Книги по строительству и ремонту

Водоснабжение

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 158. Рудники, рудообогатительные и агломерационные фабрики

На рудниках вода расходуется на мокрое бурение забоев буровыми станками и перфораторами, обеспыливание забоев, поливку отвалов, обеспыливание бункеров погрузочных и разгрузочных площадок. На поверхности у шахт вода расходуется на охлаждение подшипников подъемных машин и дробилок, на охлаждение компрессоров и выпрямителей тока тяговых подстанций, в ремонтно-механических и буро-заправочных мастерских, на приготовление пара в котельных, а также на питьевые и хозяйственные нужды.

Указанные потребности в воде могут удовлетворяться из единого водопровода или из двух раздельных водопроводов — технической и питьевой воды. Для компрессоров и выпрямителей тока тяговых подстанций устраивается система оборотного водоснабжения с охлаждением отработавшей воды на градирне.

Общее потребление воды на 1 т добытой горной массы может составлять 0,07—0,7 м3, а при дроблении руды — до 1,7 м3, в том числе от 15 до 30% свежей воды. Коэффициент часовой неравномерности расхода воды равен 3.

При гидравлической вскрыше карьеров (которая производится только в теплое время года) вскрышные породы размываются и транспортируются водой по трубам в гидроотвалы. Применяется оборот этой воды с ее осветлением в пруду-осветлителе (отстойнике). На эти цели потребляется от 8 до 24 м3 воды на 1 т добытой горной массы (руды), в том числе 15% и более добавочной воды, которая может быть получена из шахтного или карьерного водоотлива.

На фабриках обогащения полезных ископаемых в большинстве случаев производится дробление, грохочение, измельчение, промывка и особенно обогащение и обезвоживание руд или нерудных ископаемых. Обогащение может осуществляться различными методами в зависимости от вида, состава и свойств руды: гравитацией, магнитной и электрической сепарацией или флотацией.

При сухом обогащении производятся только дробление руды, отборка пустой породы и отделение мелкой пылеватой руды (обеспыливание). Вода при этом расходуется в незначительном количестве на охлаждение подшипников механизмов, обеспыливание, а также на хозяйственно-питьевые нужды. На таких фабриках устраивается система прямоточного водоснабжения с расходованием на 1 т рудной массы примерно 0,15 м3 воды.

Гравитационный метод, заключающийся в отделении пустой породы от руды путем промывки рудной массы водой в особых аппаратах, применяется при высоком содержании в руде   глинистых   и   песчаных примесей.  Иногда промытую   и измельченную   руду   подвергают   магнитной сепарации или восстановительному обжиг-магнитному обогащению. Вода при гравитационном и магнитном обогащении расходуется на разжижение и промывку рудной массы, охлаждение подшипников дробилок, сушильных или обжиговых вращающихся печей, обеспыливание, приготовление пара, а также на хозяйственно-питьевые нужды. Отделенные от руды хвосты и шламы вместе с водой направляются по трубам или лоткам в шламохранилище, служащее одновременно и прудом-осветлителем (отстойником) воды. Осветленная в шламохранилище вода, содержащая до 1 г/л взвеси, используется повторно на разжижение и промывку рудной массы. При этом на 1 т рудной массы расходуется от 5,8 до 7,7 м3 воды, в том числе до 30% свежей, так как часть воды в шламохранилище теряется.

При обогащении руды флотацией сначала ее измельчают до зерен размером 0,1—0,001 мм и взбалтывают в воде, в которую добавляют флотореагенты, а затем через эту смесь продувают воздух; одновременно в воду добавляют реагенты, которые делают пузырьки воздуха устойчивыми и способствуют образованию пены. При этом в пену обычно переходят полезные минеральные соединения (железо, марганец и др.), образуя концентрат, а пустая порода, как правило, остается в осадке, образуя вместе с водой пульпу. Вода при флотационном обогащении расходуется на разжижение и промывку рудной массы, приготовление растворов флотореагентов и образование пульпы; вода здесь служит также средой для транспортирования отходов и шламов. Водой охлаждаются подшипники дробилок, шаровых мельниц и сушильных вращающихся печей. Шламы, отделенные от руды при промывке рудной массы, и осадки от флотации вместе с водой направляются по трубам или лоткам в шламохранилище. Осветленная (в шламохранилище) вода может быть использована при обогащении руды флотацией, если содержание в ней взвеси не превышает 30—50 мг/л, или при обогащении руды гравитацией, если содержание в воде взвеси не превышает 200 мг/л.

Водоснабжение рудообогатительных фабрик при использовании флотации может быть осуществлено по одной из схем, показанных на VII.24.

В случае, когда при обогащении руды по двухступенчатой схеме содержание флотореагентов в оборотной воде, подаваемой на промывку и флотацию, не нормируется, может быть применена схема водоснабжения по VII.24 а. Общий сток коагулируется и направляется в пруд-осветлитель (шламохранилище); осветленная вода полностью возвращается на промывку и флотацию руды. Свежая вода подается только на восполнение потерь в производстве и шламохранилище.

В случае, когда содержание флотореагентов в оборотной воде нормируется, но не строго, может быть применена схема водоснабжения по VI 1.24, б. Коагулируется только сток, содержащий флотореагенты, который направляется в радиальные отстойники; осадок из отстойников добавляется в сточную воду, не содержащую флотореагентов, для коагуляции им мелкодисперсной взвеси и вместе с этой водой поступает в пруд-осветлитель (шламохранилище). Вода, осветленная в отстойниках, и вода, осветленная в пруду-осветлителе, смешиваются и возвращаются на промывку и флотацию. Свежая вода из источника, как и в предыдущем случае, подается только на восполнение потерь.

Общее потребление воды на  1  т железорудной   массы,   обогащаемой    флотацией   с   предварительным    гравитационным    обогащением и магнитной сепарацией, составляет до 8,5 м3, в том числе около 30% свежей воды.

Пруды-осветлители оборотной воды (шламохранилища) образуются ограждающими дамбами, сооружаемыми насухо из вскрышных пород и намывом из шламов.

Коэффициент часовой неравномерности расхода воды колеблется от 1 до 1,2.

Необходимый напор в водопроводной сети рудообогатительных фабрик равен 40 м; для гидромониторов, производящих разжижение рудной массы, напор воды повышают специальными насосами до 150 м.

На случай перебоя в работе насосной станции необходимо иметь запас воды, достаточный для промывки системы в течение 15—30 мин.

На агломерационных фабриках, а также на фабриках окускования руды и производства окатышей, располагаемых у рудообогатительных фабрик или на металлургических заводах, производится спекание в куски шихты, состоящей из продуктов флотации и пылеватой руды, известняка и коксика, с добавлением возврата мелкого агломерата (отсева). Вода при этом расходуется на увлажнение шихты перед спеканием, на охлаждение зажигательных горнов, подшипников механизмов, масла для смазывания подшипников эксгаустера и электродвигателя, на обеспыливание воздуха, очистку газов и мойку полов, а также на хозяйственно-Питьевые нужды.

Водоснабжение фабрик оборотное с осветлением отработавшей воды в отстойниках. Свежая вода подается на охлаждение подшипников и масла, а затем используется на восполнение потерь оборотной воды.

Общее потребление воды на 1 т агломерата железных руд составляет: без очистки газов около 2 м3, в том числе до 27% свежей воды; с очисткой газов 5,7 м3, в том числе 13% и более свежей воды. Потребление воды на 1 т агломерата марганцевых руд — 3,5 м3, в том числе около 30% свежей воды. Коэффициент часовой неравномерности расхода воды колеблется от 1 до 1,2.

Необходимый напор в водопроводной сети агломерационной фабрики составляет 25—30 м.