PL 212053 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 212053 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 383198 (51) Int.Cl. B03D 1/10 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 27.08.2007 (54) Układ do odzyskania węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych (43) Zgłoszenie ogłoszono: 02.03.2009 BUP 05/09 (73) Uprawniony z patentu: JASTRZĘBSKA SPÓŁKA WĘGLOWA SPÓŁKA AKCYJNA, Jastrzębie Zdrój, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.08.2012 WUP 08/12 (72) Twórca(y) wynalazku: STANISŁAW KOLORZ, Pawłowice Śląskie, PL KRYSTIAN KONKA, Szczejkowice, PL RYSZARD KOTERZYNA, Rybnik, PL BOGUMIŁ ŚLIWCZYŃSKI, Żory, PL
2 PL 212 053 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest układ do odzyskania węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych, przyłączonych do układu flotacji w zakładzie przeróbczym zwłaszcza kopalni węgla kamiennego, dla skutecznego odwadniania koncentratu flotacyjnego, z maksymalnym odzyskiem zawartej w nim substancji węglowej. Dotychczas brak jest odpowiedniego skutecznego sposobu odwadniania sedymentu filtracyjnego, celem efektywnego odzyskania węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych zakładu przeróbczego. Powstały sedyment filtracyjny z wirówek sedymentacyjno-sitowych, zawierający 4-5% cząstek bardzo drobnego produktu, jest kierowany do odmulnika Dorr'a, zaś wylew zagęszczony do wielkości 400-500 g/l jest odprowadzony częściowo na osadniki cykliczne, a częściowo do zamułki lub na prasy filtracyjne razem z odpadami flotacyjnymi. Obecność tych cząstek bardzo drobnego produktu wpływa negatywnie na proces sedymentacji głównej zawiesiny odpadowej w osadnikach Dorr'a, co odbija się niekorzystnie na prowadzenie całej gospodarki wodno-mułowej oraz procesu flotacji. Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 191106 rozwiązanie prasy filtracyjnej, posiadającej ramę z prowadnicami, płyty filtracyjne, siłownik do przesuwu i docisku tych płyt do siebie i do głowicy nieruchomej oraz głowicę ruchomą, usytuowaną z jednej strony pakietu płyt, połączoną przegubowo z siłownikiem przesuwu. Prasa jest wyposażona w jarzmo nośne, podparte tocznie na prowadnicach za pomocą czopów walcowych i połączone z tłoczyskiem siłownika przesuwu. Głowica ruchoma jest zawieszona wahliwie w ramionach jarzma za pomocą dwóch walcowych czopów. Przegub kulisty, znajdujący się na połączeniu głowicy ruchomej z tłoczyskiem siłownika, jest zaopatrzony w luźną wkładkę, płaską od strony tłoczyska siłownika i wyposażoną z drugiej strony w kuliste zagłębienie, w którym jest umieszczony czop kulisty głowicy ruchomej. Znane jest także z polskiego opisu patentowego nr 190472 rozwiązanie sposobu i urządzenia do rozdzielania mieszaniny ziarn minerałów w ośrodku wodnym. Sposób rozdzielania mieszaniny ziarn minerałów na warstwy o zróżnicowanych gęstościach, w warunkach skrępowanego osadzania ziarn, odbywa się w ośrodku wodnym, równocześnie pulsującym i wibrującym w stosunku do ziarn wprowadzonych. Urządzenie do rozdzielania mieszaniny ziarn minerałów, zwłaszcza drobnych, ma postać zbiornika, którego górną część stanowi koryto robocze z dnem sitowym, a dolną część stanowi skrzynia wodna, przy czym wokół tego zbiornika, pomiędzy korytem roboczym a dolną skrzynią wodną, znajduje się sprężysty element. Znane jest również z polskiego opisu patentowego nr 184138 rozwiązanie układu automatycznej kontroli procesu wzbogacania węgla w wodnych osadzarkach pulsacyjnych, zawierającego sterownik połączony z urządzeniami wykonawczymi automatyki, sterującymi pracą osadzarki oraz poprzez transmisyjne łącze z radiometrycznym popiołomierzem do ciągłego pomiaru zawartości popiołu w koncentracie i z dyspozytorską konsolą. Układ może posiadać popiołomierze przerostu i nadawy, taśmociągową wagę i układy sterowania nadawą. Także znane jest z polskiego opisu patentowego nr 179889 rozwiązanie sposobu prasowania filtracyjnego i prasa filtracyjna, zgodnie z którym sposób prasowania filtracyjnego odbywa sie przy użyciu prasy filtracyjnej wyposażonej w układ wielu płyt prasujących, przylegających wzajemnie do siebie. Pary tych płyt tworzą pomiędzy sobą przynajmniej jedną komorę prasowania, w której podczas odwadniania zawiesiny wodnej stałych cząstek, w każdej komorze tworzy się z nich placek filtracyjny, zaś po zakończeniu operacji odwodnienia płyty prasujące oddziela się wzajemnie, zwalniając placek filtracyjny i powodując samoczyne opróżnienie komory prasowania. Opróżnienie odpowiednich komór prasowania wspomaga się przez swobodny obrót jej płyty prasującej dokoła osi poziomej przechodzącej przez powierzchnię płyty, pod działaniem siły zwalnianego placka filtracyjnego. Prasa filtracyjna jest wyposażona w płyty prasujące podparte przegubowo na poziomych szynach, przy czym cięgna rozdzielające wzajemnie płyty prasujące są połączone z każdą stroną płyty za pomocą jednego złącza umieszczonego w bezpośredniej bliskości suwaków, czyli w pobliżu szyny. Również znane jest z polskiego opisu wynalazku nr PL 200561 rozwiązanie sposobu oraz układu do odzyskiwania węgla z mułów odpadowych, zgodnie z którym muł odpadowy kieruje się do bębna rozmywającego, gdzie uzyskuje się zawiesinę wody oraz ziaren drobnych i bardzo drobnych o zagęszczeniu 150-200 g, którą kieruje się do przesiewacza wydzielającego produkt górny jako odpady eliminowane z procesu i produkt dolny kierowany do flotownika, w którym wydziela się frakcja węglowa kierowana na wirówkę sedymentacyjno - sitową, gdzie odwadnia się ją do wilgotności około 18%, po czym deponuje się ją do odbioru. Odpady z flotownika i odsącz z wirówki sedymentacyjno - sitowej
PL 212 053 B1 3 zagęszcza się w zagęszczaczu Dorr'a i odwadnia w prasach filtracyjnych lub deponuje w stawach osadowych. Ponadto znane jest z polskiego opisu zgłoszenia wzoru użytkowego nr W. 113102 rozwiązanie urządzenia mikroprocesorowego do odwadniania szlamów, zwłaszcza w kamieniarstwie. Urządzenie mikroprocesorowe do odwadniania szlamów, utworzone z prasy filtracyjnej z komorą prasowania, w której tworzy się placek filtracyjny, a następnie usuwany jest na zewnątrz, posiada na podwyższonym podeście zaopatrzonym w schody i barierkę ochronną przymocowaną pompę membranową. Powyższa pompa membranowa łączy się z jednej strony przewodem rurowym ze zbiornikiem przygotowawczym przymocowanym do bocznej ściany podestu, a z drugiej strony łączy się z przewodem rurowym ze znaną prasą filtracyjną, sterowaną mikroprocesorowym układem sterowniczym. Niedogodnością powyżej opisanych oraz innych znanych i stosowanych rozwiązań jest brak możliwości skutecznego odwadniania sedymentu filtracyjnego z odpowiednim odzyskiem substancji węglowej. Dalszą niedogodnością jest ujemny wpływ wyjątkowo trudnej sedymentacji takiej nadawy na osadniki, powodującej wydłużenie procesu osiadania do stopnia zagrażającego bezpieczeństwu pracy flotacji. Powyższe niedogodności zostały wyeliminowane przez nowe rozwiązanie układu do odzyskania węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych, przyłączonych do układu flotacji w zakładzie przeróbczym zwłaszcza kopalni węgla kamiennego, dla skutecznego odwadniania koncentratu flotacyjnego, z maksymalnym odzyskiem zawartej w nim substancji węglowej. Zgodnie z wynalazkiem układ ma zestaw wirówek sedymentacyjno-sitowych, przyłączonych swym wlotem do wylotu koncentratu filtracyjnego układu flotacji, zaś swym wylotem sedymentu flotacyjnego do wlotu odmulnika Dorr'a. Wylew z odmulnika Dorr'a jest przyłączony poprzez rurociąg z zestawem pompowym do wlotu odpowiedniego zestawu pras filtracyjnych, zawierającego przegrody filtracyjne z odpowiednim płótnem filtracyjnym do odwodnienia materiału o uziarnieniu 0-25 M. Płótno filtracyjne jest wykonane z poliamidu i monofilamentu o masie powierzchniowej 350 g/m 2, przepuszczalności powietrza 150 mm/s i wytrzymałości 450 dan/5 cm przy temperaturze roboczej 50 C i wykończeniu stabilizacją termiczną. Zestaw pras filtracyjnych jest przyłączony do obwodów sterowania i automatycznego monitorowania mikroprocesorowego układu sterowniczego. Zastosowanie układu według wynalazku umożliwia w sposób sprawny i skuteczny odzyskanie węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych, przyłączonych do układu flotacji zakładu przeróbczego zwłaszcza kopalni węgla kamiennego. Celowe wprowadzenie odpowiedniego płótna filtracyjnego do odwodnienia materiału o uziarnieniu 0-25 M w zestawie pras filtracyjnych, sterowanych i monitorowanych przez mikroprocesorowy układ sterowniczy, zapewnia skuteczne odwadnianie sedymentu filtracyjnego oraz maksymalne odzyskanie zawartej w nim substancji węglowej. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony schematycznie w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu do odzyskania węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych z zestawem pras filtracyjnych z odpowiednim płótnem filtracyjnym do odwodnienia materiału o uziarnieniu 0-25 M. Układ do odzyskania węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych według wynalazku ma przyłączony do wylotu 1a koncentratu flotacyjnego układu flotacji 1 wlot 2a zestawu wirówek 2 sedymentacyjno-sitowych, których wylot 2b sedymentu filtracyjnego jest przyłączony do wlotu 3a odmulnika Dorr'a 3. Wylew 3b z odmulnika Dorr'a 3 jest podłączony poprzez rurociąg 4 z zestawem pompowym 5 do wlotu 6a odpowiedniego zestawu pras filtracyjnych 6, zawierającego przegrody filtracyjne z odpowiednim płótnem filtracyjnym 7 do odwodnienia materiału o uziarnieniu 0-25 M. Zestaw pras filtracyjnych 6 jest przyłączony do obwodów sterowania i automatycznego monitorowania mikroprocesorowego układu sterowniczego 8. Płótno filtracyjne 7 jest wykonane z poliamidu i monofilamentu o masie powierzchniowej 350 g/m 2, przepuszczalności powietrza 150 mm/s i wytrzymałości 450 dan/5 cm, przy temperaturze roboczej 50 C i wykończeniu stabilizacją termiczną. Układ do odzyskania węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych według wynalazku działa w sposób skuteczny i sprawny w całym procesie technologicznym odwadniania koncentratu flotacyjnego i wydzielenia zawartej w nim substancji węglowej. Koncentrat flotacyjny układu flotacji 1 wprowadza się z jego wylotu 1a do wlotu 2a wirówek 2 sedymentacyjno-sitowych, z których wylotu 2b uzyskany sedyment filtracyjny, zawierający 4-5% cząstek bardzo drobnego produktu, kieruje się do wlotu 3a odmulnika Dorr'a 3. Stąd otrzymany wylew 3b z odmulnika Dorr'a 3 prowadzi się poprzez rurociąg 4 zestawem pompowym 5 do wlotu 6a odpowiedniego zestawu pras filtracyjnych 6,
4 PL 212 053 B1 wyposażonego w przegrody filtracyjne z odpowiednim płótnem filtracyjnym 7, odwadniającym materiał o uziarnieniu 0-25 M. Zestaw pras filtracyjnych 6 jest sterowany i monitorowany automatycznie przez mikroprocesorowy układ sterowniczy 8. Odzyskany w procesie prasowania filtracyjnego koncentrat węglowy 9 jest produktem handlowym, odtransportowanym na plac zwałowy, lub bezpośrednio do odbiorcy, zaś odfiltrowana woda z zestawu pras filtracyjnych 6 jest skierowana jego wylotem 6b powrotnie do obiegu wody przemysłowej. Zastrzeżenia patentowe 1. Układ do odzyskania węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych, przyłączonych do układu flotacji w zakładzie przeróbczym zwłaszcza kopalni węgla kamiennego, dla skutecznego odwadniania koncentratu flotacyjnego, z maksymalnym odzyskiem zawartej w nim substancji węglowej, znamienny tym, że ma zestaw wirówek (2) sedymentacyjno-sitowych, przyłączonych swym wlotem (2a) do wylotu (1a) koncentratu filtracyjnego układu flotacji (1), zaś swym wylotem (2b) sedymentu flotacyjnego do wlotu (3a) odmulnika Dorr'a (3), przy czym wylew (3b) z odmulnika Dorr'a (3) ma przyłączony poprzez rurociąg (4) z zestawem pompowym (5) do wlotu (6a) zestawu pras filtracyjnych (6), zawierającego przegrody filtracyjne z odpowiednim płótnem filtracyjnym (7) do odwodnienia materiału o uziarnieniu 0-25 M. 2. Układ do odzyskania węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych według zastrz. 1, znamienny tym, że ma płótno filtracyjne (7), wykonane z poliamidu i monofilamentu o masie powierzchniowej 350 g/m 2, przepuszczalności powietrza 150 mm/s i wytrzymałości 450 dan/5 cm przy temperaturze roboczej 50 C i wykończeniu stabilizacją termiczną. 3. Układ do odzyskania węgla zawartego w odsączu wirówek sedymentacyjno-sitowych według zastrz. 1, znamienny tym, że ma zestaw pras filtracyjnych (6) przyłączony do obwodów automatycznego sterowania i monitorowania mikroprocesorowego układu sterowniczego (8).
PL 212 053 B1 5 Rysunek
6 PL 212 053 B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)