Мобильный обогатительный комплекс МОК-М
предназначен для извлечения золота, платины и редкоземельных металлов из песков россыпных месторождений и хвостовых отвалов обогатительных фабрик.
Комплекс обеспечивает следующие технологические процессы: дезинтеграцию и классификацию в скруббер-бутаре СБ-18; улавливание самородного золота на шлюзах; извлечение тонкого золота гравитационными методами на отсадочной машине Труд-6ПР с перечисткой концентрата на Труд-3 и концентрационном столе СКО-1-7,5; доизвлечение золота из хвостов гравитационного передела на концентраторе Итомак-20.
Оборудование смонтировано в виде двух передвижных модулей и с помощью карьерной техники может перемещаться с участка на участок.
Высокое извлечение тонкого золота, возможность легко агрегатироваться, монтироваться и регулироваться в полевых условиях ставят этот обогатительный комплекс в один ряд с лучшими мировыми аналогами.
По желанию заказчика могут быть изготовлены комплексы производительностью 10,40,120,170,300 т/ч.
Ссылки по теме:
http://www.zavodtrud.ru/page.phtml?page=k0&node=666
Гравитационное обогащение
Гравитационное обогащение руд коренных и рассыпных месторождений является одним из наиболее распространенных способов переработки широкого спектра полезных ископаемых. Уникальность этого вида технологической переработки минерального сырья заключается в широком диапазоне крупности обогащаемых руд, экологической чистоте процесса и относительно низкой себестоимости переработки в сравнении с другими методами.
Гравитационное обогащение хорошо комбинируется с другими способами, что позволяет разрабатывать эффективные технологии для переработки комплексных и многоминеральных руд.
Так, достаточно часто применяется доработка на концентрационных столах камерных продуктов флотации тяжелых минералов, процессы флотации и концентрации последовательно применяются при попутном извлечении золота при обогащении полиметаллических руд, при доводке золотосодержащих концентратов используются совместно гидрометаллургические и гравитационные методы.
Технология попутного извлечения золота
В традиционных схемах обогащения полиметаллических руд попутное золото извлекается во флотоконцентраторах. При многостадийной схеме обогащения зерна золота сильно переизмельчаются и уходят в хвосты процесса. С целью снижения потерь попутного золота важно извлечь его в голове процесса. В предлагаемых схемах, разработанных специалистами ОАО «Завод Труд», продукт мельниц сразу попадает на специальные отсадочные машины.
Новое оборудование для аппаратурного оформления технологической схемы
Специальная отсадочная диафрагмовая машина
Конструкция специальной отсадочной машины позволяет в 2-5 раз увеличить пропускную способность машины по исходному питанию. Одновременно короб машины является лотком для транспорта материала от мельницы к спиральному классификатору.
Машина отсадочная центробежная ЦОМ
В отличие от центробежных сепараторов, работающих по принципу центрифуг, в отсадочной центробежной машине используется принцип обычной отсадки, но для утяжеления мельчайших частиц полезных минералов на них воздействуют центробежные силы.
Сгуститель пластинчатый
Применение сгустителей пластинчатых (в зависимости от свойств и состава пульпы) позволяет увеличить производительность на единицу занимаемой производственной площади в 5-10 раз по сравнению с радиальными сгустителями. Эффект достигается за счет многоярусного расположения поверхностей осаждения и многократного сокращения расстояния, которое каждая частица твердого проходит до соприкосновения с поверхностью осаждения. Сгуститель прост по конструкции, надежен в эксплуатации, не имеет силового привода и движущихся частей.
Скруббер-бутара СБ-18
Предназначен для промывки руд россыпных, коренных месторождений и нерудных материалов с последующей классификацией на три фракции. Скруббер работает по прямоточной схеме.
Машина отсадочная диафрагмовая ТРУД-3
Предназначена для гравитационного обогащения в водной среде руд черных, цветных и драгоценных металлов коренных и россыпных месторождений методом отсадки.
Машины применяются на горно-обогатительных комбинатах цветной и черной металлургии для получения концентратов.
Классификатор спиральный с непогруженной спиралью 1КСН-12
Предназначен для разделения по крупности тонкоизмельченного материала в водной среде при обогащении руд цветных и черных металлов и других полезных ископаемых. Применяется на обогатительных фабриках, где работает в замкнутом цикле с мельницей, так же может применяться как транспортирующий и обезвоживающий аппарат.
СКО-15 Стол концентрационный опорный СКО-15
Предназначен для разделения полезных ископаемых в водной среде по их плотности при обогащении руд цветных, черных, редких и драгоценных металлов. Применяется для получения черновых концентратов при больших объемах обогащаемого материала.
СКО1-7,5 Стол концентрационный СКО-1-7,5
Предназначен для разделения полезных ископаемых в водной среде по их плотности. Стол применяется в качестве оборудования для перечистки чернового концентрата и предконцентрации при небольших объемах обогащаемого материала.
Широко используется на доводочных участках обогатительных предприятий.
ЦОМ Машина отсадочная центробежная ЦОМ
Предназначена для обогащения в водной среде руд и песков, содержащих мелкозернистые тяжелые минералы, методом отсадки в центробежном поле.
Применяется на горно-обогатительных предприятиях.
СП-4 Сгустители пластинчатые типа СП
Предназначены для сгущения, обесшламливания продуктов обогащения, а также осветления оборотной воды и растворов легко и среднеосаждаемых материалов.
ОБОГАЩЕНИЕ СТЕКОЛЬНЫХ ПЕСКОВ
Основная сырьевая база базой высококачественных кварцевых песков для всего российского стекольного производства являются несколько крупных предприятий, которые занимаются разработкой песка в центральных регионах нашей страны. Однако стоимость транспортировки сырья до конечных потребителей довольно высока, поэтому удаленные от центра региона вынуждены искать альтернативные источники снабжения стекольных производств сырьем. Как правило, эта проблема решается за счет разработки местных карьеров. Однако песок, который там добывается, характеризуется низким качеством и высоким содержанием глины, шпатов и других примесей, которые не позволяют запустить сырье в производство без его предварительной очистки. ОАО «Завод Труд» предлагает потребителям комплексную технологию повышения качества кварцевого песка.
Наше оборудование и современные технологические схемы обогащения позволяют создавать на любом производстве установку по обогащению песков необходимой производительности, которая позволит обеспечивать предприятие качественным сырьем. Наши технологии отличаются высокой эффективностью и одновременно отсутствием затратных методов, таких как электромагнитная сепарация и многостадиальное грохочение, которые обычно применяются для обогащения песка. Наше оборудование для обогащения характеризуется небольшими эксплуатационными затратами.
ДЕЗИНТЕГРАЦИЯ И ГРОХОЧЕНИЕ
Исходное сырье подготавливается к обогащению в скруббер-бутаре, в котором совмещаются два процесса - мокрое грохочение песка и дезинтеграция. В водной среде вследствие каскадного перемещения разрушаются глинистые включения, которые выводятся из обрабатываемого материала. Так же песок очищается от гальки, крупных камней и мусора.
МЕХАНОАКТИВАЦИЯ
После мокрого грохочения песок подвергается механической активации (так называемой оттирке) в оттирочной машине. Процесс производится для снятия окисных пленок металлов с кварцевых частиц. Так же при механоактивации разрушаются зерна с малой прочностью.
ГРАВИТАЦИОННОЕ ОБОГАЩЕНИЕ
От тяжелых минералов песок очищается на концентрационных столах в процессе гравитации. На столах извлекаются тяжелые минералы, удельный вес которых превышает 3.5-4 г/см3, которые в дальнейшем удаляются из процесса обработки песка. Использование концентрационных столов позволяет получить песок высокого качества, которое значительно превосходит качества кварцевого материала, который обрабатывается другими методами. Так же производительность концентрационных столов превышает все показатели, которые можно получить при обогащении другим способом.
ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ
Для того, чтобы отобрать песок с зернами нужного размера и очистить его от шламов, применяется метод гидравлической классификации. При нем использование вибрационных грохотов исключается. Гидравлический концентратор позволяет быстро получить сырье нужной крупности.
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ И ОБОРОТНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Кварцевые пески перед отгрузкой на производство проходят цикл дополнительного очищения на спиральных классификаторах. Затем они складируются и поступают на дальнейшее использование на предприятиях. Для очистки мы используем схемы оборотного водоснабжения и пластинчатый сгуститель, который позволяет повторно использовать техническую воду до 95%.
Технологии от ОАО «Завод Труд» - это гарантия получения качественных
обогащенных кварцевых песков с минимальным содержанием примесей.
ТЕХНОЛОГИИ
ОАО «Завод Труд» разрабатывает и поставляет новые технологии для обогащения полезных ископаемых, проектирует обогатительные установки и внедряет оборудование завода «Труд» на предприятиях. Одно из основных направлений работы является разработка технологий для обогащение нерудных материалов – стекольных, формовочных и строительных песков.
Глубокие знания технологии и высокий профессионализм позволяют нашим специалистам выбирать оптимальные решения в выборе оборудования и разработке технологии фабрик, что, в свою очередь, позволяет получать высококачественные продукты обогащения в соответствии с требованиями наших клиентов.
Разработанные технологии обеспечивают быструю окупаемость вложенного капитала.
ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Комплексный подход к разработке технологий обогащения различных видов минерального сырья и широкий диапазон обогатительного оборудования позволяет нашим специалистам создавать технологические схемы, которые могут применяться многими нерудными промышленными и муниципальных предприятиями.
- Получение стекольных песков из природного сырья.
- Обогащение песков сложного минерального состава с применением методов флотации и высокоградиентной магнитной сепарации.
- Получение формовочных песков для литейного производства.
- Регенерация формовочных песков на металлургических заводах.
- Получение крупных кварцевых песков для фильтровальных установок в циклах водоподготовки.
- Обесшламливание и получение чистых песков необходимой крупности для строительных нужд.
- Дезинтеграция глины и удаление шламов из кварцевых песков.
- Промывка загрязненных грунтов и почв.
- Очистка стеклобоя для стекольных заводов.
- Обогащение каолиновых руд и слюды.
- Очистка вторичного сырья (пластика, металлического скрапа) в циклах повторного использования материалов.
- Повторная переработка хвостохранилищ и шламоотстойников.
- Очистка от шламов промышленных стоков и создание циклов оборотного водоснабжения.
ИНЖИНИРИНГОВЫЕ УСЛУГИ
Для разработки эффективной технологии обогащения минерального сырья наши
специалисты осуществляют полный комплекс инжиниринговых услуг, состоящий из следующих видов работ:
· Изучение вещественного состава исходного сырья, включающее определение химического и минералогического состава, выполнение гранулометрического анализа материала, определение физических свойств минералов и содержание вредных примесей в различных классах крупности, а также изучение поверхности минералов.
· Исследования сырья на обогатимость различными методами гравитационного обогащения, флотацией, низко- и высокоградиентной магнитной сепарацией и обогащением в тяжелых средах.
· Проведение полупромышленных и промышленных испытаний.
· Разработка технологического регламента.
· Проектирование и разработка полного пакета конструкторской документации.
· Участие в пуско-наладочных работ
В ЗАО «ЗДК «ЛЕНЗОЛОТО» НА ДРАГЕ №134 УСТАНОВЛЕНА ОТСАДОЧНАЯ МАШИНА «ТРУД-12»
Высокопроизводительные (до 100 м³/ч) отсадочные машины «Труд-12» с подвижным решетом разработаны и поставлены на производство ОАО «Машиностроительный завод «Труд» по техническим условиям ОАО «Иргиредмет». На россыпных месторождениях они обеспечивают по сравнению со шлюзами повышенное извлечение мелких классов золота (мельче 0,25 мм) в 1,5-2,0 раза, что особенно важно при отработке техногенных россыпей. В опытном порядке отсадочные машины «Труд-12» внедрены в 2000-2001 гг. в ЗАО «Хэргу» на двух крупнолитражных драгах, что обеспечило прирост извлечения золота на 18-20% по сравнению со шлюзовой технологией обогащения. В дальнейшем отсадочные технологии с использованием отсадочных машин «Труд-12» были реализованы на двух крупнолитражных драгах в ОАО «Прииск «Соловьевский» и промывочных приборах в ООО «Газимур», ЗАО «Каменский карьер», ЗАО «Светлый», ООО «Закаменск» (вольфрамит).
В текущем году на отсадочную технологию переведена 380-литровая драга глубокого черпания № 134 (ЗАО «Светлый», ЗАО «ЗДК «Лензолото»).
Освоение отсадочной технологии производилось специалистами предприятия при инжиниринговом обеспечении ОАО «Иргиредмет», проектные работы осуществлял ОАО «Завод «ИЗТМ».
Переоборудование драги №134 — это первый опыт применения отсадочной машины «Труд-12» в Иркутской области. Весь комплекс работ занял около 6 месяцев.
Информационно-рекламный бюллетень «Золотодобыча»
Иргиредмет № 117 август 2008г.
ЗОЛОТОДОБЫЧА №109 Декабрь 2007
ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ ПРОМЫВОЧНЫЕ
ПРИБОРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТСАДОЧНЫХ
МАШИН «ТРУД-12»
В.М.Маньков, к.т.н., зав.лаб. обогащения россыпей, Кавчик Б.К., к.г.-м.н., зав. РМО ОАО «Иргиредмет»
Отсадочная машина «Труд-12» разработана в конце 80-х годов новосибирским СКБ «ГОМ» и заводом «Труд» по техническому заданию института «Иргиредмет» для установки на драгах с целью замены шлюзов и повышения извлечения мелкого золота.
Технические характеристики «Труд-12» были подобраны под дражные бочки наиболее распространенных 250-380-литровых драг так, чтобы на драгу было достаточно не более двух машин. В соответствии с этим «Труд-12» имеет сравнительно небольшие размеры и массу при высокой производительности и высоком извлечении мелкого золота, что обеспечивается рядом технических решений, в частности, использованием подвижных решет.
Приемочные испытания отсадочной машины «Труд-12», проведенные в ГОКе Алданзолота в 1991 г. на промприборе производительностью до 200 м3/ч, показали заметный рост извлечения мелкого золота при использовании отсадки «Труд-12» и позволили доработать ее конструкцию.
Работы по переоборудованию других драг на отсадочную технологию обогащения из-за промышленного кризиса остановились на 10 лет. Первая драга была переоборудована на отсадочную технологию с машиной Труд-12 только в 2002 г. в ЗАО «Хэргу», где через год на эту технологию с использованием машины Труд-12 была переведена вторая драга. В последующие годы отсадки «Труд-12» были внедрены на ряде других крупнолитражных драгах и промывочных приборах.
К настоящему времени разработано несколько вариантов промывочных приборов с отсадочными машинами «Труд-12», отличающихся главным образом способами подготовки песков для обогащения. В частности, для машины «Труд-12» важными показателями являются:
- хорошая дезинтеграция материала,
- крупность частиц не более 20 мм,
- соотношение Ж:Т, близкое от 3:1 до 8:1.
При таком исходном материале «Труд-12» обеспечивает высокое извлечение мелкого золота и максимальную производительность.
«Труд-12» имеет несколько регулируемых параметров, которые определяют режим работы. Их подбирают под конкретный минерал (золото, платина, алмазы, вольфрамит и др.). В частности, для золота нами применялись следующие параметры:
- величина хода подвижных решет — 15 мм;
- частота колебаний решет — 120 в минуту;
- расход подрешетной воды на 1 м2 решета — 2,0 л/сек;
- толщина естественной и искусственной постели — 50 мм.
Концентрат во всех схемах обогащения перечищается на отсадочных машинах МОД-ЗМ с перечисткой их концентратов на МОД-2М и МОД-1М.
Перечищенный концентрат машин МОД-1М направляется на концентрационные столы СКО-7,5 (один или два) и СКО-2. Схемы циркуляции обогащаемого материала могут быть различными (самотечными или с внутренней перекачкой), в зависимости от конкретных условий. Схема обогащения песков с отсадкой «Труд-12» к настоящему времени хорошо испытана в разных вариантах.
Подготовка песков для обогащения по отсадочной схеме может существенно отличаться в зависимости от их исходного гранулометрического состава и промывистости.
Наиболее сложная схема пульпоприготовления разработана для месторождения «Каменские конгломераты» (Читинская обл.) с глинистыми песками. Она включает размыв песков гидромонитором на гидровашгерде, перекачку подрешетной фракции землесосом на скруббер-бутару производительностью 100 м3/ч с предварительным обезвоживанием подрешетной фракции, и последующую дезинтеграцию и грохочение обезвоженной подрешетной фракции гидровашгерда в указанной скруббер-бутаре.
Более простая схема пульпоприготовления, реализованная на россыпи «Шахтама» (Читинская обл.) включает: дезинтеграцию и грохочение на гидровашгерде, обогащение на шлюзе глубокого наполнения; грохочение хвостов шлюза на гидрогрохоте с одновременным обезвоживанием.
В наиболее простой схеме пульпоприготовления (реализованной в приборе «ДЖИДА-200», стр.21), дезинтеграцию и грохочение песков производят на двухситном грохоте ГИТ-52 МБ.
Достоинствами приборов с отсадкой «Труд-12» являются высокая производительность (150-200 м3/ч) и достаточно полное извлечение мелкого золота. Их применение ограничивают высокая цена и сложность переустановки. Специалисты Иргиредмета всегда окажут содействие в выборе оптимального промывочного прибора для конкретных условий.
Ссылки по теме:
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПЕРЕРАБОТКИ ПЕСКОВ ТЕХНОГЕННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Переработку песков техногенного месторождения первого поля хвостохранилища до 2006 г. включительно осуществляли на мощностях действующего обогати¬тельного комплекса по технологической цепи «дробление — измельчение — мокрая магнитная сепарация (извлечение железа) — флотация апатита — гравитационное извлечение бадделеита и его доводка до конечного продукта (бадделеитового порошка)», т. е. по той же схеме, что и переработку многокомпонентной руды основного карьера. Более того, до 200З г., когда объемы добычи и переработки руд не превышали 10 млн т в год, обогатительный комплекс работал примерно 20 сут/мес на рудной шихте основного карьера и 10 сут — на песках техногенного месторождения с адаптацией «сквозной» технологии под специфику техногенного сырья.
Однако с увеличением объемов добычи и переработки руд основного карьера до 16-16,5 млн т в год резерв мощностей практически всех переделов обогатительного комплекса был исчерпан, добычу и переработку песков почти прекратили. В связи с этим перед комбинатом была поставлена задача срочно нарастить мощности обогатительного комплекса по переработке минерального сырья до 20-22 млн т в год и обеспечить заданный стратегической программой прирост производства апатитового концентрата на 500-600 тыс. т, т. е. до 2,5-2,6 млн т в год.
Совместно с ЗАО «Механобр инжиниринг» было принято решение о проектировании нового автономного узла приемки, дробления и подготовки песков с их последующей переработкой на площадях апатит-бадделеитовой фабрики (АБОФ) за счет реконструкции и расширения технологических переделов до необходимых мощностей.
При этом проектируемый комплекс после полной отработки запасов техногенных песков (2012-2014 гг.) должен быть адаптирован (с минимальной «перестройкой») к приемке и переработке апатит-штаффелитовых руд.
При разработке аппаратурного оформления технологии обогащения был учтен накопленный комбинатом многолетний опыт работы на данном сырье. В результате многовариантной проработки в проекте комплекса предусмотрены не только применение современного оборудования, но и реализация ряда принципиально новых идей. В частности, учитывая физико-механические свойства исходного сырья: тонкий гранулометрический состав, высокую (8-14 %) влажность, слеживае-мость, смерзаемость, наличие недробимых предметов, остатков древесины и т. п., было принято решение об исключении из технологической схемы накопительных бункеров. Промежуточное накопление промпродукта предусмотрено осуществить путем включения в схему пульпобака с мешалкой, обеспечивающего создание запаса в жидкой фазе. Такое решение лишено недостатков, присущих классической схеме с организацией бункеров дробленого материала.
Установленные жесткие сроки увеличения мощностей потребовали совмещения процессов проектирования, строительства и реконструкции. В начале 2007 г. было завершено строительство нового узла приемки и подготовки песков; реконструкция технологических переделов АБОФ продолжается; одновременно с этим осваиваются технологические узлы и процессы.
Узел приемки и подготовки песков построен в непосредственной близости от АБОФ и включает в себя (см. рисунок):
приемный бункер с колосниковой решеткой и гидромолотом для разрушения кусков размером более 800 мм;
пластинчатый питатель серии D4 с регулируемым приводом и шнеко-зубчатую дробилку ММD-500 (фирмы ММD Mineral Sizing Ltd., Великобритания) в открытом исполнении;
ленточный конвейер с шириной ленты 1200 мм для транспортирования дробленых песков в корпус промывки и классификации;
вновь построенный корпус промывки и подготовки песков к обогащению, в котором размещены две скруббер-бутары, классифицирующее и сгущающее оборудование, шаровая мельница, отвальный ленточный конвейер и пульповоды, связывающие новый корпус с АБОФ;
построенная в корпусе АБОФ буферная аккумулирующая емкость (пульпобак) вместимостью 2000 м3 (с перемешивающим устройством фирмы Lightning).
В процессе работы дробилки исходный материал подается на вращающиеся навстречу друг другу шнеки. Крупные куски захватываются зубьями, размалы¬ваются и проходят вниз в разгрузочную щель между шнеками. Для уменьшения крупности под шнеками установлен додрабливающий брус. Крупность разгрузки при использовании бруса составляет — 150 мм. Случайные негабаритные материалы, не захваченные зубьями, транспортируются вдоль шнеков и сбрасываются в окно на торцевой стенке корпуса. В случае за клинивания недробимыми предметами включается кратковременный реверс, позволяющий освободить от них дробилку.
Дробленый продукт конвейером (с шириной ленты 1200 мм) по эстакаде транспортируется в корпус про¬мывки, где материал перегружается на короткий конвейер с весами, с которого через двухрукавную течку распределяется на две скруббер-бутары. По показаниям конвейерных весов регулируют производительность пластинчатого питателя и таким образом поддерживают и контролируют работу бутар.
Надрешетный продукт бутар (мусор, галя) конвейером (с шириной ленты 800 мм) выводится из корпуса для дальнейшего транспортирования в отвал. Подрешетный продукт крупностью -8(10) мм поступает в классификатор 2КСП-24М. Слив классификатора передается в зумпф гидроциклонной установки для выделения первичных шламов. Установка включает в себя: насос 10/8F-AHF с приводом мощностью 250 кВт и регулируемым числом оборотов; батарею из 36 полиуретановых гидроциклонов ГЦП-150. Сочетание классификатора и гидроциклонов обеспечивает максимально эффективное удаление шламов номинальной крупностью -15 мкм. Сливы гидроциклонов сгущаются в полочном сгустителе СП-18А. Сгущенный продукт с помощью насосов ГрАТ-170/40 разгружают в хвостовой лоток № 2 корпуса АБОФ, а слив используют в операции промывки.
Объединенные пески классификатора и гидроциклонов подаются в мельницу МШЦ-3200х4500, которая работает в открытом цикле. Измельченный продукт насосами ГрАТ-1400/40 перекачивается в корпус АБОФ и поступает в пульпобак. Проектная производи¬тельность отделения промывки, обесшламливания и сгущения песков составляет (по твердому) 610 т/ч.
В дальнейшем технология обогащения песков в принципе не отличается от ранее освоенной и реализуется на площадях АБОФ последовательным извлечением железа, апатита и бадделеита как на уже действующем, так и на вновь смонтированном оборудовании в отделениях: подготовки питания флотации и гравитации, флотационном, гравитационном, фильтрации и сушки апатита, доводки бадделеитового концентрата.
В связи со значительным увеличением объемов добычи и переработки песков, с производством из них апатитового и бадделеитового концентратов проектом, помимо нового строительства и реконструкции обогатительных переделов АБОФ, предусмотрено приобретение дополнительного горнотранспортного оборудования для карьера техногенного месторождения, а также реконструкция участка фильтрации и сушки апатитового концентрата.
Общий объем инвестиций по проекту составляет более 1,6 млрд руб. На строительство нового технологического комплекса приемки и подготовки песков по состоянию на I квартал 2007 г. затрачено около 600 млн руб., из них на оборудование и материалы — около 350, на строительно-монтажные работы — около 220 млн руб. Согласно расчетам, валовая прибыль от реализации дополнительных объемов апатитового (590 тыс. т в год) и бадделеитового (2,9 тыс. т в год) концентратов составит свыше 718 млн руб в год, а в целом за период 2007-2012 гг. — 4 млрд руб. Простой срок окупаемости инвестиций составляет 4,4 года, дисконтированный — 5,2 года.
TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR PROCESSING OF SANDS OF A MAN-CAUSED DEPOSIT Bocharov S. N., Kuznetsov V. S., Shendero-vich E. M., Kuzmin К. В.
Autonomous technological complex for acceptance, crushing, rinsing and preparing for concentration of man-caused sands (amount up to 5 mln. t/y) has been built in 2007 and presented. Additionally up to 500-600 thousand t/y of apatite concentrate and 2500-3000 t/y of baddeleyite concentrate will be manu¬factured at these production facilities of the existing plant.
Key words: man-caused deposit, sand processing, unit for acceptance and preparing of sands.
Подпись к схеме:
Схема цепи аппаратов приемки и подготовки песков к обогащению:
1 — манипулятор с гидромолотом; 2 — питатель пластинчатый с гидроприводом; 3 — шнековая двухвалковая дробилка; 4 — кран консольный; 5 — конвейер ленточный наклонный ; 6 — скруббер-бутара СБ-2М; 7— конвейер ленточный горизонтальный;
8 — классификатор; 9 — мельница шаровая; 10 — батарея из полиуретановых гидроциклонов ГЦП-150; 11 —сгуститель;
12 — аккумулирующая емкость; 13 — магнитный сепаратор; 14 — мельница шаровая; 15 — батарея из пролиуретановых гидроциклонов
ГЦП-360; 16 — батарея из гидроциклонов ГЦП-500; 17 — установка батарей из гидроциклонов 150СVХ6
“Горный журнал” №9 2007г.
Результаты опытной эксплуатации установки дезактивации грунта
Результаты опытной эксплуатации установки дезактивации грунта
В.Г.Волков, Ю.А.Зверков, С.М.Колтышев, С.Г.Семенов, А.Д.Шиша, ФГУ РНЦ «Курчатовский институт»
С.В.Михейкин, П.П.Полуэктов, А.С.Чеботарев, ФГУП «ВНИИНМ им.А.А.Бочвара»
А.И.Степаненко, ООО « Гормашэкспорт »
И.Н.Горохов, А.В.Лаврентьев, Н.Н.Швецов, ФГУП «ВНИИХТ»
При реализации проектов вывода из эксплуатации объектов использования атомной энергии и радиационно-опасных объектов, при реабилитации территорий подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие радиационных инцидентов или в результате промышленно-хозяйственной деятельности человека, а также в ряде других случаев актуальным становится решение задачи обращения с радиоактивно загрязненным грунтом.
Актуальность задачи обусловлена тем, что площадь радиоактивно загрязненных участков территории нередко измеряется десятками и сотнями гектаров, и, соответственно, негативному, радиационному воздействию подвергаются большое количество людей, проживающих в прилегающих к загрязненному участку районах, сельскохозяйственных и диких животных, обитающих в этих же районах и других биологических объектов. Вывод из хозяйственного оборота больших площадей наносит региону также и значительный экономический ущерб.
Радиоактивно загрязненный грунт относится, как правило, к радиоактивным отходам низкого уровня активности. Сложность обращения с ним, его дезактивации и утилизации обусловлена тем, что грунт включает большое число составляющих, различающихся по физическим и химическим свойствам, по уровню активности и формам нахождения в них радионуклидов. Одним из основных факторов, осложняющих обращение с радиоактивными грунтами, является их большой, исчисляемый десятками и сотнями тысяч кубических метров, объем.
В рамках проекта “Реабилитация”, осуществляемого во ФГУ РНЦ “Курчатовский институт”, также возникла задача обращения с радиоактивно загрязненным грунтом. При проведении обследования объектов и участков территории РНЦ “КИ”, подлежащих реабилитации, было установлено, что на площадке временных хранилищ радиоактивных отходов (на площадке ВХРАО) и на площадке комплекса “Газовый завод” находится 8 000 и 2 500 м3 радиоактивно загрязненного грунта соответственно. Захоронение такого количества низкоактивных отходов требует значительных финансовых и материальных затрат и является экономически неэффективным решением проблемы обращения с радиоактивным грунтом. Поэтому, в рамках проекта “Реабилитация” было принято решение разработать и внедрить технологию и оборудование для дезактивации грунта, позволяющие в несколько раз сократить объем РАО, получаемых в результате дезактивации и направляемых на захоронение.
Технологическая и аппаратная схема
Технология дезактивации радиоактивно загрязненного грунта была предложена ФГУП “ВНИИНМ” им.А.А.Бочвара на основании результатов выполненных в этом институте исследований распределения радионуклидов по составляющим грунта, которые показали, что большая, до 90%, часть радиоактивных веществ содержится в мелкодисперсной фракции. Разработанная технологическая схема дезактивации грунта показана на рис. 1.
В соответствии с этой технологической схемой, ФГУП “ВНИИНМ”, ООО ” Гормашэкспорт ” и РНЦ “КИ” были разработаны аппаратная схема, обеспечивающая реализацию предложенной технологии и проект установки. Основной технологический блок установки был изготовлен ООО ” Гормашэкспорт “.
Краткое описание установки
Технологические аппараты, входящие в состав установки конструктивно объединены в технологический, основной блок. Помимо основного в состав установки входят следующие блоки и системы:
– блок очистки оборотной воды;
– система промывочной воды;
– система пылеподавления;
– система радиационного контроля.
Основной блок
С целью обеспечения транспортабельности установки ее основной блок выполнен в модульном исполнении и состоит из трех технологических модулей:
– модуль дезинтеграции;
– модуль классификации;
– модуль сгущения и фильтрации.
Оборудование каждого модуля монтируется на индивидуальном стапеле, представляющем собой пространственную, несущую ферму, имеющую две горизонтальные, расположенные одна под другой площадки для размещения аппаратов и агрегатов. Стапель каждого модуля оснащен устройствами для сбора протечек.
Рис. 1. Технологическая схема дезактивации радиоактивно загрязненного грунта.
Вода в основном блоке, в технологическом процессе, используется в замкнутом цикле. В технологический процесс вода подается водяными насосами из емкости оборотной воды, смонтированной на модуле сгущения.
Емкость оборотной воды является буферным резервуаром для накопления воды и сбора дренажей, возникающих в процессе переработки грунта. Объем емкости составляет 20 м3.
Модуль дезинтеграции
Модуль дезинтеграции, по проекту, включал следующие основные аппараты, узлы и устройства:
– загрузочный бункер;
– ленточный конвейер № 1;
– скруббер бутара СБ-9;
– песковый насос № 1 типа ММ25 METSO SVEDALA;
– зумпф пескового насоса № 1;
– конвейер выгрузки крупнокусковой “чистой” фракции (100…+3 мм);
С модулями классификации и сгущения данный модуль связан технологическими трубопроводами.
В модуле дезинтеграции, в скруббере происходит разрушение почвенных агрегатов и поверхностного илистого слоя, покрывающего зерна песка и гальку, далее, в бутаре осуществляется механическое разделение грунта на фракции: крупнокусковую (гальку), 100…+3 мм и пульпу, содержащую частицы с размером менее 3-х миллиметров. Галька, после выделения и отмывки в бутаре, выводится из технологического цикла. Пульпа поступает самотеком из бутары в зумпф, откуда песковым насосом № 1 подается в модуль классификации.
Модуль классификации
Основными аппаратами, входящими в состав модуля классификации, в его проектом исполнении, являются односпиральный классификатор 1 КСН 7.5,гидроциклон D4B 6 2422 KREBS, песковый насос № 2 типа WURMAN, зумпф № 2 и ленточный конвейер выгрузки песковой фракции 3…+0.1 мм.
На стапеле этого модуля размещался также рамный фильтр пресс с конвейером выгрузки мекодисперсной, 0,1…+0,0 мм, фракции (кека).
Классификацию грунта с последующей отмывкой песковой фракции, по проекту предполагалось проводить в две стадии.
На первой стадии пульпа после дезинтеграции подается насосом в гидроциклон, представляющий собой центробежный классификатор с самотечной разгрузкой фракций. Суспензия, содержащая частицы крупнее 0,1 мм, разгружается через нижнюю, песковую насадку, а жидкий слив, содержащий частицы менее 0,1 мм, выводится через верхнюю, сливную насадку гидроциклона.
Пески из гидроциклона подаются на вторую стадию классификации, в спиральный классификатор. В классификаторе совмещены две операции: классификация пульпы по классу 0,1 мм и промывка песковой фракции, 3…+0,1 мм, чистой водой от илистых, глинистых и других тонкодисперсных взвесей.
Слив спирального классификатора объединяется со сливом гидроциклона, и оба продукта самотеком поступают в зумпф, откуда песковым насосом № 2, подаются в модуль сгущения и фильтрации.
Модуль сгущения и фильтрации
Модуль сгущения и фильтрации предназначен для концентрирования мелкодисперсной, твердой составляющей суспензии и обезвоживания сгущенной суспензии.
В соответствии с проектом основными аппаратами, входящими в состав модуля являются контактные чаны № 1, № 2 и № 3,типа КЧР-0,8А, радиальный сгуститель СЦ-2,5А, шламовый насос BREDEL, дозирующие насосы № 1 и № 2 типа LAGOA и рамный фильтр пресс РЗМ-22,5, установленный на стапеле модуля классификации.
На стапеле модуля сгущения и фильтрации также размещается бак оборотной воды, емкостью 20 м3, и два водяных насоса типа К-20/18. Пульпа, с размером частиц менее 0,1 мм подается песковым насосом № 2 в контактный чан № 3, где смешивается с первым компонентом флокулянта, который готовится в контактном чане № 1 и подается из него первым дозирующим насосом. Смесь пульпы и первого компонента флокулянта из контактного чана № 3,самотеком поступает в радиальный сгуститель. Туда же, вторым дозирующим насосом подается второй компонент флокулянта, который готовится в контактном чане № 2.
Сгущенная пульпа, из сгустителя подается шламовым насосом на обезвоживание непосредственно в фильтр-пресс. Обезвоженная мелкодисперсная фракция (кек) содержащая до 90% радионуклидов от их количества в исходном грунте, выгружается в контейнеры и направляется на захоронение как радиоактивные отходы, а фильтрат поступает в бак оборотной воды.
Блок очистки оборотной воды
Блок очистки оборотной воды предназначен для очистки оборотной воды, используемой в технологическом процессе ОПУ, от взвешенных веществ, органических загрязнений и радионуклидов. Производительность установки, для самых сложных по физико-химическому составу вод, составляет 0,5 м3/час.
Основными элементами блока являются промывной и адсорбционный фильтры. В промывном фильтре осуществляется механическая очистка загрязненной воды от взвесей. В адсорбционном фильтре, вода, прошедшая механическую очистку, очищается от тонкодисперсных минерально-органических взвесей, растворенных органических веществ и от радионуклидов.
Система пылеподавления
Система пылеподавления представляет собой системы форсунок, установленных над загрузочным бункером установки и обеспечивающих образование облака мелкодисперсной водяной пыли над бункером во время загрузки в него грунта. Вода в форсунки подается насосом, обеспечивающим давление на входе в них в диапазоне 0,6…0,8 МПа.
Система радиационного контроля
Система радиационного контроля состоит из трех детекторов гамма излучения, вторичных приборов и приборов звуковой и световой сигнализации. С помощью первого датчика осуществляется контроль активности исходного грунта на загрузочном конвейере модуля дезинтеграции.
Второй и третий датчик обеспечивают контроль активности продуктов дезактивации – крупнокусковой фракции и песковой фракции соответственно. Эти датчики смонтированы на конвейерах выгрузки соответствующих фракций.
Если измеренная соответствующим датчиком величина активности материала, достигает установленного порогового значения, то срабатывают приборы звуковой и световой сигнализации. Оператор останавливает установку, уточняет место нахождения и количество материала с повышенным уровнем активности, и убирает его в контейнер с РАО.
Система промывочной воды
Вспомогательная система промывочной воды была разработана и смонтирована для обеспечения нормального течения технологического процесса комплекса обезвоживания, включенного в состав установки на основании результатов пусконаладочных работ. В состав системы входят емкость сбора фильтрата и промывочной воды, насос низкого давления типа WURMAN, насос высокого давления типа ЦНСГ 13 80 и механический фильтр промывочной воды типа Honeywell F76S F. Оборудование системы промывочной воды размещено на стапеле модуля классификации.
Система предназначена для подготовки и подачи воды на промывку фильтрующих лент гравитационного стола и ленточного фильтр пресса, для сбора фильтрата, протечек и собственно промывочной воды.
Транспортабельность установки
Установка с завода изготовителя (ООО ” Гормашэкспорт “, г.Новосибирск) была перевезена на пяти автопоездах с полуприцепами длиной 13,6 м на площадку РНЦ “КИ”. Перевозка установки на расстояние более 4000 км, осуществленная в течение десяти дней, с 25.02.04 по 05.03.04, в крайне неблагоприятный для автоперевозок период года, характеризующийся частыми метелями, снежными заносами и гололедом на дорогах, подтвердила ее приемлемую транспортабельность.
Пусконаладочные работы
Установка была смонтирована в специально сооруженном легко монтируемом укрытии, расположенном на площадке ВХРАО РНЦ “КИ”. Пусконаладочные (ПНР) работы на установке были проведены в несколько этапов. На первом этапе ПНР были решены задачи по оценке работоспособности аппаратов, узлов и агрегатов, по отработке и оптимизации технологических режимов работы отдельных аппаратов, модулей и установки в целом.
В процессе пусконаладочных работ и опытной эксплуатации установки, в которых принимали участие специалисты ФГУП “ВНИИХТ”, были реализованы основные проектные показатели. При этом были выявлены нестабильная работа и/или неработоспособность отдельных агрегатов, аппаратов и изделий, некоторые проектно-конструкторские просчеты и ошибки.
При проведении первого этапа пусконаладочных работ была выявлена неработоспособность пескового насоса №1 ММ25 METSO SVEDALA, которая проявилась в том, что вследствие погнутости вала, при работе насоса возникали его биения и биения рабочего колеса насоса. Биения вала и колеса приводили к деформации сальников и нарушению их герметичности, появлению протечек и подсасыванию воздуха в полость улитки насоса, что, в свою очередь, приводит к нерасчетному режиму работы агрегата и к падению расхода перекачиваемой среды и давления на выходе из насоса. По этим причинам насос ММ25 METSO SVEDALA был заменен на насос типа ЦКПН 1.
Также на этом этапе ПНР проявились неработоспособность зумпфа пескового насоса №1, всасывающего патрубка и напорного трубопровода этого насоса. Конструкции указанных узлов и изделий были доработаны с учетом выявленных недостатков. Отработанные изделия были изготовлены и смонтированы на установке.
Принятые меры обеспечили стабильную работу цепочки “зумпф пескового насоса №1 – всасывающий патрубок – песковый насос № 1 напорный трубопровод гидроциклон” и установки в целом.
Пусконаладочные работы первого этапа выполнялись при следующих значениях основных параметров работы оборудования:
конвейер питатель: скорость ленты 20,9 м/час;
скруббер бутара: угол наклона 3 град.;
скорость вращения 18 об./мин.;
расход воды на скруббер 2,4 м3/час;
гидроциклон: давление на входе 0,05 МПа (0,5 кгс/см2 );
диаметр питающей насадки 40 мм;
диаметр песковой насадки 25 мм;
классификатор: угол наклона 17 град;
скорость вращения спирали 18 об./мин.;
расход воды 3,2 м3/час;
Расчетная эффективность работы отдельных аппаратов и установки в целом по выделению класса 0,1…+0,0 мм, на этом этапе, составила:
скруббер бутара – 92,5%;
гидроциклон – 23,5%;
классификатор – 80%;
общая по схеме эффективность – 81,9%.
Выход “чистых” продуктов составил 89,4% от массы исходного грунта. Уже на первом этапа ПНР стало очевидным, что шпальтовые сита бутары не предотвращают попадание в подрешетный продукт фрагментов крупной фракции, имеющих форму стержней или пластинок из металлов, пластмассы и других материалов, с размером менее 3-х миллиметров хотя бы в одном измерении. Для того чтобы устранить этот недостаток аппаратной схемы, между выходом подрешетного продукта скруббер бутары и зумпфом пескового насоса №1 был установлен плоско качающийся грохот, имеющий следующие основные технические характеристики:
– амплитуда колебаний 20 мм;
– частота колебаний 500 1/мин.;
– диаметр ячеек верхнего сита 8 мм;
– размер ячеек нижнего сита 3 мм.
Использование грохота с такими ситами обеспечило требуемый фракционный состав подрешетного продукта бутары и устойчивую работу всей технологической схемы с производительностью по исходному грунту 1000 …1100 кг/час.
Измеренные значения выхода продуктов при этом составили:
– крупнокусковая фракция бутары (галька) (100…+3 мм) 129 кг/час, 11,9%;
– слив гидроциклона, мелкодисперсная фракция (0,1…+0 мм) 58 кг/час, 5,3%;
– слив классификатора, мелкодисперсная фракция (0,1…+0 мм) 76 кг/час, 7,0%;
– пески классификатора, фракция (3…+0,1 мм) 822 кг/час, 75,8%;
– расход исходного грунта при влажности 4,1% 1085 кг/час 100%.
Эффективность работы оборудования по выделению класса 0,1…+0,0 мм, на втором этапе пусконаладочных работ, рассчитанная по результатам ситового анализа продуктов составила:
скруббер бутара – 96,2%;
гидроциклон – 19,1%;
классификатор – 86,3%;
общая по схеме – 89,4%.
Измерения активности исходного грунта и продуктов дезактивации дали следующие результаты:
исходный грунт 48 …90 кБк/кг;
“чистые” фракции:
пески 6…10 кБк/кг;
галька 8…10 кБк/кг;
“грязная” фракция, кек 120…190 кБк/кг.
Пусконаладочные работы показали также неустойчивую работу и низкую эффективность гидроциклона по выделению класса 0,1…+0.0 мм. Было принято решение: исключить этот аппарат из технологической схемы и перейти к классификации в одну стадию в спиральном классификаторе. В такой схеме, подача подрешетного продукта бутары осуществляется непосредственно в приемный короб классификатора.
Вследствие реализации перечисленных изменений технологической схемы, на этом этапе ПНР была достигнута устойчивая работа всех аппаратов и установки в целом на проектных режимах. Удельная активность “чистых” фракций была в 4…5 раз ниже удельной активности исходного грунта, т.е. коэффициент очистки достигал проектных значений. Объем вторичных, радиоактивных отходов (кека) составлял 20…25% от объема исходного грунта, и имело место соответствующее увеличение удельной активности РАО по сравнению с активностью исходного грунта.
На втором этапе пусконаладочных работ специалистами ФГУП “ВНИИХТ” и РНЦ “Курчатовский институт” были выполнены работы по повышению производительности опытно-промышленной установки дезактивации грунта.
Для обеспечения работы с повышенной до 2 т/ч производительностью, точка подачи пульпы в классификатор была перенесена на 60 см дальше от сливного порога.
Все параметры работы оборудования во втором этапе работы были такими же, как и на первом, за исключением скорости ленты конвейера питателя, которая была увеличена до 36,7 м/ч.
Выход продуктов и расход воды на ведение процесса при работе установки с повышенной в 2 раза производительностью составили:
галя 288,65 кг/ч 14,2 %
щепа 0,848 кг/ч 0,04 %
слив классификатора 291,0 кг/ч 14,3 %
пески классификатора 1746,0 кг/ч 71,5 %
исходный грунт 2038,0 кг/ч 100,0 %
вода в скруббер 6,3 м3/ч
вода в бутару 15,32 м3/ч
вода в зумпф насоса 1,0 м3/ч
общий расход воды 22,62 м3/ч
удельный расход воды 11,3 м3/ч на 1 т грунта
Гранулометрический состав продуктов, определенный ситовым анализом, представлен в табл. 2.
Расчетная эффективность работы классификатора по выделению класса 0,1…+0,0 мм, при производительности установки повышенной до 2 т/ч, составила 89,9%, а эффективность работы всей схемы – 88,4%.
Таблица 2. Результаты ситового анализа продуктов при увеличенной вдвое производительности установки.
Визуальные наблюдения показали, что в корыте классификатора имеет место развитый турбулентный режим режима течения пульпы, что и приводило к невысокой эффективности работы классификатора по выделению класса 0,1 мм. Турбулентность потока в классификаторе была обусловлена развитой турбулентностью потока в приемном коробе, малым расстоянием от оси потока в приемном коробе до сливных порогов и конструкцией короба. Было решено заменить приемный короб входным каналом. Размеры и форма канала, расстояние от его оси до сливного порога и режим течения в нем определялись требованием минимизации возмущений, вносимых в поток пульпы в ванне классификатора.
Исходя из этого требования канал сделали прямоугольного сечения, размером 0,12•0,4 м, длиной 4,5dZ.
Здесь dZ – гидравлический диаметр канала, определяемый по формуле:
dZ=4F/P,
где:
F – площадь поперечного сечения канала, м2;
P – периметр поперечного сечения канала, м.
При этом, расчетное значение числа Рейнольдса Re=(4G/P•µ),
где:
G = массовый расход, кг/с;
µ – динамическая вязкость жидкости, Па•с,
определяющего режим течения в канале, при объемном расходе пульпы 22,4 м3/час, соответствующем значению массового расхода G=6,2 кг/с, составило 2,37•104, то есть находилось вблизи верхней границы области перехода от ламинарного течения к турбулентному. Таким образом, в канале формировался слаботурбулентный режим течения, при котором возмущения, вносимые входящим потоком в поток пульпы в ванне классификатора достаточно малы. Одновременно, при таком режиме течения была приемлемо малой интенсивность осаждения твердых частиц в потоке пульпы непосредственно в канале. Последнее особенно важно, потому что вследствие конструктивных и компоновочных особенностей модуля классификации, во входном канале имел место вертикально направленный восходящий поток пульпы. Ось потока во входном канале находилась на расстоянии 2,2 м от сливного порога.
Новая схема подачи пульпы в классификатора позволила увеличить эффективность работы классификатора по выделению класса 0,1+0 мм до 93,2%, а эффективность работы всей схемы – до 91,1%.
Была также предпринята попытка увеличить производительность установки до 3 т/час, что в 3 раза превышает проектную. Увеличение расхода исходного грунта осуществляли путем увеличения скорости ленты конвейера питателя до 51,43 м/ч при постоянной величине щели в загрузочном бункере. Аппаратурное оформление схемы не изменяли. Значения выхода продуктов и расхода воды при работе с повышенной до 3 т/ч производительностью составили:
галя 851,36 кг/ч 27,2%;
слив классификатора 300,48 кг/ч 9,6%;
пески классификатора 1978,16 кг/ч 63,2%;
исходный грунт 3130 кг/ч 100,0%;
вода в скруббер 6,3 м3/ч;
вода в бутару 14,95 м3/ч;
вода в зумпф насоса 1,0 м3/ч;
общий расход воды 22,25 м3/ч;
удельный расход воды 7,1 м3/ч на 1 т грунта.
Гранулометрический состав продуктов представлен в табл. 3.
Расчетная эффективность работы классификатора при производительности установки по исходному грунту 3 т/ч составила 93,9%, а эффективность работы всей схемы по выделению расчетного класса – 91,3%.
Таблица 3. Результаты ситового анализа продуктов при увеличенной втрое производительности установки.
Несмотря на высокие значения эффективности, эти данные носят сугубо предварительный характер, так как из-за неритмичной работы пескового насоса №2 не удавалось достигнуть стабильной работы установки. По этой причине дальнейшее увеличение производительности при данной аппаратурной схеме невозможно.
Одним из основных параметров, определяющих эффективность вводно-гравитационной сепарации, используемой в ОПУ, является удельный расход воды. По проекту он должен быть равен 5,82 м3/час на 1 тонну грунта. Фактически, удельный расход воды, на начальном этапе работ по повышению производительности, составлял 23,0 м3/час на 1 тонну исходного грунта. Уменьшить удельный расход воды в скруббер бутару и, соответственно, в схему в целом, не представлялось возможным по следующим причинам:
– брызгала, установленные в этом аппарате имеют ошибочную конструкцию;
– на песковом насосе №1 отсутствует запорно-регулирующая арматура.
Поэтому удельный расход воды уменьшали только за счет увеличения расхода исходного грунта. При повышении производительности (расхода исходного грунта до 2 т/час) удельный расход воды снизился до 11,3 м3/час, а увеличение производительности до 3 т/час по исходному грунту привело к снижению удельного расхода воды до 7,1 м3/час на 1 тонну грунта. Дальнейшее снижение удельного расхода воды и оптимизация режимов работы аппаратов оказались невозможными вследствие малой производительности пескового насоса №2, не справлявшегося с потоком пульпы, содержание твердого в которой было в 3 раза больше, по сравнению с начальным.
По результатам пуско-наладочных работ была осуществлена модернизация установки, включающая:
– замену рамного фильтр пресса комплексом обезвоживания, включающим башенный смеситель, гравитационный стол и ленточный фильтр пресс;
– дооснащение установки системой промывочной воды;
– дооснащение установки датчиками измерения активности “чистых” фракций приборами и контроля основных параметров технологического режима;
– замена органов управления технологическим процессом с ручным приводом дистанционно управляемыми, с электроприводом;
– устройство централизованного пульта управления установкой;
Опытная эксплуатация
После модернизации, с начала февраля до середины июля 2005 года, установка работала в режиме опытной эксплуатации. Опытная эксплуатация рассматривается как завершающая стадия отработки технологии дезактивации грунта и доведения установки до состояния, обеспечивающего ее эффективную промышленную эксплуатацию. За этот период было дезактивировано 1 390 т (927 м3) грунта.
В результате дезактивации получено:
“чистые” фракции:
песок, (фракция 3…+0,1 мм) 876 т (584 м3);
галька, (фракция 100…+3 мм) 226 т (126 м3);
“грязная” фракция,
кек (0,1…+0 мм) 288 т (180 м3).
Активность продуктов дезактивации и вторичных РАО:
“чистых” фракций,
песок, (фракция 3…+0,1 мм) 5…10 кБк/кг;
галька, (фракция 100 …+3 мм) 8…10 кБк/кг;
вторичные РАО (”грязная” фракция),
кек (фракция 0,1…+0 мм) 100…160 кБк/кг.
Ниже приведена оценка экономической эффективности использования опытно-промышленной установки для дезактивации грунта на площадке ВХРАО РНЦ “Курчатовский институт”. Оценка выполнена при следующих условиях и исходных данных по опытной эксплуатации.
Режим работы установки на стадии опытной эксплуатации – двухсменный, при продолжительности смены 6 часов. Численность одной смены основного эксплуатационного персонала три человека, вспомогательного – один человек.
Расход эл. энергии на освещение, вентиляцию и отопление 34 022 кВт•час.
Расход эл. энергии на технологические нужды 13 689 кВт•час.
Расход тепла на отопление 39,6 Гкал.
Расход воды на технологические нужды 205 м3.
Эксплуатационные затраты Rэкпл.:
на эл. энергию Rэл. 45 502 руб.;
на тепло, Rтепл. 12 870 руб.;
на технологическую воду, Rвод. 2 049 руб.
зар. плата эксплуатационного персонала, Зп 757 900 руб.
Rэкспл.=Rэл.+Rтепл.+Rвод.+Зп=818 321 руб.
Затраты на создание установки, Зсозд. 17 210 000 руб.
Затраты на сооружение укрытия установки, Зукр. 22 845 931 руб.
Проектный срок службы установки, Тсл. 5 лет.
Амортизационные отчисления, А:
А=(Зсозд.+Зукр.)/Тсл = 8 011 186 руб./год.
Цена захоронения РАО (коммерческая), Цком 662 000 руб./м3;
Затраты на захоронение грунта без дезактивации:
Зком.грунт=Qдз•Цком=927 •662 000=613 674 000 руб.
Затраты на захоронение вторичных РАО (кека):
Звт.РАО=Qвт.РАО•Цком=180 662 000=119 160 000 руб.
Экономический эффект дезактивации грунта:
Эком.=Згрунт– Звт.РАО–Rэкспл–А•6,5/12=613 674 000 – 119 160 000 – 818 321 – 8 011 186 6,5//12 =489 356 287 руб.
При этом, удельная стоимость дезактивации составила 3 710 руб. за тонну дезактивируемого грунта, а удельный расход электроэнергии – 10,22 квт/ч на 1 т грунта.
Радиационная обстановка и дозовые нагрузки
В процессе проведения пусконаладочных работ и опытной эксплуатации осуществлялся контроль концентрации радионуклидов в воздухе рабочей зоны в помещении укрытия, в котором размещена установка и дозиметрический контроль персонала.
Дозы облучения эксплуатационного персонала установки, за период пусконаладочных работ и опытной эксплуатации не превысили пределов и норм, установленных действующим нормативно техническими документами.
Концентрация радионуклидов в воздухе рабочей зоны, в помещении укрытия установки, в течение всего периода пусконаладочных работ была на уровне фоновых значений. Лишь в двух случаях, при выгрузке кека из рамного фильтр пресса и один раз при засыпке грунта в загрузочный бункер наблюдалось повышение концентрации радионуклидов на 40…50% по сравнению с фоном, но при этом не было зафиксировано превышение контрольных уровней, установленных для площадки ВХРАО.
Заключение
В результате проведения пусконаладочных работ на опытно промышленной установки дезактивации грунта удалось добиться ее устойчивой работы при производительности 2 000…2 200 кг/час по исходному грунту, что более чем в два раза превышает проектную. При этом достигнутое значение коэффициента дезактивации составляло 4…5, что соответствует проектному, и является максимально возможным при использовании технологии механической и вводно-гравитационной сепарации и реализованной аппаратной схеме установки. Дальнейшее увеличение производительности установки возможно при условии замены пескового насоса №2 типа ЦКПН 1 на более мощный и при механизации загрузочного бункера.
Повышение коэффициента дезактивации может быть возможно при включении в технологическую схему установки стадии механической оттирки подрешетного продукта скруббер бутары и/или песков классификатора. Опытная эксплуатация установки показала ее высокую экономическую эффективность, по крайней мере, для условий реабилитации площадки ВХРАО РНЦ “Курчатовский институт”. Так экономия средств, только за полгода, составила около 500 млн. рублей, по сравнению с затратами на альтернативное решение проблемы радиоактивно загрязненного грунта – на непосредственное захоронение грунта как низкоактивных отходов. При этом, уже на стадии опытной эксплуатации, за счет модернизации аппаратной схемы и повышения устойчивости работы установки, удалось снизить удельные затраты на дезактивацию с 18 000…20 000 руб./тонну исходного грунта, что имело место на стадии пусконаладочных работ, до 3 710 руб./тонну.
Необходимо также отметить, что на всех этапах работ по внедрению и освоению технологии и установки дезактивации грунта обеспечивалось безусловное выполнение требований действующих норм, правил и требований радиационной безопасности и охраны окружающей среды.
По материалам конференции «Безопасность ядерных технологий: экономика безопасности и обращение с ИИИ»
Информационное агентство “ПРоАтом”, Санкт-Петербург.
Распечатать запись
