Przemysław KUCHARZYK 1) Streszczenie. Summary

Transkrypt

1 POLSKIE TOWARZYSTWO PRZERÓBKI KOPALIN Polsko Węgieska Spółka Akcyjna Haldex technologia zakładów pzeóbki mechanicznej odpadów pogóniczych Haldex Polish Hungaian Joint Stock Company technology of coal pepaation plants fo mining wastes Pzemysław KUCHARZYK 1) 1) Mg inż.; Polsko-Węgieska Gónicza Spółka Akcyjna ; Dział Podukcji; Pl. Gunwaldzki 8/10; Katowice; tel. (+48-32) ; fax. (+48-32) ; haldex@haldex.com.pl RECENZENCI: D. Ljudmilla BOKANYI; Pof. Ing. Pete FEČKO, CSc Steszczenie W atykule pzedstawiono poces technologiczny stosowany w Zakładach Pzeóbczych Haldex waz z wyposażeniem technicznym oaz jakością podukcji. Summay The aticle descibes the technological pocess of the Pepaation Plant Haldex Company, machiney and the quality of poduction. 1. Histoia fimy i infomacje ogólne Polsko Węgieską Spółkę Akcyjną Haldex utwozono w kwietniu 1959 oku na mocy Umowy Międzyządowej pomiędzy Polską a Węgami. Celem utwozenia pzedsiębiostwa była działalność poekologiczna w zakesie odzysku węgla ze staych hałd i odpadów z bieżących pocesów pzeóbki węgla. W latach uuchomiono łącznie sześć zakładów pzeóbczych (ys. 1): Haldex-Michał w Siemianowicach Śląskich, Haldex-Szombieki w Bytomiu Szombiekach, Haldex-Makoszowy w Zabzu Makoszowach, Haldex-Centum w Bytomiu, Haldex-Rokitnica w Zabzu Rokitnicy, Haldex-Bzezinka w Mysłowicach Bzezince. W okesie 45 lat działalności fima pzeobiła około 144 mln ton odpadów pogóniczych. Na początku lat dziewięćdziesiątych w wyniku estuktuyzacji i modenizacji zakładów pzeóbczych zmniejszyła się ilość odpadów zawieających odpowiednią ilość węgla, gwaantującą opłacalność pzedsięwzięcia. W związku z powyższym i nasza fima pzeszła poces modenizacji w wyniku czego dostosowano zakłady pzeóbcze do wzbogacania wysokozapopielonych i zasiaczonych miałów węglowych zalegających na składowiskach kopalń i podukcji mieszanek enegetycznych pod indywidualne zapotzebowania klientów. Obecnie odzysk węgla z odpadów jest powadzony w dwóch zakładach Haldex-Michał i Haldex-Szombieki. Tzeci zakład Haldex-Bzezinka jest w takcie modenizacji umożliwiającej wzbogacanie odpadów. Zdolność pzeobowa 1. Histoy of the company and geneal infomation Haldex Polish Hungaian Joint Stock Company was founded in Apil 1959 on the basis of Intenational Ageement between Poland and Hungay. Po-ecological activity was the objective of the company consisting in ecovey of coal fom old heaps and wastes fom cuent coal pepaation pocesses. Duing six pepaation plants wee constucted in total (fig. 1): Haldex-Michał in Siemianowice Śląskie, Haldex-Szombieki in Bytom Szombieki Haldex-Makoszowy in Zabze Makoszowy, Haldex-Centum in Bytom, Haldex-Rokitnica in Zabze Rokitnica, Haldex-Bzezinka in Mysłowice Bzezinka. In the couse of its 45-yeas of activity the company pocessed about 144 mln tons of mining wastes. At the beginning of the nineties, in the couse of estuctuing and modenisation of coal pepaation plants, the volume of wastes containing the amount of coal quaantining the pofitability fo the company deceased. Because of that Haldex also had to undego modenisation pocess in the esult of which its pepaation plants wee adjusted fo pepaation of coal fines with high ash and sulphu content left on stockpiles of the mines and the poduction of powe mixtues to the individual needs of the customes. At pesent ecovey of coal fom the wastes is caied out in two pepaation plants Haldex- Michał and Haldex-Szombieki. The thid plant Haldex-Bzezinka is in the pocess of modenisation enabling it to wash wastes. The thoughput Inżynieia Minealna LIPIEC GRUDZIEŃ < 2004 > JULY DECEMBER Jounal of the Polish Mineal Engineeing Society 60

2 zakładów pzeóbczych to 2800 t na dobę na każdy zakład. Powyższe zakłady pzystosowane są ównież do wzbogacania miałów a czas potzebny na pzestawienie technologii to 8 godzin. of pepaation plants is 2800 tons pe day in each plant. The above mentioned plants ae also adjusted to pepae fine coals and the time necessay fo e-adjustment of the technology is 8 hous. Z-4 CENTRUM Z-2 SZOMBIERKI Z-1 MICHAŁ KATOWICE Z-3 MAKOSZOWY Z-5 BRZEZINKA Z-6 CARBO KONCENTRAT Rys. 1 Lokalizacja Zakładów Pzeóbczych Haldex 2. Opis pzeóbki odpadów węglowych i miałów wysokozapopielonych Odpady węglowe i miały wysokozapopielone dowożone są do zakładów pzeóbczych tanspotem samochodowym lub wagonowym. Samochody ozładowywane są bezpośednio na placu składowym mateiału suowego, a wagony ozładowywane są na lejach ozładunkowych skąd mateiał odstawiany jest taśmociągami na plac składowy mateiału suowego. Na placu składowym znajdują się leje zasypowe, pod któymi są zamontowane podajniki posuwistozwotne dozujące mateiał suowy na taśmociągi ciągu technologicznego. Ciąg technologiczny składa się z następujących głównych pocesów technologicznych: pzygotowanie i klasyfikacja mateiału suowego, wzbogacanie nadawy 20 0mm w hydocyklonach, odwadnianie i klasyfikacja poduktów wzbogacania, zagęszczanie i odwadnianie mułów. Mateiał suowy dozowany podajnikami posuwistozwotnymi jest tanspotowany taśmociągami do stacji pzygotowania nadawy (sotowni) gdzie Fig. 1 The location of Haldex Pepaation Plants 2. Desciption of pepaation of coal wastes and coal fines with high ash content Coal wastes and coal fines with high ash content ae tanspoted to pepaation plants by tucks o ail wagons. The tucks ae dischaged diectly at a stacking yad of aw mateial and ail wagons at hoppes fom whee the mateial is deliveed by belt conveyo to the stacking yad of aw mateial. The stacking yad is povided with chaging hoppes unde which ecipocating motion feedes ae mounted dosing the aw mateial onto the belt conveyo of technological cicuit. Technological cicuit consists of the following main technological pocesses: pepaation and classification of aw mateial, washing of the feed 20 0mm in hydocyclones, dewateing and classification of washed poducts, thickening and dewateing of slimes. Raw mateial dosed by ecipocating motion feedes is tanspoted on belt conveyo to feed pepaation station (soting plant) whee lage timbe o steel elements ae emoved. Then the 61 Inżynieia Minealna LIPIEC GRUDZIEŃ < 2004 > JULY DECEMBER Jounal of the Polish Mineal Engineeing Society

3 jest oczyszczany z dużych elementów dewnianych i elementów stalowych. Następnie mateiał suowy kieowany jest do klasyfikacji wstępnej na uszcie wałkowym gdzie są wydzielane ziana 80mm i +80mm. Klasa +80mm kieowana jest do kuszaki szczękowej typu KWK 100U gdzie zostaje ozdobniona, następnie połączona z klasą 80mm i skieowana na pzesiewacz wibacyjny typu WK-1 z sitami 45mm. Klasa +45mm kieowana jest do kuszaki typu Pal RMK 120/80 gdzie zostaje ozdobniona i podana na węzeł ecykulacji, któego głównym elementem jest pzesiewacz wibacyjny typu WK-1 o oczkach sita 45mm. Węzeł ecykulacji ma za zadanie wydzielenie i zawócenie nie skuszonych ziaen ponownie do kuszaki. Tak pzygotowana nadawa o uzianieniu 45 0 mm tanspotowana jest taśmociągiem do zbionika bufoowego w budynku płuczki. Ze zbionika bufoowego mateiał jest podawany w sposób ciągły do mieszalnika gdzie miesza się z cieczą ciężką zawiesinową o gęstości max 1,32g/cm 3 utwozoną z wody i ziaen nadawy poniżej 1 mm. Mieszanina nadawy i cieczy podawana jest za pośednictwem pomp typu PŻ 200 na hydocyklony wzbogacające 500mm, gdzie następuje ozdział pod wpływem óżnicy gęstości na węgiel i kamień. W hydocyklonach z cieczą ciężką zawiesinową o gęstości max 1,32g/cm 3 pod wpływem siły odśodkowej ganica ozdziału wynosi 1,7 g/cm 3.Wydzielony koncentat pzepłukiwany jest czystą wodą i odwadniany na pzesiewaczach typu PWE-2. Na tych pzesiewaczach koncentat jest ównież ozklasyfikowany na Miał i Goszek. Miał, w celu lepszego odwodniania, kieowany jest na wiówkę wibacyjną typu Humbolt F14. Goszek i Miał po odwodnieniu kieowane są do zbioników koncentatów. Odpady są klasyfikowane i odwadniane na pzesiewaczach typu WK-2. Uzyskuje się: łupek ceamiczny 0 3mm magazynowany w zbioniku, kamień łamany 3 45mm składowany na stożku, wodę obiegową kieuje się do zbionika wód popłuczkowych. Nadmia cieczy obiegowej kieowany jest na dwustopniowy węzeł odmulający składający się z bateii hydocyklonów zagęszczających i pzesiewacza WK-1. Wody popłuczkowe po odmuleniu kieowane są do osadników ziemnych. Wydzielony muł miesza się z łupkiem ceamicznym. Wyposażenie zakładów pzeóbczych w podstawowe maszyny pzedstawiono w tabeli 1, a blokowy schemat technologiczny pokazano na ys. 2. mateial is diected fo pe-classification on a oll gate whee sepaation of size gade class 80mm and +80mm take place. Class +80mm is diected to a jaw cushe of KWK 100U type whee it is disintegated then mixed with the class 80mm and sent to a vibation sceen WK-1 type with sieves of 45mm. Class +45mm is sent to cushe of Pal RMK 120/80 type whee it is disintegated and deliveed to a eciculation nod the main element of which consist in vibation sceen of WK-1 type with mesh size 45mm. The eciculation nod s objective is to sepaate and etun the non disintegated paticles to the cushe. The feed pepaed in this way with the gain size of 45 0 mm is tanspoted by a conveyo to a buffe hoppe in the building of the washey. Fom this buffe hoppe mateial is deliveed continuously to a mixe whee it is being mixed with dense medium suspension of density max 1.32g/cm 3 pepaed of wate and gains below 1 mm fom the feed. The mixtue of the feed and dense medium is supplied with the use of pump PŻ 200 type to hydocyclones 500mm, whee sepaation takes place unde the impact of gavity diffeence between coal and stone. In hydocyclones with dense medium of density max 1.32g/cm 3 unde the impact of centifugal foce the cut point is 1.7 g/cm 3. Sepaated concentate is flushed with clean wate and dewateed on sceens of PWE-2 type. On these sceen the concentate is also sepaated into fines and peas gain sizes. Fines, in ode to be bette dewateed, ae diected to vibation centifuge of Humbolt F14 type. Peas and fines afte dewateing ae sent to concentates bins. The ejects ae classified and dewateed on sceens WK-2 type. The following is ecoveed fom this pocess: ceamic schist 0 3mm stocked in a bin, boken stone 3 45mm stoed in a conical stacking yad, cicuit wate diected to the containe with post washey wates. The excess of cicuit wate is diected to a two stage disliming nod consisting of two batteies of thickening hydocyclones and the WK-1 type sceen. Post washey wates, afte disliming, ae diected to gound sedimentation esevois. Sepaated slime is mixed with ceamic schist. Povision of coal pepaation plants with basic equipment is pesented in table 1, and a block technological flowsheet is pesented in fig. 2. Inżynieia Minealna LIPIEC GRUDZIEŃ < 2004 > JULY DECEMBER Jounal of the Polish Mineal Engineeing Society 62

4 Tablica 1 Wyposażenie zakładu pzeóbczego w podstawowe maszyny Table 1 Povision of pepaation plants with basic machines L.p. Item Stacja pzygotowania (sotownia) Pepaation station (soting plant) Płuczka Washey Odwadnianie poduktów wzbogacania Dewateing of washing poducts Obieg wodno-mułowy Wate-sluy cicuit Nazwa obiektu Name of an object Typ maszyny Type of a machine Ruszt wałkowy Roll gate Kuszaka wstępnego kuszenia KWK 100U KWK 100U cushe fo pe-cushing Kuszaka Pal RMK 120/80 Pal RMK 120/80 cushe Pompa PŻ 200 PŻ 200 pump Hydocyklony wzbogacające washing hydocyclones Pzesiewacz wibacyjny PWE-2 PWE-2 vibation sceen Wiówka Humbolt F14 Humbolt F14 centifuge Pzesiewacz wibacyjny WK-2 WK-2 vibation sceen Hydocyklony zagęszczające Thickening hydocyclones 3. Jakość podukcji Typ węgla podukowanego pzez Haldex zależy w głównej mieze od odzaju pzeabianych odpadów. Aktualnie pzeabiane są odpady z kopalń wydobywających węgiel typu od 31.1 do Kaloyczność koncentatu zależy od pochodzenia odpadów czy są to odpady z płuczki czy z obót pzygotowawczych i waha się od do 23000kJ/kg a zapopielenie od 18% do 20%. Paamety jakościowe i chaakteystykę węgla pzedstawiono w tab. 2. Tablica 2 Paamety paliwa wypodukowanego pzez PWGSA Haldex 3. Poduction quality The type of coal poduced by Haldex depends mainly of the type of pocessed wastes. At pesent the wastes ae pocessed fom mines that exploit coals 31.1 to 32.2 type. The caloific value of the concentate depends on the oigin of the wastes if those ae the wastes fom the washey o fom development woks and anges fom to 23000kJ/kg and ash content fom 18% to 20%. The quality paametes and the chaacteistics of coal ae pesented in table 2. Table 2 Paametes of the fuel poduced by PWGSA Haldex I. Badania węgla stan oboczy I. Coal investigation as eceived Q i [MJ/kg] W t [%] 8 12 Watość opałowa Net caloific value Popiół Ash A [%] Zawatość wilgoci całkowitej Total moistue content Zawatość siaki całkowitej Total sulphu content S t [%] 0,7 0,8 63 Inżynieia Minealna LIPIEC GRUDZIEŃ < 2004 > JULY DECEMBER Jounal of the Polish Mineal Engineeing Society

5 Tablica 2 (cd) Table 2 (cont.) I. Badania węgla stan analityczny I. Coal investigation analytical status Zawatość węgla piewiastkowego Cabon content Zawatość siaki piytowej Pyite sulphu content Zawatość siaki palnej Combustible sulphu content Zawatość siaki popiołowej Ash sulphu content Zawatość tlenu Oxygen content Zawatość azotu Nitogen content Zawatość wodou Hydogen content Zawatość chlou Chloine content C ia [%] S pa [%] S ea [%] S aa [%] O da [%] N a [%] H a [%] Cl a [%] 52,33 0,65 0,73 0,34 7,88 0,9 3,83 0,04 Zawatość fluou Fluoine content Zawatość tęci Mecuy content Zawatość części lotnych Volatile matte content Podatność pzemiałowa wg Hadgove a Hadgove s gindability index Wskaźnik samozapalności gupa samozapalności Spontaneous combustions index goup of spontaneous combustions Spiekalność wg Rogi Roga index (sinteing) Wskaźnik wolnego wydymania Fee swelling index F a [%] Hg a [%] V a [%] GH RI SI 0,03 0,19 24,05 67 III 0 0 II. Badania popiołu z węgla chaakteystyczne tempeatuy topliwości II. Investigation of ash fom coal melting tempeatue chaacteistics Specyfikacja Specification temp. spiekania sintei temp.g temp. mięknienia softening temp. Jedn. Unit t S [ C] t A [ C] Atmosf. utlen. Oxidation atm Atmosf. eduk. Reduction atm Specyfikacja Specification temp. topnienia melting temp. temp. płynięcia flow temp. Jedn. Unit t B [ C] t C [ C] Atmosf. utlen. Oxidation atm Atmosf. eduk. Reduction atm Stożek mateiału suowego Cone of aw mateial Zbionik c.c. zawiesinowej Dense medium containe mm Regulacja gęstości i poziomu c.c. w mieszalniku Adjustment of density and d.m. level in mixe Stacja pzygotowania (sotownia) Pepaation station (soting plant) 45 0 mm Mieszalnik z cieczą ciężką zawiesinową Mixe with dense medium Hydocyklony wzbogacające Washing hydocyclones Koncentat Concentate Odpad Reject Zbionik wód popłuczkowych Post washey wates tank Woda czysta Clean wate Pzemywanie, odwadnianie, klasyfikacja Flushing with wate, dewateing, classification Miał IIa Fines IIa 20 0 mm Goszek Peas mm Łupek ceamiczny Ceamic schist Odwadnianie, klasyfikacja Dewateing, classification 3 0 mm Kamień łamany Boken stone 45 3 mm Muł Slime Odmulanie Disliming Wody popłuczkowe Post washey wates Osadniki ziemne Gound sedimentation ponds Rys. 2. Blokowy schemat technologiczny Fig. 2. Block technological flowsheet Inżynieia Minealna LIPIEC GRUDZIEŃ < 2004 > JULY DECEMBER Jounal of the Polish Mineal Engineeing Society 64