Wassertanks im Bergbau für Prozessstaubbekämpfung und Entwässerung
Erstellt 02.06
Wassertanks im Bergbau zur Prozessstaubbekämpfung und Entwässerung
Wassertanks im Bergbau erfüllen drei recht unterschiedliche Aufgaben: Prozesswasser für die Anlage, Staubbekämpfungsversorgung für die Transportstraßen sowie gesammeltes Drainagewasser und saures Grubenwasser vor der Behandlung. Jede hat ihre eigene Volumenlogik, und sie sollten nicht einen gemeinsamen Tank nutzen, es sei denn, die Aufgaben sind grundlegend miteinander vereinbar. Die maßgeblichen Korrosionsfaktoren sind saure Grubenwässer, Chlorid und Sulfat im Wasser sowie jegliches Meerwasser, das zur Staubbekämpfung verwendet wird. Ein glasemaillierter Stahltank mit werkseitig eingebrannter Emaille-Innenbeschichtung ist die robuste Lösung über diesen pH- und Chemiebereich, wobei das Fundament und die Standortwahl die beiden Konstruktionspunkte sind, die am häufigsten zu spät behandelt werden.
Ein Bergwerk verbraucht enorme Wassermengen und gibt nur sehr wenig davon zurück, und die Tanks, die die Differenz aufnehmen, stehen im am wenigsten glamourösen Teil des Geländes: neben dem Brecher, oben an der Förderstraße, draußen auf der Tailings-Bank oder in einem Sumpf, in den niemand hinuntersteigen möchte. Sie werden einmal dimensioniert, einmal platziert und sollen dann über eine Standortlebensdauer hinweg funktionieren, die einen Wechsel des Erzkörpers umfassen kann. Die technische Frage ist nicht, ob ein Tank gebaut werden kann, sondern ob das Behältnis saurem Wasser, abrasivem Schlammüberlauf, Frostbodenbewegungen und einem fünfzehnjährigen Stand neben einer Tailings-Anlage standhält, die sich dabei setzt und verschiebt.
Die drei Aufgaben und warum sie selten einen Tank teilen
Prozesswasser, Staubbekämpfung und Entwässerung haben unterschiedliche Spitzen und unterschiedliche Chemismen. Prozesswasser für eine Mineralaufbereitungsanlage folgt dem Mühlenplan und wird auf den größten Erzdurchsatz plus die Rückgewinnung von Eindickerwasser ausgelegt; es erfordert sauberes, chloridarmes Wasser und einen Tank, der schnell entleert werden kann. Die Staubbekämpfung folgt der Transportstraße und dem Klima, mit Spitzen an den trockensten, windigsten und verkehrsreichsten Tagen des Jahres, und sie verwendet oft aufbereitetes oder salzhaltiges Wasser, das weit aggressiver ist als frisches Zusatzwasser. Entwässerung und saures Grubenwasser sind oxidativ, haben einen niedrigen pH-Wert und sind reich an Eisen und Sulfat, und sie erfordern Rückhaltung statt Reinheit. Alle drei in einem Behälter unterzubringen bedeutet, dass ein Betriebszweck die anderen beiden beeinträchtigt, daher ist die übliche Antwort separate Tanks mit einem gemeinsamen Pumpen- und Rohrkorridor.
Jede Aufgabe ehrlich dimensionieren
Die Staubbekämpfung ist der Posten, der zu knapp bemessen wird. Sie wird aus der Länge der Transportstraße, dem Wasser pro Quadratmeter Straße pro Überfahrt, der Anzahl der Überfahrten pro Schicht und dem Verdunstungsverlust in der Hochsaison berechnet und dann mit den erforderlichen autonomen Stunden multipliziert. Ein Bergwerk, das eine Trockenzeit ohne Nachfüllung erwartet, benötigt das volle saisonale Volumen vor Ort, nicht einen Tagesvorrat. Das Prozesswasser wird aus der Massenbilanz der Anlage dimensioniert: das Reagenzwasser, das Flotationswasser und der Überlauf des Eindickers, abzüglich des Wassers, das die Anlage zurückführt, mit Reserve für einen Mühlenstillstand. Der Entwässerungsspeicher richtet sich nach dem Spitzenregen und der maximalen Sammelfläche und muss auch das Volumen aufnehmen, das während des Stillstands der Behandlungsanlage anfällt, was an einem feuchten Standort der dominierende Posten sein kann.
Chemie, Abrieb und die Entscheidung für das Innere
Saures Grubenwasser bestimmt den Korrosionsfall, und dieser ist nicht mild. Lochfraß durch niedrigen pH-Wert plus Sulfat, Eisenablagerungen, die Unterablagerungskorrosion erzeugen, und Chlorid, wo immer der Standort nahe einer Küste liegt oder Meerwasser zur Staubbekämpfung verwendet wird, greifen Stahl und die meisten organischen Auskleidungen an. Blanker Kohlenstoffstahl verdünnt sich an der Wasserlinie und unter Eisenablagerungen; eine aufgebrachte Beschichtung, deren Oberfläche nie vorbereitet wurde, versagt in Flecken; verzinkter Stahl ist für saure oder chloridhaltige Beanspruchung nicht geeignet. Die robuste Antwort ist ein glasemaillierter Stahltank: Die Emailschicht von 0,25 bis 0,45 mm wird bei 820 bis 930 °C mit dem Paneel verschmolzen, ist mit über 3.450 N/cm² bewertet, inert über den pH-Bereich von 1 bis 14 und mit einem Ra unter 0,8 µm finishiert, sodass sich Eisenpräzipitat ablöst, statt eine harte Kruste an der Wand zu bilden. Jedes Paneel wird vor dem Versand einer Funkentladungsprüfung bei 1500 V DC unterzogen, was an einem abgelegenen Standort von Bedeutung ist, wo ein Auskleidungsreparaturteam Monate entfernt ist.
Technische Spezifikation
Parameter | Typischer Wert / Bereich | Hinweis |
Emaille-Schmelztemperatur | 820–930 °C | Im Werk auf das Stahlblech aufgeschmolzen |
Emaille-Beschichtungsdicke | 0,25–0,45 mm | Inertes Inneres, pH 1–14 |
Festigkeit der Emailschicht | ≥ 3.450 N/cm² | Biege- und Schlagfestigkeit |
Oberflächenrauheit | Ra < 0.8 µm | Sedimentfreisetzung, einfaches Spülen |
Funkenprüfspannung | 1500 V DC | Pro Panel, vor dem Versand |
FBE-Epoxidharz-Filmdicke | 180–280 µm | AWWA C550, schwach aggressives Wasser |
Schraubengüte | 8.8 | Beim Zusammenbau aufgezeichnetes Drehmoment |
Auslegungslebensdauer | ≥ 30 Jahre | Mit dem spezifizierten Innenraumsystem |
Standort, Fundamente und Bodenbewegung
Wo Sie den Tank platzieren, ist ebenso wichtig wie das, was Sie bauen. Ein Tank, der auf oder in der Nähe einer Absetzanlage für Tailings steht, befindet sich auf Boden, der aktiv setzt, sodass das Fundament außerhalb der Einflusszone platziert werden muss und bei jedem Tank auf technisch hergestelltem Füllmaterial der Setzungsunterschied zwischen gegenüberliegenden Seiten kontrolliert werden muss, bevor eine einzige Platte gesetzt wird. Frost ist in kalten Klimazonen eine Designvorgabe, sowohl für den Boden unter dem Tank als auch für die Auslass- und Füllleitungen, die eine Begleitheizung oder eine erdverlegte Trasse benötigen. Ein abgelegener Standort bringt die Logistik in die Spezifikation: Platten, die flach verschifft und mit einer kleinen Mannschaft und ohne Feldverschweißung verschraubt werden, sind ein echter Vorteil, wenn die nächste Fertigungswerkstatt einen Kontinent entfernt ist, und eine verschraubte Schale bedeutet auch, dass eine beschädigte Platte Jahre später vor Ort ersetzt werden kann.
Betriebspraxis, die die Lebensdauer verlängert
Drei Gewohnheiten entscheiden darüber, ob der Tank im fünfzehnten Jahr noch in Betrieb ist. Spülen Sie das abgesetzte Sediment zurück in den Prozess oder das Absetzsystem, anstatt ein Eisen- und Gipsbett auf dem Boden aushärten zu lassen, denn ein hartes Bett ist sowohl eine Korrosionsschicht darunter als auch ein Verlust an nutzbarem Volumen. Halten Sie das Füllstandsmessgerät ehrlich, indem Sie es gegen eine gemessene Tiefe prüfen, denn ein Staubtank, der leer ist und voll anzeigt, bedeutet einen Produktionsstillstand. Und führen Sie die Entlüftung und den Überlauf sinnvoll, denn ein Drainagetank, der auf seine eigene Mantelfläche überläuft, verteilt eine dauerhafte Flecken- und Korrosionsschicht am Boden. Installieren Sie einen Hochstandsalarm, der die vorgelagerte Sammlung abschaltet, anstatt sich allein auf das Freibord zu verlassen.
Projektfall
Projekt | Standort | Produkt | Kapazität | Umfang |
Lagerung von chemischem Abwasser | Zhejiang, China | GFS-Tank | 11.613 m³ | Lieferung + Überwachung |
Geschweißter Stahltank | Henan, China | Geschweißter Stahltank | 4.691 m³ | Lieferung + Installationsanleitung |
Großdurchmesser-Wasserspeicherung | Namibia | GFS-Tank | 44.900 m³ | Lieferung + Überwachung |
Technische Kompetenz von Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) entwirft und fertigt seit 2008 verschraubte Lagertanks. Als erster Hersteller von glasverschmolzenen Stahltanks (GFS) in China verfügt das Unternehmen über nahezu 200 emailbezogene Patente, produziert jährlich rund 300.000 emailbeschichtete Stahlplatten, hat mehr als 30.000 installierte Projekte abgeschlossen und liefert seine Tanks in über 100 Länder. Das neue 150.000 m² große Produktionswerk wurde hinzugefügt, um die Ausstoßkapazität zu erhöhen, und einzelne Tanks werden bis zu 60.000 m³ geliefert. Die Fertigung erfolgt unter ISO 9001 und ISO 45001, mit Produktzertifizierungen einschließlich NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI und EUROCODE, und die Auslegung orientiert sich bei entsprechenden Anforderungen an AWWA D103-09, AWWA C550 und NFPA.
Für den Bergbauservice umfasst dies die oben genannten Emaille- und Epoxid-Innenauskleidungen, die Umrissplanung und Fundamentvorgaben für Böden in der Nähe von Tailings, Paneele, die flach geliefert und mit einer kleinen Crew montiert werden, sowie die Überwachung bis zur ersten Befüllung.
Häufig gestellte Fragen
F1: Kann ein Tank sowohl Prozesswasser als auch Staubbekämpfung dienen?
A1: Normalerweise nicht. Staubwasser wird oft zurückgewonnen oder ist salzhaltig und erreicht in der Trockenzeit Spitzenwerte, während Prozesswasser sauber sein muss und dem Mühlenplan folgt. Die Trennung der Aufgaben schützt beide, und der Pumpenkorridor wird gemeinsam genutzt.
F2: Wie wird das Volumen für die Staubbekämpfung berechnet?
A2: Aus der Fläche der Transportstraße, der Wassermenge pro Durchgang, den Durchgängen pro Schicht und dem Verdunstungsverlust in der Hochsaison, multipliziert mit den erforderlichen autonomen Stunden, mit einer Trockenzeit-Reserve, falls kein Nachschub verfügbar ist.
F3: Ist saures Grubenwasser korrosiv genug, um Emaille zu rechtfertigen?
A3: Häufig ja. Niedriger pH-Wert mit Sulfat- und Eisenablagerungen sowie Chlorid bei Verwendung von Meerwasser greifen blanken Stahl und aufgebrachte Beschichtungen schnell an. Geschmolzene Emaille ist von pH 1 bis 14 inert und wird pro Panel vor dem Versand einer Funkentestung unterzogen.
F4: Kann ein Tank in der Nähe einer Tailings-Anlage aufgestellt werden?
A4: Ja, aber er sollte außerhalb des Einflussbereichs des Absetzdamms liegen. Überprüfen Sie das Setzungsverhalten mit den geotechnischen Eingangsdaten und vermessen Sie das Fundament, bevor das erste Panel gesetzt wird.
F5: Warum eignen sich verschraubte Tanks für abgelegene Bergwerke?
A5: Weil die Panels flach versandt werden, ohne Feldverschweißung montiert werden können und von einem kleinen Team errichtet werden können, und ein später beschädigtes Panel abgeschraubt und ersetzt werden kann, anstatt vor Ort repariert zu werden.
F6: Welche Wartung hält einen Grubenwassertank funktionsfähig?
A6: Abgesetztes Sediment zurück in den Prozess spülen, das Füllstandsinstrument gegen eine gemessene Tiefe prüfen und Überlauf und Entlüftung vom Mantel weg führen, damit der Boden nicht korrodiert.
Bergbau-Wassertanks sind drei Speicherprobleme, die sich einen Standort teilen, und der billigste Fehler ist, sie zu einem einzigen Behälter zusammenzuführen, der keine der Aufgaben erfüllt. Dimensionieren Sie jeden gegen seine eigene Spitzenlast, platzieren Sie die Entwässerungstanks abseits einer Absetz- und Tailings-Bank und wählen Sie ein Inneres, das Säure, Sulfat und Chlorid übersteht, statt von Süßwasserverhalten auszugehen. Eine werksseitig verschmolzene Emailhülle mit dokumentierter Prüfung pro Platte und einem Weg zum Austausch verschraubter Platten ist die robusteste Antwort an einem abgelegenen Standort, an dem Serviceteams Monate voneinander entfernt sind.
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Senden Sie uns den Verbrauch an Prozesswasser und Staubbekämpfung mit Ihren Spitzenwerten, die erwartete Entwässerung und die Säurewasserchemie mit pH-Wert und Chlorid, die Standortbeschränkungen für Tailings oder Verfüllung, die Frosttiefe und Klimadaten sowie die Zugänglichkeit und Verfügbarkeit der Mannschaft vor Ort. Sie erhalten eine Empfehlung zur Aufteilung der Lasten, eine Dimensionierungsberechnung, eine Innenraumoption und das vollständige Zeichnungs- und Zertifizierungspaket.
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