W niniejszej części pracy omówiono wyniki badań periodycznej filtracji wirowej w skali labolatoryjnej dla zawiesin gipsu niedotlenionego, dotlenionego z przerwą w trakcie absorpcji i dotlenionego. Na ich podstawie zaproponowano własne zależności empiryczne obowiązujące w przebadanym zakresie zmienności i z dobrą dokładnością. Zakres ten określono indywidualnie dla każdego typu zawiesiny.
EN
In this part of work the results of the labolatory scale studies of periodical centrifugal filtration for suspencions of underoxidised, oxidised with a pause during absorption, and oxidised gypsum have been discussed. Taking them as a basis, the autors propose their own empirical formulae, being valid in the investigated range and variation with good accuracy. This variation ranges were defined individualy for each type of the suspension.
Periodycznej filtracji wirowej w skali laboratoryjnej poddano dwie nadawy (zawiesiny wodno-mułowe) na prasy filtracyjne, po których produkt stały wywozi się na składowisko odpadów. Pierwsza z nadaw powstaje w procesie uszlachetniania węgla, druga ze wzbogacania węgla surowego i z procesu rekuperacji ciężkiej cieczy magnetytowej. Badania przeprowadzono w zakresie simpleksu przyśpieszeń (a/g) i czasu wirowania r, zapewniającym rozdział faz. Znaleziono dla obydwu zawiesin pierwotnych empiryczne funkcje wilgotności końcowej osadu od (a/g) i P: Badania powt6rzono po dodaniu do zawiesin pierwotnych flokulantu "CARBAFLOCK F-106", używanego w procesach wzbogacania flotokoncentratu w in-nej kopalni węgla kamiennego. Stwierdzono znaczące przyspieszenie filtracji wirowej zawiesin odpadowych zawierających taki flokulant.
EN
Periodic centrifugal filtration on a laboratory .scale was applied to two feeds (water -slurry suspensions) for filtration presses after which the solid product is taken to the waste storage sites. The first from the feeds is created in the process of coal enrichment of coal the other one from washing of raw coal and from the process of magnetite dense medium recuperation the investigations were carried out with respect to acceleration simplex ( a/ g) and rotation time t, securing the separation stages. Empirical functions of final humidity of the sediment have been found for both the primary suspensions from (a/g) and t. The investigations were repeated after adding to primary suspensions of "CARBOFLOCK F -106" flocculation agent used in the processes of flotation concentrate treatment in other hard coal mines. Considerable acceleration of centrifugal filtration of waste suspensions containing such a flocculation agent was determined.
Zaprezentowano wyniki badań filtracji wirowej dwu zawiesin flotokoncentratu węgla kamiennego pochodzących z jednej z kopalń Rybnickiej Spółki Węglowej, różniących się istotnie składem ziarnowym. Stwierdzono, że dla zawiesiny o większej średniej średnicy uziarnienia można przy wysokich wartościach simpleksu przyspieszeń a/g i dużych czasach wirowania τ uzyskać takie odwodnienie, które pozwoli wyeliminować węzeł suszenia. W pracy podano szczegółowe funkcje empiryczne trójparametrowe typu w = f(a/g, τ), pozwalające wyznaczyć końcową wilgotność osadu po wirowaniu w zakresie a/g = 251-1787 i τ = 30-1800 s z dobrą dokładnością. Funkcje te obowiązują wilgotności z i bez uwzględnienia soli w filtracie zawartym w osadzie. Wykazano, że filtracja wirowa może być atrakcyjną alternatywą dla stosowanej powszechnie w wypadku odwadniania flotokoncentratów filtracji próżniowej.
EN
The results of centrifugal filtration of two suspensions of hard coal flotoconcentrate differed significantly in PSD and originated from the Rybnicka Spółka Węglowa coal mines are presented in the paper. It was stated that for suspension characterized by higher average particle diameter, at a high value of the a/g simplex and long centrifugation time τ, it was possible to obtain such dewatering that will allow to eliminate a drying unit . The specific, triparametric empirical functions of a type w = f(a/g, τ), enabling one to determine with a good accuracy a final cake moisture content after centrifugation in the ranges a/g = 251-1787 and τ = 30-1800 s are given in the paper. These functions are valid for the moisture content calculations neglecting or no salt in filtrate comprised in the cake. It was proved that centrifugal filtration can be an attractive alternative in comparison with commonly used vacuum filtration for flotoconcentrate dewatering.
Przedstawiono wyniki badań periodycznej filtracji ciśnieniowej i wirowej zawiesiny fosfogipsu w skali laboratoryjnej. Rezultaty testów filtracji ciśnieniowej prowadzonych w zakresie AP = (0,125^1,667) MPa pozwoliły wyznaczyć stałe równania filtracji z tworzeniem osadu, współczynnik ściśliwości osadu oraz skorelować końcowe wilgotności placków filtracyjnych w funkcji ciśnienia procesowego. Testy filtracji wirowej prowadzono w zakresie simpleksu przyspieszeń a/'g = 286^-2363 i czasu filtracji T = 60-H200 s wyznaczając wilgotność osadu po wirowaniu. Wyniki skorelowano odpowiednią funkcją uzyskując dobrą dokładność. Analiza ziarnowa wykazała znaczący udział drobnych ziaren ciała stałego, co świadczy o trudnościach w prowadzeniu procesu filtracji szczególnie próżniowej. Rezultaty badań dla najniższych uzyskanych wilgotności końcowych porównano z danymi dotyczącymi filtracji próżniowej zawiesiny fosfogipsu prowadzonej w skali przemysłowej. Wykazano, że filtracja ciśnieniowa, a zwłaszcza filtracja wirowa pozwalają znacząco obniżyć końcową wilgotność osadu w stosunku do filtracji próżniowej, a więc zmniejszyć ilość wywożonych na składowisko wilgotnych osadów oraz zawrócić dodatkowo odzyskany filtrat do obiegu technologicznego, co stanowi o możliwościach wykorzystania rezultatów badań w praktyce.
EN
Results of laboratory tests of the periodic pressure and centrifugal filtration are presented in the paper. The pressure filtration data carried out at AP in the range from 0,125 up to 1,667 MPa enabled us to determine the filtration equation constants, compressibility coefficient and to correlate the filter cake moisture versus the process pressure. The centrifugal filtration tests have been carried out at acceleration simplex a/g from 286 up to 2363 and filtration period in the range of T = 60-H200 s. The filter cake moisture has been determined and correlated using the appropriate function with a good accuracy. It has been shown by P.S.D. that the small particles fraction in suspension is high causing problems in filtration, especially a vacuum one. The results of tests giving the lowest moisture content in filter cake have been compared with the vacuum filtration data obtained in the industrial phospho-gypsum suspension separation. It has been shown that the pressure filtration and, especially, centrifugal filtration enables one to decrease significantly the final moisture content in filter cake relatively to moisture content in vacuum filtration filter cakes. The change of a separation method decreases amount of waste sediments stored on the site and increases amount of filtrate returned into the plant installation. Therefore a practical aspect of presented research results is shown.
Niniejszy artykuł jest kontynuacją cyklu prac Palicy i współpracowników dotyczących separacji fazowej zawiesin zrzutowych po wirówkach DECANTER, na których odwadnia się flotokoncentraty węgli kamiennych [1÷12]. Wiele prac w tej problematyce począwszy od lat 70-tych prowadził Piecuch i współpracownicy.
EN
In the paper experimental results dealing with centrifugal filtration of postdecantation dump suspension after the DECANTER centrifuge and obtained in a coal mine of "Jastrzębska Spółka Węglowa". Magnaflog-919 flocculant, used by operating service, was added to suspension. The suspension is characterized by very fine grainsize increasing during subsequent cycles, what leads, in consequence, to its replacement. This is connected not only with water and deposition costs but also with the losses of solid phase which is about 81% coal. In the mentioned coal mine 30 g of dry Magnaflog-919 flocculant per 1 Mg of dry product is added to flotoconcentrate. Floccu lant is dosed in a form of 0.1% gel. Therefore it appears a question if during dewatering of dump suspension containing 7÷8% of solid phase (using e.g. centrifugal or pressure filtration) flocculant should be again added, and if an answer is positive - in what amount? As a measure of dewatering efficiency, the final moisture content in cake obtained during centrifugal filtration for defined parameters of the laboratory centrifuge (adapted to a filtration centrifuge) was assumed. The test were carried out in the range of multiplication coefficient ? = a/g = 251.3÷1786.8 and centrifugal time ? = 280÷1800 s for dump suspension containing a base flocculant dose of 30 g/1 Mg, and doses of 15 and 60 g/1 Mg. Each experimental run consists of 6 values of ? and 7 of ? (altogether 42x4 points). For each experimental run tri-parameter correlations in a form of w = f(a/g, ?) = exp[A(a/g)b ?c] + D with regression coefficient R2>0.983 were elaborated. It should be noted that however the correlations quite well describe the process they have no theoretical bases. It was stated that the Magnaflog-919 flocculant dosage in the range 15÷60 g/1 Mg of dry product, for the same a/g and ?, produced an increase of moisture content in cake after centrifugation in comparison with values obtained for dump suspension. This, rather unexpected effect, can be explained by disruption of large flocs during decantation in DECANTER centrifuges and deposition of filtrate in smaller fragments or newly created flocs, for which centrifugal forces were not sufficiently high to remove it from cake. It was proved by higher values of moisture content in cake after centrifugal filtration in comparison with pressure filtration with cake compression. It was also stated the a good usability of filter cloth PT 912 for filtration, while an additive of flocculant accelerated sedimentation. Taking these into account, it seems that dewatering of dump suspension should be carried on in two stages. In the first stage suspension (with 30 g of flocculant per 1 Mg) should be directed to a settling tank, clarified liquid from this apparatus should be used in recirculation. In the second stage post-sedimentation slurry should be directed to a mixing process unit with flotoconcentrate, situated before DECANTER centrifuges.
Testom filtracji ciśnieniowej w zakresie AP = 0,09+1,5 MPa oraz filtracji wirowej w zakresie a/g = 112&divite;1787 i x = 4&divite;30 min poddano przemysłową zawiesinę flotokoncentratu, zawiesinę z dodatkiem flokulantu 70+170 g/l Mg s. p. oraz z flokulantem sonifikowanym. Wykazano, że filtracja wirowa flotokoncentratu z dodatkiem 110 g flok./l Mg s. p. pozwala uzyskać przy dostatecznie wysokich a/g i i znacząco niższe wpl w porównaniu z wpl po filtracji próżniowej i ciśnieniowej.
EN
Industrial suspension of flotoconcentrate, suspension with the addition of 70÷l 70 g/l Mg s. p. of flocculant and suspension with sonicated flocculant underwent pressure filtration tests in the range AP = 0.09+1.5 MPa and centrifugal filtration tests in the ranges.a/g = 112÷1787 and x = 4÷30 min. It was proved that centrifugal filtration of flotoconcentrate with the addition of 110 g/1 Mg s. p. of flocculant allowed one to obtain significantly lower wp, (at appropriate high a/g and i τ in comparison with wpl obtained after vacuum and pressure filtration.
W oparciu o rezultaty własnych badań prowadzonych w latach 1993-2005 przeanalizowano filtrowalność flotokoncentratów węglowych pochodzących z byłych spółek węglowych: jastrzębskiej, gliwickiej, rudzkiej i rybnickiej. Skoncentrowano się na filtracji ciśnieniowej i wirowej, które porównywano z powszechnie stosowaną filtracją próżniową. Wykazano, że intensywne metody mechaniczne pozwalają uzyskać osady pofiltracyjne o znacząco niższej wilgotności niż po filtracji próżniowej, a o filtrowalności flotokoncentratów decyduje w głównej mierze skład ziarnowy. Ostateczna decyzja w wyborze sposobu odwadniania winna wynikać z analizy techniczno-ekonomicznej procesu, uwzględniającej m.in. koszt inwestycyjny, koszty ruchowe i wypadku zastosowania węzła dosuszania koszty związane z wymogami środowiskowymi, np. z emisją pyłu i gazów spalinowych.
EN
Based on own experiments carried out in 1993 – 2005, filterability of coal flotoconcentrate originated from former Jastrzębie’s, Gliwice’s, Ruda’s and Rybnik’s coal companies were analyzed. One focused on pressure and centrifugal filtration, which were compared with commonly used vacuum filtration. It was proved that intensive mechanical methods enabled one to obtain post-filtration cakes having significantly lower moisture content in comparison with those produced after vacuum filtration. The PSD was a decisive factor in flotoconcentrate filterability. A final decision in selection of the dewatering method should result from technical-economic analysis of the process, taking into account, among others, capital costs, running costs and in the case of a drying unit – costs involved with environmental requirements, i.e. dust and outlet gases emissions.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.