Технологический комплекс по переработке угольных шламов
Полезная модель направлена на исключение из технологической цепи потока отходов в отвал и получение топлива различных видов, в том числе сухого концентрата, сухих угольных брикетов. Это достигается тем, что комплекс содержит узел приготовления и сжигания водоугольного топлива, которое приготавливается из смеси исходного шлама и сгущенного осадка узла осветления воды и сгущения твердой фазы, а также обезвоженного продукта узла дополнительного обезвоживания. Получаемый при работе узла приготовления и сжигания тепловой агент направляется для сушки обезвоженного обогащенного продукта и для сушки брикетов, а образующаяся при сжигании водоугольного топлива зола обладает качествами товарного продукта. В качестве теплоносителя для сушки концентрата или брикетов может применяться смесь дымовых газов с воздухом, а при необходимости использовать тепловую энергию помимо технологических нужд еще и на отопление узел приготовления и сжигания водоугольной суспензии добавочно укомплектовывается теплообменниками (котлами для получения горячей воды или воздухонагревателями для получения горячего воздуха): Узел приготовления и сжигания водоугольного топлива позволяет реализовать любые из перечисленных вариантов получения тепловой энергии и сушильного агента с использованием известных технических средств. 1 илл.
Полезная модель относятся к области переработки тонкодисперсных высоковлажных отходов (шламов, кеков) угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий.
Известны различные способы переработки этих материалов с целью получения из них товарных продуктов. Например, установка переработки угольных шламов (патент РФ на изобретение 
2086766, заявл. 10.02.95, Е21С 45/00), включающая приемный бункер, насос для подачи шлама в обогатительно-сгустительный аппарат, линию вывода частично осветленной воды и: сгущенного шлама, насос для подачи частично осветленной воды в узел дополнительного сгущения твердой фазы, фильтрующую центрифуг.
Недостатком этой установки является невозможность получения топлив различных видов.
Известен технологический комплекс по переработке угля (патент РФ на полезную модель 57279, заявл. 26.06.06, C10L 1/32), включающий установку для дробления и мокрого обогащения с получением концентрата, станцию с котлоагрегатами для получения тепловой и (или) электрической энергии, а также установку приготовления водоугольной суспензии, причем топки котлоагрегатов оборудованы вихревыми камерами для сжигания суспензии, которая подается на сжигание насосами через фильтры.
Недостатком этого комплекса является невозможность получения топлив различных видов.
Наиболее близким по содержанию и технической сущности к предлагаемой модели является установка (патент РФ на изобретение 2230776, заявл. 29.08.02, C10L 1/32, C02F 11/12), состоящая из блока приготовления суспензии, обогатительно-сгустительного аппарата, узла осветления воды и сгущения твердой фазы, блока приготовления водоугольного топлива из обогащенного продукта, узла добавочного обезвоживания, с которым соединен узел брикетирования. Эта установка позволяет получать товарные продукты различных видов: обезвоженный концентрат, водоугольное топливо, угольные брикеты.
Heдостатком этой установки является то, что сгущенный продукт узла осветления воды и сгущения твердой фазы, имеющий зольность 45-85% направляется в отвал.
Предлагаемая полезная модель имеет целью устранение недостатков всех перечисленных выше установок.
Технический эффект - полное использование сырья без образования отвальных материалов, получение топлива различных видов, в том числе сухого концентрата, сухих угольных брикетов - достигается тем, что в технологический комплекс по переработке угольных шламов, включающий обогатительно-сгустительный блок, линия вывода сгущенного продукта которого соединена с узлом дополнительного обезвоживания, последовательно соединенным либо с узлом получения брикетированного топлива, либо с потребителем, а линия отвода частично осветленной воды соединена с узлом осветления воды и сгущения твердой фазы, линия отвода осветленной воды которого соединена с обогатительно-сгустительным блоком, дополнительно введен узел приготовления и сжигания водоугольного топлива, с которым соединены линия отвода сгущенного осадка блока осветления воды и сгущения твердой фазы и линии подачи исходного шлама и обезвоженного продукта узла дополнительного обезвоживания, при этом узлы дополнительного обезвоживания и получения брикетированного топлива снабжены установками термообработки готовой продукции тепловым агентом и линиями приема последнего от узла приготовления и сжигания водоугольного топлива.
Водоугольное топливо приготавливается из сгущенного осадка узла осветления воды и сгущения твердой фазы с примесью исходного шлама и обезвоженного продукта узла дополнительного обезвоживания.
На чертеже представлен предлагаемый технологический комплекс по переработке угольных шламов, который включает в себя:
источник 1 исходного шлама, обогатительно-сгустительный блок 2, узел 3 осветления воды и сгущения твердой фазы, узел 4 дополнительного обезвоживания, узел 5 приготовления и сжигания водоугольного топлива, узел 6 для получения брикетированного топлива.
Перечисленные узлы и технологические блоки связаны между собой следующим образом. Линия вывода сгущенного продукта из обогатительно-сгустительного блока 2 соединена с узлом 4 дополнительного обезвоживания, который, в свою очередь связан с потребителем А и узлом 6 для получения брикетированного топлива (потребитель Б). Линия отвода частично осветленной воды из обогатительно-сгустительнрго блока 2 соединена с узлом 3 осветления воды и сгущения твердой фазы. Линия отвода осветленной воды из узла 3 осветления воды и сгущения твердой фазы соединена с обогатительно-сгустительным блоком 2. Линия отвода сгущенного осадка из узла 3 осветления воды и сгущения твердой фазы соединена с узлом 5 приготовления и сжигания водоугольного топлива. Кроме этого, с узлом 5 приготовления и сжигания водоугольного топлива соединен источник 1 исходного шлама и линия вывода обезвоженного продукта из узла 4 дополнительного обезвоживания, а узел 4 дополнительного обезвоживания и узел 6 для получения брикетированного топлива связаны с узлом 5 приготовления и сжигания водоугольного топлива линиями передачи тепла и сушильного агента.
Технологический комплекс работает следующим образом.
Исходный шлам поступает в обогатительно-сгустительный блок 2 Здесь он разбавляется водой, в том числе для разбавления используется вода, возвращаемая из узла осветления воды и сгущения твердой фазы. Исходный шлам после разбавления водой подвергается в обогатительно-сгустительном блоке 2 обогащению, то есть разделяется на высокозольную и низкозольную (концентрат) фракции, после чего низкозольная фракция (концентрат) сгущается и подается в узел 4 дополнительного обезвоживания В узле 4 из концентрата дополнительно удаляется вода. Обезвоженный концентрат либо передается в узел 6 приготовления брикетированного топлива, либо высушивается. Для сушки используется горячий сушильный агент, получаемый в узле 5 приготовления и сжигания водоугольного топлива. Концентрат высушивается до состояния товарного продукта и отгружается потребителю А. Поступивший в узел 6 получения брикетированного топлива концентрат используется для приготовления угольных брикетов с целью отгрузки потребителю Б, которые также высушиваются с использованием сушильного агента, который получается в узле 5 приготовления и сжигания водоугольного топлива.
Образующиеся в обогатительно-сгустительном блоке 2 высокозольная фракция с частично осветленной водой подаются в узел 3 осветления воды и сгущения твердой фазы. Сгущенный осадок узла 3 осветления воды и сгущения твердой фазы направляется в узел 5 приготовления и сжигания водоугольного топлива. Сюда же подается часть исходного шлама. Из смеси исходного шлама и сгущенного осадка узла 3 осветления воды и сгущения твердой фазы готовится водоугольное топливо. Поскольку зольность исходного шлама составляет 35-55%, то при смешивании равных весовых долей (в пересчете на сухое вещество) исходного шлама и сгущенного осадка узла 3 осветления воды и сгущения твердой фазы, имеющего зольность 45-85%, получится материал со средним значением зольности 50-60%. Водоугольное топливо, приготовленное из материала с такой зольностью, обладает достаточной калорийностью и пригодно для использования в качестве местного топлива. Так, например, приготовленное из отходов обогащения угля марки Г водоугольное топливо с содержанием твердой фазы 59% и зольностью твердой фазы 55% имеет низшую теплоту сгорания 2050 ккал/кг. Если в переработку на данный технологический комплекс поступит шлам легкообогатимого угля и зольность сгущенного осадка окажется более высокой, то для приведения качества водоугольного топлива к требуемым параметрам в узел 5 приготовления и сжигания водоугольного топлива по линии подачи обезвоженного продукта из узла 4 дополнительного обезвоживания будет добавочно подаваться обезвоженный продукт. Количество подаваемого обезвоженного продукта составит (в пересчете на сухую массу) от 5% до 15% от сгущенного осадка узла 3 осветления воды и сгущения твердой фазы. Здесь же, в узле 5 приготовления и сжигания водоугольного топлива в специальной топке это топливо сжигается. Образующиеся при сжигании водоугольного топлива горячие дымовые газы используются для приготовления сушильного агента для сушки обезвоженного обогащенного продукта и для сушки брикетов. Кроме этого, получаемое на установке сжигания водоугольного топлива тепло может быть использовано вне комплекса, например, для отопления близлежащих административных, производственных или иных помещений. В качестве сушильного агента для сушки концентрата и брикетов может применяться как горячий воздух (для его получения потребуется теплообменник), так и смесь дымовых газов с воздухом. В качестве теплоносителя для сушки концентрата или брикетов может применяться смесь, дымовых газов с воздухом. В случаях, если появится необходимость использовать тепловую энергию помимо технологических нужд еще и на отопление, потребуется применение теплообменников (котлов для получения горячей воды или воздухонагревателей для получения горячего воздуха). Любые из перечисленных вариантов получения тепловой энергии и сушильного агента могут быть реализованы в узле 5 приготовления и сжигания водоугольного топлива с использованием известных технических средств. Остающаяся после сгорания водоугольного топлива зола представляет собой хорошо выгоревшие очень мелкие светлые частицы. Содержание углерода в них не превышает 1.5%. Такой материал может использоваться в качестве компонентов сухих строительных смесей или по другим назначениям в строительной индустрии, то есть этот материал обладает товарными, качествами и его не следует вывозить в отвал.
Технологический комплекс по переработке угольных шламов, включающий обогатительно-сгустительный блок, линия вывода сгущенного продукта которого соединена с узлом дополнительного обезвоживания, последовательно соединенным либо с узлом получения брикетированного топлива, либо с потребителем, линия отвода частично осветленной воды соединена с узлом осветления воды и сгущения твердой фазы, линия отвода осветленной воды которого соединена с обогатительно-сгустительным блоком, отличающийся тем, что комплекс дополнительно оборудован узлом приготовления и сжигания водоугольного топлива, с которым соединены линия отвода сгущенного осадка узла осветления воды и сгущения твердой фазы и линии подачи исходного шлама и обезвоженного продукта узла дополнительного обезвоживания, при этом узлы дополнительного обезвоживания и получения брикетированного топлива снабжены установками термообработки готовой продукции тепловым агентом и линиями приема последнего от узла приготовления и сжигания водоугольного топлива.
