Группа компаний Thrane&Thrane Teknikk ввела в эксплуатацию на Актюбинском заводе ферросплавов (АО «ТНК «Казхром») высокоскоростной осветлитель CONTRAFAST. Разработанная американской компанией WesTech Engineering технология сочетает в себе высокую эффективность при низких эксплуатационных затратах.
Инновационная разработка CONTRAFAST – это высокоскоростной динамический осветлитель, сочетающий в себе процессы флокуляции, коагуляции и седиментации одновременно, с занимаемой площадью установки на 40–50% меньше обычного радиального осветлителя. В большинстве случаев сгущенный продукт из системы CONTRAFAST уже готов к подаче на фильтрацию.
Осветлитель CONTRAFAST использует комбинацию внутренней и внешней рециркуляции твердых частиц в реакторе флокуляции, что существенно повышает эффективность процесса флокулообразования и последующей седиментации. Установка способна работать со объемными нагрузками более 12 м3/ч/м2, что более чем в 4 раза превышает предельные нагрузки классических радиальных осветлителей.
Процесс сгущения, протекающий в установке CONTRAFAST, производит сгущенный продукт (шлам) с высоким содержанием твердых частиц, исключая необходимость в дополнительном гравитационном сгустителе. Высокая восходящая скорость потока при исключении дополнительного сгустителя в итоге уменьшает общую занимаемую площадь. Кроме того, весь процесс происходит в одном резервуаре, что значительно упрощает его строительство.
По словам ведущего инженера ТОО «Тране Текникк» Сергея Белопухова, проект решает одну из основных проблем переработки минерального сырья – очистку промышленных сточных вод. «Очистка оборотной воды газоочисток, несмотря на кажущуюся вспомогательную роль, является одним из ключевых процессов, участвующих в поддержании процесса выплавки феррохрома. Без должной очистки нарушается процесс охлаждения воды в градирнях и ее дальнейшая подача на газоочистку. На многих предприятиях тяжелые условия эксплуатации оборудования – шлам плотный, среда коррозионная, непрерывный режим работы, поэтому предъявляются особые требования к оборудованию», – подчеркивает г-н Белопухов.
Таким образом, группа компаний Thrane&Thrane Teknikk предлагает не просто решения по очистке промышленных оборотных вод, а эффективные окупаемые бизнес-решения с учетом особенностей производственного процесса. Осветлитель CONTRAFAST – наиболее предпочтительный с точки зрения применяемых инженерных решений – отдельный реактор флокуляции, электрический привод граблин с высоким крутящим моментом и наличием механизма подъема, использование трубчатых осветлителей для доосветления воды; которые в совокупности позволяют достичь оптимальной технологической и производственной эффективности применяемого оборудования.
Глубокое усовершенствование
Согласно схеме работы осветлителя CONTRAFAST, загрязненная вода с газоочисток поступает в первую камеру высокоскоростного смешивания, где смешивается коагулянтом и далее поступает в реактор флокуляции, где реагирует с рециркулирующим шламом и химическими реагентами. Мешалка с регулируемой скоростью перемешивает поток при высоких значениях g, ускоряя флокуляцию и уплотняя твердые частицы. Вода и уплотненные твердые частицы рециркулируют внутри реакторной камеры. Высокоскоростной канал с восходящим потоком предотвращает оседание в реакторе и переносит воду в осадочную камеру. Перегородка между камерами позволяет направить воду в более спокойную зону седиментации, где оседают твердые частицы. Трубчатые осветлители удаляют остаточные твердые частицы перед выводом очищенной воды. Желоба собирают очищенную воду. Плотный шлам оседает на дно бассейна 3-й камеры установки, где он
постоянно сгребается и подвергается дальнейшему сгущению. Сгущенный шлам непрерывно рециркулирует во вторую камеру для получения будущего флоккулированного осадка и уплотнения шлама. Периодическая откачка шлама удаляет его из процесса по мере необходимости.
Технологические решения
Таким образом, ключевые особенности примененных технологических решений включают:
Трехкамерную осветлительную установку, имеющую в своем составе:
Камеру моментального смешения, используемую для смешения при подаче коагулянта.
Камеру флокуляции, обеспечивающую флокуляцию питания, за счет чего имеется возможность рециркуляции части питания для поддержания оптимального содержания твердой фазы. В камере зона смешения отделена от остального пространства, что обеспечивает более полное смешение питания с флокулянтом и рециркуляцией шлама.
Камера осветления – радиальный осветлитель, в верхней части снабженный трубчатым доосветлителем для более полного осветления.
Питание установки поступает самотеком из соседней емкости.
Откачка шлама производится шламовыми насосами, расположенными в смежном с камерой осветления шламовом приямке. В итоге получается шлам высокой плотности (до 30%), пригодный для питания фильтр-прессов.
Камеры установки представляют собой бетонные бассейны наземного исполнения, что удобно для организации самотечного слива осветленной воды в переливной желоб.
Для полноценного сравнения данного варианта с осветлителями других производителей необходимо отметить его главные особенности:
- Осветлительная установка представляет относительно компактное и эффективное решение – занимает площадь в 4 раза меньше аналогичного по производительности радиального осветителя конкурирующих фирм. Параметры работы установки можно достаточно оперативно контролировать: время нахождения питающей пульпы в установке – около 40 минут, в сравнении с обычными осветлителями, в которых время нахождения занимает порядка 2 часов.
- Наличие трубчатых доосветлителей способствует получению более чистых сливов путем увеличения поверхности осветления, что важно при низкой скорости оседания наиболее тонких фракций твердых частиц.
Впервые в Казахстане
Осветлитель CONTRAFAST прежде всего может применяться в горнорудной промышленности в качестве основной технологии на стадиях осветления оборотной воды. В случае замены устаревшего оборудования и его интеграции не потребуется существенно менять действующую схему водоочистки. Установка может применяться и в известково-содовом умягчении, и осветлении поверхностных вод, и очистке оборотной воды градирен.
Ранее не используемый в странах СНГ динамический осветлитель CONTRAFAST впервые был внедрен на Актюбинском заводе ферросплавов. Стоит отметить, что группа компаний «Тране Текникк» после внедрения установки CONTRAFAST на Актюбинском заводе ферросплавов намерена наращивать поставки оборудования на местный и зарубежный рынки обогатительного оборудования. Более того, эксперты компании прогнозируют постепенный рост спроса на продукцию по мере ознакомления с ней участников рынка.
В.Борисенко, Д. Жумабаева
журнал «Горно-металлургическая промышленность» №3-4 2022
