Вода в гидротранспорте пиритных газов

Пример реализации. На химическом заводе «Аммофос» в Череповце впервые в стране внедрена система гидроудаления огарка сернокислотного производства. Она предназначена для транспортировки и складирования пиритного огарка - отхода производства - в отвал гидравлическим способом и отгрузки огарка из шламонакопителей в железнодорожные вагоны. Сернокислотное производство осуществляется в четыре технологические линии, средний выход огарка от каждой составляет 12,5 т/ч. Огарок представляет собой смесь различных веществ, содержание которых резко колеблется в зависимости от месторождения пирита, способа обжига и места выхода (из-под печи, циклонов или электрофильтров). Это сыпучий мелкодисперсный материал бурого цвета, удельный вес которого равен 3,8-4,5 т/м³, насыпной вес 1300-1700 кг/м³, угол внутреннего трения - 30°, сцепление 0,07 кг/см², коэффициент фильтрации 0,02 м/сут. Система гидроудаления пиритного огарка состоит из следующих четырех стадий:

• удаление огарка от технологических аппаратов печного отделения;
• транспортирование огарковой пульпы в шламонакопитель;
• отстой огарковой пульпы в шламонакопителе;
• забор и транспортирование осветленной воды в печное отделение.

Схема системы гидротранспорта пиритного огарка на заводе «Аммофос» представлена на рисунке. Огарок от печных отделений, гидроциклонов и электрофильтров вступает в приемную емкость № 1 (объем емкости 55 м³) самотеком по трубам диаметром 250 мм, проложенных с уклоном i= 0,025. Приемная емкость и насосы расположены непосредственно в цехе, причем емкость заглублена в землю и ограничена бетонными стенами. Проливы огарковой пульпы поступают в дренажный приямок, откуда начинается насосами марок ТХИ 45/31 II 7 и ТХИ 8/40 II 7. Из приемкой ёмкости сначала двумя коллекторами диаметром 630 мм (толщина стенок 10 мм), затем пятью всасывающими линиями насосов марки ТХ-800/70-11СД огарок направляется со скоро­стью 3-8 м/с по трубопроводам диаметром 300 мм на расстояние 1200 м в приемную ем­кость № 2 рабочим объемом 200 м³. Из последней пульпа шестью насосами перекачива­ется в шламонакопитель, расположенный на расстоянии 400 м от приемной емкости № 2. Все трубопроводы представляют собой каменное литье и расположены на эстакаде.

За 20-летний период эксплуатации системы на «Аммофосе» накоплен опыт, позво­ляющий предотвратить затруднения и осложнения в работе и исключить аварийные си­туации.

В первоначальный период эксплуатации частыми явлениями были выход из строя рабочего оборудования за счет изнашивания и остановки из-за образования солевых от­ложений и пробок на участках пульпопровода.

Наиболее активному изнашиванию подвержены рабочие колеса, защитные диски, корпуса (улиты) насосов. Характерным показателем, обуславливающим стабильную ра­боту гидротранспортной системы, является такое свойство перемещаемой среды, как отношение твердого к жидкой составляющей (Т:Ж). Так, при гидротранспорте огарка (Т:Ж = 1:4) рабочее колесо насоса выходит из строя через 300 часов работы, а на изги­бах и поворотах труб коррозия иногда достигает максимума за 1 час. Поэтому обяза­тельным условием нормальной работы системы гидротранспорта огарка является со­блюдение соотношения Т:Ж= 1:10 - 1:15. И даже при этих значениях рабочее колесо насоса теряет свои эксплуатационные свойства через два месяца. Для избежания обра­зования в трубах «пробок» и корок сульфата кальция и соосаждения кальция предусма­тривается промывка каждого пульпопровода по всей трассе речной водой с помощью специального виброустройства, а в зимний период - продувка сжатым воздухом.

Характеристика гидротранспортируемых материалов

Схема системы гидротранспорта пиритного огарка

Нормы технологического режима

Основными физико-механическими показателями пульпы, характеризующими ги­дротранспорт пиритных огарков, являются: плотность, весовая концентрация (и объем­ная в %), гранулометрический состав, твердость включений по шкале Наоса, склон­ность к налипанию и температура. Протяженность магистральных линий является ха­рактерным показателем работы гидротранспортных установок. Из опыта эксплуатации следует, что чем меньше протяженность напорных магистралей, тем стабильнее работа­ют системы гидротранспорта. Поэтому протяженные напорные гидротранспортные ма­гистрали следует устраивать в несколько подъемов. Гидротранспортная система, приме­няемая на «Аммофосе», представляет собой комплекс сооружений, включающий как безнапорный, так и напорный виды транспорта и состоящий из двух этапных подъемов, что обеспечивает надежность в работе всего комплекса в целом.

Таким образом, гидротранспорт пиритных огарков - эффективное средство переме­щения их к месту накопления и переработки. В настоящее время гидротранспорт внед­рен на внешних коммуникациях ряда предприятий - для транспортирования угля мел­ких классов и концентратов руд к металлургическим заводам, удаления пустых пород и хвостов на обогатительных фабриках.