Odwadnianie szlamu węglowego na drodze periodycznej filtracji wirowej

W jednej z kopalń węgla kamiennego odwadnianie zawiesiny z wirówek sedymentacyjno-sitowych polega na podawaniu odsączu do odmulnika DORR'a, skąd szlam kierowany jest na prasy filtracyjne typu PF - ROW, a proces filtracji prowadzony jest przy ciśnieniu roboczym 6 bar. W wyniku odwadniania uzyskuje się osad o wilgotności 36÷37%. Dane technologiczne przewidują, że zagęszczony wylew z odmulnika DORR'a zawiera 250÷300 g/dm3 ciała stałego, a przelew zawracany do obiegu zawiera 2÷4 g/dm3 ciała stałego, będącego wg danych [1] w ok. 81,5% węglem, a więc ciało stałe stanowi cenny surowiec energetyczny. Problemem technicznym znanych technik odwadniania takich szlamów jest ich drobne uziarnienie, dlatego rozważono zmianę sposobu odwadniania na periodyczną filtrację wirową, a ideą badań było stwierdzenie, czy w czasie takiej filtracji uzyskuje się zbliżone wilgotności końcowe osadów. Potwierdzenie takiej tezy dla periodycznej filtracji wirowej mogłoby stanowić asumpt do zmiany technologii odwadniania w kierunku filtracji wirowej ciągłej, dla której wprawdzie koszty inwestycyjne takich wirówek są bardzo wysokie, ale zdecydowanie mniejsze są koszty robocizny. Oczywiście o ewentualnym wyborze sposobu odwadniania musiałby decydować rachunek ekonomiczny.

Results of experiments dealing with laboratory-scale periodical centrifugal filtration of sludge originated from one of coal mines, currently dewatering in filtration press, is presented in the paper. This sludge is characterized by a quite high, i.e. greater than 20% mass concentration of solid phase being the coal in 81.3%. Because a final moisture content in the sediment is approximately equal to 37% at pressure of 6 bars, a question appears, if using the centrifugal filtration for simplex a/ g = 1000 (usually applied in industrial conditions) and the centrifugation time close to 10 min, a lower final moisture content of sedimentcan be achieved? It was stated that for such conditions, the final moisture content was equal to about 0.418, what was much higher than after presses. Researches on centrifugal filtration were conducted in a relatively broad range of a/g = 174.5-.;-1786.8 and 't =4-.;-30 min. It was proved that the influence of a/g on the final moisture content was stronger than 't. For the highest a/ g and 't used in the experiments, values of w = 36.6% (for the supply 2) and w = 37.2% (for the supply 1) were obtained. The data for sludge presented in this work indicate that the increase of solid phase mass concentration in the suspension influences the decrease the final moisture content of sediment, and this conclusion is a result of comparison of the data taken from works [26] and [27], obtained for a few and over 20% solid phase concentration in suspension. Quite high values of moisture content in sediments indicate the difficulties in mechanical phase separation. This was also proved by additional measurements, including particle size distribution and sedimentation tests. It was stated that particle size distribution was very fine (Jlm) and critical sedimentation time - long (ca. 120 hr.). This means that the initial suspension thickening using sedimentation is unnecessary. One of the conclusion derived from the researches leads to the statement that periodical or continuous centrifugal filtration is useless because of wet sediments obtained. It is also worth to mention that filtration tests were carried out for previously selected filtration cloth of the type PT - 912 and suspension tested could be treated as without addition of flocculant.