Обґрунтування безвідходної технології переробки буровугільних шламів брикетних фабрик - Автореферат

Перспективним напрямом удосконалення процесу виробництва буровугільних брикетів є розробка і впровадження безвідходної технології роздільної переробки шламу та крихти, а також замкненого циклу оборотного водопостачання брикетних фабрик, що виключить скидання за їх межі шламів і відповідно забруднення навколишнього середовища. Виходячи з вищевикладеного, в дисертаційній роботі запропоноване рішення актуальної наукової задачі, яка полягає у визначенні закономірностей процесу безреагентної флотосепарації буровугільного шламу, кінетики процесу осадження, що являється основою технологічних рішень щодо роздільної переробки відходів виробництва брикетів. Мета роботи - розробка безвідходної технології переробки буровугільних шламів брикетних фабрик, яка забезпечує отримання просвітленої води для замкненого водопостачання та транспортабельного продукту для спалювання або брикетування із застосуванням раціонального обладнання. Ідея роботи полягає в роздільній переробці буровугільного шламу, на фракції що спливла та потонула, на основі властивостей гідрофобної поверхні частинок першої та згущення другої, з подальшим їх перемішуванням із подрібненими крихтою та битими брикетами, що дозволяє отримати транспортабельний готовий продукт. При виконанні дисертаційної роботи використовували фізико-хімічні, спектральний, аналітичний і експериментальний методи для виявлення і обґрунтування технологічних властивостей буровугільного шламу; регресійний аналіз - для розрахунку параметрів процесу осадження буровугільного шламу і розробки його технологічних режимів; метод відновлених емпіричних функцій і сплайн-регресію - для визначення коефіцієнтів кінетики осадження; дослідно-промислову апробацію - для перевірки розроблених технологічних рішень.Дисертантом встановлено, що фракції буровугільного шламу, що спливла та потонула, відрізняються кількісним вмістом в них летких речовин, первинної смоли напівкоксування, бітумів та гумінових кислот (рис. Залежності виходів смоли напівкоксування на горючу масу від летких речовин (а) і бітумів (б), а також бітумів (в) і гумінових кислот (г) на горючу масу від летких речовин для вугілля та шламу Дніпровського басейну (фракції, що спливла та потонула): 1 - за результатами досліджень І.Ю. Встановлено, що у статичних умовах уже через 1,5 с спостерігається розділення буровугільного шламу на фракції, що спливла та потонула, а по закінченні 4 хв - чітка межа між ними (рис. Вигляд буровугільного шламу після його розділення в циліндрі на фракції через 1,5 с (а) та 4 хв (б), а також фракція, що спливла (в, г). Для фракції буровугільного шламу, що спливла, величина крайового кута змочування склала 122о...136о, а для фракції, що потонула, 85о...90о, що свідчить про високу гідрофобність поверхні частинок шламу та, особливо, фракції, що спливла (рис.У дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, поставлена і вирішена актуальна наукова задача, яка полягає у визначенні закономірностей процесу безреагентної флотосепарації буровугільного шламу, кінетики процесу осадження, що являється основою технологічних рішень щодо роздільної переробки відходів виробництва брикетів. Шламова вода брикетних фабрик (з промплощадок та системи мокрого знепилювання) містить фракції, що спливла та потонула (відповідно 46,96% і 53,04%). Осадження найбільш крупних частинок буровугільного шламу супроводжується витісненням рідкої та тонкодисперсної фаз у верхні шари пульпи, внаслідок чого зростає сила опору падінню тонких частинок (менше 0,05 мм), а швидкість осадження знижується на 50-65%. Для фракції буровугільного шламу, що спливла, величина крайового кута змочування склала 122о...136о, а що потонула 85о...90о, що свідчить про високу гідрофобність поверхні фракції, що спливла, і дозволяє прийняти крайовий кут змочування за розділову ознаку, а також здійснити безреагентну флотосепарацію цих фракцій з ефективністю до 65% і максимальною крупністю (2,25 мм) фракції, що спливла. Експериментально встановлено, що для осадження і згущення фракції, що потонула і отримання просвітленої води оборотного водопостачання брикетних фабрик найефективнішим з флокулянтів є ПАА або KAT-FLOC 3840.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ