concentrate (0,5…6 mm), which retained after mechanical dehydration residual humidity of 23…27% and about 13%, respectively, which necessitates additional heat drying, the quality of coal concentrate, fuel consumption, energy and metal consumption of the process depend on the method and hardware design. The use of thermal drying for humidity ad-justment is associated with a sharp increase in investment and consumption of scarce energy, which in today’s raw mate-rials market and the situation in the economy are impractical. Dehydration by filtration on vacuum filters, which has become widespread in concentrators, does not allow obtaining enrichment products with conditioned humidity. At the raised humidity of concentrate expenses for its transportation to the consumer increase, and in the winter time it’s freezing in railway cars is possible. The development of effective methods for drying and heat treatment of dispersed materials is becoming important in practice due to the high requirements for the quality of finished products and the need to move to energy- and resource-saving technologies. Dehydration of sludge sediments is a big problem, because the existing filtration methods are not very suitable for this. Thus, the establishment of patterns of dehydration of finely dispersed materials is an urgent scientific task.