Оқулық құралы Павлодар (075. 8) Ббк 34. 33 я73 м 27 С. Торайғыров атындағы пму ғылыми кеңесі ұсынған



бет5/9
Дата11.06.2016
өлшемі1.16 Mb.
#128019
түріОқулық
1   2   3   4   5   6   7   8   9

5.3 Қызыл шламды қоюландыру және жуу

Қызыл шламды қоюландыру және жуу үшін екі түрлі қондырғы қолданылады:



  1. диаметірі 40м, сыйымдылығы V-7750м3, ал шөгу алаңы

Sшөккен - 1250м2 тең болатын, бір ярусты қойылтқыш;

  1. диаметірі 20м, сыйымдылығы V-3240м3, ал шөгу алаңы

Sшөккен - 1570м2тең болатын бес ярусты қойылтқыш.

Сурет 5.5 – Диаметірі 40 м қойылтқыш

Сурет 5.6 – Диаметірі 20 м бес ярусты қойылтқыш
Қойылтқыштың ағызындысы бұлғауышқа құйылып содан кейін сорғыштармен сүзілуге жіберіледі. Қоюлануға түскен шлам қойылтқыштың астыңғы жағынан алынып,жууға жіберіледі. Шламның сұйық фазасымен ірі қатты фазаларының қатынасы шамамен 2,6-3,0 сандарының арасына сәйкес келеді,яғни (с:қ=2,6-3,0).

Қызыл шламды жуу технологиясының жүйесі қарама - қарсы, төрт рет қайталанып жууға икемделіп орналастырған, оның себебі неғұрлым қызыл шламды сапалы жуып, құрамындағы сілтімен, алюминий тотығын Байер тізбегінде алып қалуда. Шлам бастапқы жуғыш қондырғысына, ал ыстық су соңғы қондырғыға жіберіледі. Жуылып болғанан кейін шлам соңғы жуғыш қондырғылардың астыңғы тетігінен сүзілу бөлікшесіне жіберіледі, (с:қ=2,8-3,2 сан аралығында, ал сілтінің қалдығы шамамен Na2O-25г/л). Бастапқы жуғыш қондырғылардың ағындысы пісірілген қойыртпақты сулату үшін ерітінділеу бөлікшесіне жіберіледі. Қойылтқыш және жуғыш қондырғыларынан ағындыларының сапасын арттыру үшін олардың құрамына синтетикалық флокулянт Алклар -600 қосып отырады.

Қызыл шламды қоюландыру бөлікшесі қойылтқышқа келіп түсетін қойыртпақты қою-қатты (қызыл шлам) және сұйық (алюминат ерітіндісі) фазаларына бөліп, құрамындағы қатты заттары 0,3 қг/л аспайтын және қойытылған шламның с:қ=2,8-3,0 сан аралығында болатын мөлдірленген алюминат ерітіндісін алуға арналған.

Қойылтқыштың технологиялық параметрлары төмендегідей:

1) қойыртқышқа келіп түсетін қойыртпақтың сілтілік концентрациясы шамамен Na2O=105-130 г/л аралығында;

2) қойыртқыштың шламының с:қ=2,8-3,0 сандарына тең;

3) қойыртқыштың ағызындысының температурасы 98-100 оС шамасында;

4) қойыртқыштың ағызындысының құрамындағы қатты заттардың мөлшері 0,3 қг/л көп емес болуы керек.

Енді қызыл шламды қоюландырғанда әсер ететін факторларға тоқталып өтейік.

Бокситтің химиялық құрамы мен оның ұнтағының деңгейі

Қоюландыру – бұл салмақ күшінің әсерімен жүретін шөгу процесі. Өлшем бірлігі 100 мкм дейінгі бөлшектер Стокс заңына бағынады және олардың шөгу жылдамдықтары төмендегі көрсетілген теңдеу арқылы анықталады


(5.5)
мұндағы W – шөгу жылдамдығы, м/с;

ρ – қатты және сұйық фазалардың тығыздықтары,

кг/м3;



µ – ортаның тұтқырлығы, кгс/ м2.

Теңдеуден көріп отырғанымыздай шөгу жылдамдығы негізінен сұйық фазаның тұтқырлығына және қызыл шламның түйіршік құрылымына тәуелді, яғни температура, концентрация және бөлшектің ірілігіне.

Шөгу жылдамдығы шламдағы темір оксидінің құрамы көбейгенде жоғарылап, натрий гидроалюмосилкатының (НГАС) құрамы ұлғайғанда төмендейді. Сондықтан кремнилік модулдері жоғары бокситтер ерітінділеуден кейін тұнбалау қасиеттері жақсы шламдарды түзейді.

Шламның ұсақ-майда бөлшектері оларды алдын ала іріткілер, яғни когулянттар мен флокулянттарды қосып біріктірмейінше шөгуге түспейді.



Температураның әсері. Ерітінділік ортаның тұтқырлығын төмендету үшін қоюландыру процесі барынша жоғарғы температураларда жүргізіледі. Жылуды қоршаған ортаға жоғалтпас үшін қоюландыру процесі жылуқорғағыш аппараттарда жүргізіледі және қоюландыру процесін шамамен 97-100 оС температуралары аралығында жүргізеді.

Қойылтқышқа түсетін қойыртпақтың құрамындағы қатты заттардың құрамының әсері. Стокс теңдеуі ерітіндідегі бөлшектердің өз еркімен шөгуін өрнектегенімен, бөлшектер шөккен кезде бірнеше аймақтардан өтеді. Ол аймақтарды мынадай атаулармен бөліп көрсетуге болады:

– мөлдірленген ерітіндінің аймағы;

– ерікті шөгу аймағы;

– қысылып шөгу аймағы;

– тығыздалу аймағы;

– қоюландырылған шламның аймағы.

Ерітінділер осы аймақтар арқылы өткен кезде бөлшектер бір–біріне соқтығысып, шөгу жылдамдығы бәсеңдейді, сондықтан бөлшектердің нақты шөгу жылдамдығы төмендегідей теңдеумен анықталады
W2= W·0,5, (5.6)
мұндағы 0,5 – қысылу қабатының коэффициенті.

Зиянды қоспалардың әсері. Бокситтің құрамында кездесетін, тақташа құрылымды пирит, сидерит, ақ саз және органикалық қосылыстар қоюландыру процесін нашарлатады.

Ағызындының жылдамдығы. Қойылтқыштың өнімділігі оның ағызындысының жылдамдығымен сипатталады. Өндірісте ағызындыға шөгу алаңының 1м2 алынған мөлдірленген ерітіндінің мөлшерін қабылдайды
, (5.7)
мұндағы G – ағызындының жылдамдығы, м/ с;

Q – мөлдірленген ерітіндінің мөлшері, м3;

F – шөгу ауданы;

T – жұмыс істеген уақыт, сағат.

Қызыл шламды жуу бөлікшесі қоюланған шламды сілтіден жууға арналған. Жуылу жүйесі қарама-қарсы, яғни шлам тізбектелген төрт аппараттың басқысынан, ал ыстық су соңғы аппараттан жіберіледі.

Жуғыш аппарат түбі конус, ішкі жағы ярустарға бөлінген цилиндір ыдыс. Әр ярустың ортаңғы жағының түбі ағынды стақандарымен бітеседі.
Кесте 5 – Диаметірі Ǿ 20м жуғыш аппараттың техникалық

сипаттамасы



Аталуы

Жабдықтың көлемі

Редуктор; электрқозғалтқыш

Жуғыш аппарат: Ǿ 20м

H=10,5м;

V=3240м3;

Түбінің еңісі = 8о;

Шөгу ауданы

S=1573м2.


Валдың айналу жиілігі,

сағатына 6 айналым;

Электр қуаттылығы

5,5 квт;


Электрқозғалтқыштың айналымы минутына

n= 970 айналым;

Р664-30; АО-51-6.



5.4 Қойылтқының ағызындысын сүзу

Қойылтқыштың ағызындысының құрамы:

1) жалпы сітілік концентрациясы Na2Oжалпы= 120-145 г/л;

2) алюминий оксидінің концентрациясы Al2O3 – 110 -130г/л;

3) қатты заттардың құрамы 0,3 қг/л дейін;

4) температурасы – 99-101оС.

Алынған қойылтқы ағызындысын сүзу үшін ЖТАС-125 немесе ЖТАС-225 (жайма тік автоматтандырылған сүзгі) жайма сүзгілері қолданады.

Сүзілген алюминат ерітінділері, яғни сүзгі ағызындысы бактардан сорғыштармен ыдырату бөлікшесіне жіберіледі. Сүзгі ағызындысының сапасы оның құрамындағы темірмен бағаланады, Fe2O3 сүзгі ағызындысының құрамында 0,017 г/л аспауы керек.

Алюминат ерітінділерінің сүзу бөлікшесі қойылтқыштың ағызындысын мұқиятты түрде қызыл шламның жүзінді бөлшектерінен ЖТАС-125 немесе ЖТАС-225 сүзгілерінде қысымның көмегімен жаймаларға кигізілген арнайы маталар арқылы сүзуге арналған.

Қызыл шлам қойылтқыштарының ағызындысы құрамында каустикті сілтілік ерітіндісінің концентрациясы шамамен 105-130г/л аралығында және қатты заттары 0,3 қг/л аспайтындай мөлшерде ағызындылар бұлғауыштарына түседі. Осы бұлғауыштардан сорғыштардың көмегімен сүзгілерге жіберіледі.

ЖТАС-125,225 сүзгілері арнайы үзіліспен жұмыс істеуге жабдықталған және алюминат ерітінділерін бақылау сүзуінен өткізуге арналған сүзгілер.

Сүзгі түбі конус болып келген, сопақша артқа ашылатын қақпағы бар цилиндір ыдыс. Қақпағы пневмоцилиндірдің көмегімен ашылады.

Сүзілу процесі кезінде сүзгі рамаларының үстінде қоқым қабаттары пайда болады, ал әрбір сүзгі рамаларынан шыққан сұйық өнім, яғни сүзілген алюминат ерітіндісі басқа бұлғауыштарға жиналады.

Рамада жиналған қоқым қабаты ыстық сумен автоматтандырылған жүйе бойынша жуылады.

Енді екі ЖТАС-125,225 сүзгілерінің техникалық параметрлеріне тоқтала кетейік.
Кесте 6 – Сүзгілерінің техникалық параметрлері

Параметірлері

ЖТАС-125

ЖТАС-225

Сүзілу беті

125м2

225м2

Сүзілу процесінің жұмыстық қысымы

4кгс/см2 дейін

4кгс/см2 дейін

Құбырдағы сулыжуғыштың жұмыстық қысымы

6-8 кгс/см2

6-10 кгс/см2

Пневмобасқарма ауаның жұмыстық

қысымы


5-6 кгс/см2

5-6 кгс/см2

Жұмыстық температура

100 оС дейін

100 оС дейін

Сыйымдылығы

13,5м3

25м3

Сүзгі рамаларының саны

38

44

Диаметірі

2200мм

3000мм

Ені

3800мм

4250мм

Биіктігі

5320мм

5450мм

Электрқозғалтқыш

қуаты


0,8квт

0,8квт

Сүзгінің массасы

10100кг

14050кг

Сулыжуғыш құбырының айналу жылдамдығы

минутына 7,26 айналым

минутына 7,26 айналым



Сурет 5.7 – Қойылтқыштың ағызындыларын сүзуге арналған ЖТАС-125


5.5 Қызыл шламды сүзу

Қызыл шламды сүзу үзіліссіз жұмыс істейтін табақшалы вакуумды сүзгілерде жүзеге асырылады. Соңғы жуғыш бұлғауыштарынан орташаланған шлам сорғыштармен табақшалы вакуумдық сүзгіштерге жіберіледі. Ылғалдылығы 52,5% аспайтын сүзілген шлам күйежентектелу цехының шламды әуіттеріне жіберіледі.

Қызыл шламды сүзгілеу бөлікшесі қызыл шламның қатты фазасын сілтілік сулатылған сұйық ерітіндіден соңғы жуғыш аппараттардан орташаланып шыққан шламды вакуумның әсерімен мата арқылы табақшалы сүзгілерде сүзуге арналған.

Табақшалы сүзгілердің мынадай түрлері қолданылады: ДУ-100, ДОО-100.

Орташаланған қызыл шлам бұлғауыштардан сорғыштардың көмегімен сүзгілерге жіберіледі. Сүзілген қоқым қойыртпағы сода – сульфатты ерітіндісімен сұйытылып, сүзілген шламдардың бұлғауышына түседі.

Шламды сүзіп болғанан кейін оның тығыздығын тексеріп отыру маңызды мәселе, өйткені тығыздығының көрсеткіші арқылы сүзілген шламның ылғалдылығы қандай екенін байқап отырады.

Қызыл шламды сүзуден алынған сұйық ерітіндіні тұнбалауға жібереді, ал сүзілуден өткен шламды күйежентектеу цехының шикіқұрамды дайындау бөлімінің әуіттеріне сорғыштар арқылы түсіреді.
Кесте 7 - Вакуумдық сүзгілердің техникалық сипаттамасы

Параметірлердің атауы

Табақшалы вакуумды сүзгілер:

ДУ-100, ДОО -100.

Сүзілу беті

100м2

Табақшалардың саны

12

Табақшаның диаметірі

2,5м

Секторлардың саны

144

Табақшалардың айналым саны

Минутына 0,97-1,15 айналым

Табақшалардың жетегі

ВЦ -21421-0,2

Электрқозғалтқыш, қуаттылығы,

3 квт, минутына 1500 айналым

Кернеуі

380В

Үрлеу кезіндегі ауаның қысымы

0,5 кг/см2

Сүзгінің салмағы

17570кг


Сурет 5.8 – Табақшалық вакуумдық сүзгілер: ДУ-100; ДОО-100


5.6 Вакуумдық әдіспен салқындату

Алюминат ерітінділері бақылау сүзілуінен өткеннен кейін 95-98оС температура шамасында вакуумдық –салқындату бөлікшесіне түсіп, белгіленген температураға дейін салқындатылады және күйежентектелу цехынан түскен алюминат ерітінділерімен қосылып араласады. Ерітіндінің қайнауы кезінде пайда болған буды конденсациялау үшін барометрлік конденсатор қондырғыларына шламды жуған су мен айналымдағы суды араластырып қосу арқылы іске асырады.

Сөйтіп салқындатылған алюминат ерітіндісі вакуумдық суытудан кейін басқы декомпозерға түсіп қор мен араласады. Алюминат ерітіндісінің жарты бөлігі қор гидратын сұйылту үшін қорлық сүзуге жіберіледі.

Вакуумдық әдіспен салқындату бөлікшесі алюминат ерітінділерін салқындатып, ерітіндінің қанығу деңгейін жоғарлатып және ыдырау процесінің белгіленген ұзақтылығында Al2O3 шығымын арттыру мақсатына арналған. Сөйтіп бөлікшеге түскен алюминат ерітіндісі белгіленген температураға дейін салқындатылады. Вакуумдық салқындатқыш қондырғысы екі вакуумдық салқындатқыш батареядан және өздігімен жұмыс істейтін он баромконденсаторы бар өзібуланғыштардан тұрады. Барометірлік конденсаторларға шламды жуған сулар мен айналымдағы технологиялық сулар беріледі.

Жүйедегі вакуум РМК-4 тәрізді сорғыштардың көмегімен іске асырылады.

Алюминат ерітінділерінің салқындатылуы вакуумдық қондырғыларда ерітінділер вакуумның әсерімен қайнаған кездегі жылудың бумен бірге бөлініп шығуына негізделген процесс. Ерітіндінің қайнау температурасы вакуумның тереңдігіне байланысты, неғұрлым вакуум терең болса, соғұрлым ерітіндінің қайнау температурасы төмен болып келеді.

Алюминат ерітінділерін салқындату процесі кезінде ерітінділер қайнауының нәтижесінде буланып, ерітіндінің концентрациясы шамамен 6,0–8,0 г/л артады. Салқындатылған алюминат ерітінділері бұлғауыштарға түсіп, одан ары қарай басқы декомпозер мен қорлық вакуум сүзгілеріне жіберіледі.

Кесте 8 – Вакуумметр көрсеткіші мен алюминат ерітіндісінің қайнау

температурасының арасындағы тәуелділік

Вакуум, Р, г/см2

Судың қайнау температурасы, оС

Алюминат ерітіндісінің

сілтілік концентрациясы

Na2O 130г/л =7 оС кезеңіндегі қайнау температурасы, оС




99,09

106,09

0,1

96,18

103,18

0,5

80,86

87,86

0,6

75,42

82,42

0,7

68,68

75,68

0,8

59,67

66,67

0,82

57,41

64,41

0,83

56,20

63,20

0,84

54,93

61,93

0,85

53,59

60,59

0,86

52,18

59,18

0,87

50,67

57,67

0,88

49,06

56,06

0,9

45,45

52,45

Кесте 9 – Алюминат ерітіндісінің вакуум батареясына кірер кездегі

температурасы

Вакуумдық батарея

Вакуумның деңгейі

Будың қысымы, атм.

Алюминат ерітіндісінің вакуум батареясына кірер кездегі температурасы

1-ші корпус

0,5кгс/см2

0,5

96-98оС

2-ші корпус

0,66кгс/см2

0,34

85 оС

3-ші корпус

0,8кгс/см2

0,2 көп емес

76 оС

баромконденсатор

0,9кгс/см2




-



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет